Internet Des Objets : Principes et Architectures

But du cours

Fournir aux élèves-ingénieurs les bases pour identifier les applications permises par l'Internet des Objets ainsi que les éléments de l'écosystème IoT à utiliser pour mettre en oeuvre ces applications.

Acquis d'apprentissage visés

• Énumérer et mettre en œuvre les protocoles réseaux pour l’IoT

• Mettre en œuvre les protocoles de distribution de données spécifiques à l’IoT

• Choisir des environnements de développement (IDE) adaptés pour le prototypage et le développement de produit

Prérequis

Algorithmes et structures de données en C

Programme

1. Introduction à l’IoT et ses applications

• Définition et enjeux de l’IoT.

• Exemples d’applications dans différents domaines (santé, agriculture, smart cities, industrie 4.0). ²

• Étude de cas sur des projets IoT existants.

1. Connectivité IoT : Protocoles et réseaux

• Réseaux LPWAN : LoRaWAN, SigFox, LTE-M, NB-IoT.

• Réseaux de capteurs : Zigbee, Thread, 6TiSCH, BLE-mesh.

• Critères de choix d’un protocole (portée, consommation, bande passante).

1. Architectures matérielles : Microcontrôleurs IoT

• Présentation des architectures ARM Cortex et RISC-V.

• Critères de sélection d’un microcontrôleur en fonction des contraintes IoT.

• Exemples pratiques avec des cartes de développement.

1. Environnements de programmation

• Introduction aux outils : Segger, STM32CubeIDE, Zephyr.

• Mise en œuvre pratique : création d’un projet IoT simple (capteur + communication).

1. Formats de données et protocoles associés

• Exploration des formats CBOR et des protocoles CoAP, Matter, 6LoWPAN.

• Cas pratiques : transmission et interprétation de données IoT.

1. Revue des capteurs IoT classiques

• Présentation des capteurs de température, humidité, accéléromètre, vibration, luminosité, son.

• Méthodes d’intégration des capteurs dans un écosystème IoT.

1. Mesure et optimisation de la consommation énergétique

• Principes de mesure de consommation.

• Techniques d’optimisation pour prolonger la durée de vie des dispositifs IoT.

• Étude des compromis entre performances et consommation.

Modalités d'évaluation

Deux contrôles continus au minimum.

Bibliographie

• Timothy Chou, Precision: Principles, Practices and Solutions for the Internet of Things, 2016

Supports

Diaporamas et fiches de travaux dirigés.