SAÉ Internet des Objets

But du cours

Développer une application IoT et connecter un objet à Internet à partir d’un besoin réel, tout en s’initiant à la gestion de projet et à la valorisation d’un produit ou service IoT. Cette situation d’apprentissage et d’évaluation (SAE) mobilise la compétence « Concevoir une architecture pour l’Internet des Objets » au niveau 3A : première année du cycle ingénieur, troisième année d’études supérieures.

Acquis d'apprentissage visés

À l’issue de la SAE, l’élève-ingénieur est capable de :

• Analyser un besoin, identifier les parties prenantes et définir un périmètre réalisable avec des exigences vérifiables.
• Planifier et suivre un projet IoT en appliquant une méthodologie adaptée, avec jalons, livrables, gestion des risques et traçabilité des décisions.
• Concevoir et justifier une architecture matérielle et logicielle reliant un objet à Internet, en intégrant les contraintes de connectivité, d’énergie, de taille, de calcul, de mémoire, de sécurité et de déploiement, ainsi que les enjeux sociaux et environnementaux.
• Implémenter un prototype sur cartes d’évaluation, développer son logiciel embarqué et démontrer les fonctionnalités prioritaires par des essais et des mesures.
• Améliorer le prototype à partir des résultats de tests et documenter ses performances, ses limites et les pistes d’évolution.
• Communiquer les choix, l’avancement et les résultats aux parties prenantes au moyen de documents techniques, de présentations et de démonstrations adaptées.
• Identifier les premières conditions de valorisation d’un produit ou service innovant : usages, marché, coûts, propriété intellectuelle, licences, partenariats et risques.

Prérequis

Bases de programmation embarquée, de réseaux et d’architecture des objets connectés. Les enseignements du S5, notamment IOT501 (principes et architectures IoT) et SHS503IOT (gestion de projet informatique), sont mobilisés en accompagnement de la SAE. Les bases de versionnement, de documentation technique et de test sont mises en pratique dans le projet.

Programme

Les élèves-ingénieurs développent, en équipe, une application IoT répondant à une problématique proposée par un porteur de projet ou par l’équipe pédagogique. Les domaines d’application peuvent varier : suivi environnemental, instrumentation, suivi d’équipements, observation scientifique ou dispositif interactif. Le sujet ne présuppose ni un capteur, ni un microcontrôleur, ni un réseau particulier ; les choix doivent être justifiés par le besoin et les contraintes.

La démarche comprend :

1. Cadrage du besoin : contexte, bénéficiaires, usages, objectifs, périmètre minimal, risques, ressources et organisation du travail.
2. Spécification : exigences fonctionnelles et non fonctionnelles, priorités, critères d’acceptation et protocole de validation.
3. Architecture matérielle et logicielle : capteurs ou actionneurs, microcontrôleur, communications, données, interfaces et logiciel embarqué. Les choix prennent en compte l’autonomie, les ressources embarquées, la sécurité, les conditions d’exploitation et les impacts sociaux et environnementaux. Une estimation des coûts de matériel, développement, déploiement et exploitation étaye la faisabilité.
4. Premier prototype fonctionnel (MVP v0) : assemblage à partir de cartes d’évaluation, implémentation des fonctionnalités prioritaires, acquisition ou action, traitement et communication avec un service réseau.
5. Itération et validation (MVP v1) : exploitation des retours de tests, correction des défauts, amélioration du prototype et mesures chiffrées. Distinguer résultats mesurés, estimations et fonctionnalités restant à réaliser.
6. Communication et valorisation : échanges avec les parties prenantes, documentation, présentation des résultats et premières perspectives d’adoption ou de commercialisation adaptées au projet.

Les preuves attendues comprennent huit livrables :

• Une note de cadrage.
• Une présentation de la note de cadrage.
• Un cahier des charges.
• Un dossier d’architecture matérielle et logicielle.
• Une présentation du cahier des charges.
• Un MVP v0, accompagné de son code, de sa documentation et de ses essais.
• Un MVP v1 intégrant les retours de validation.
• Une présentation finale avec démonstration, résultats, limites et perspectives.

Le dépôt Git conserve le code, les documents, les versions remises et les preuves de test. La SAE peut partager un projet avec la SAE Systèmes et Réseaux : les interfaces objet/serveur sont coordonnées, tandis que les livrables et critères d’évaluation propres à chaque SAE restent distincts. Le sujet détaillé, les formats, les échéances et les grilles applicables sont communiqués au démarrage.

Modalités d'évaluation

Évaluation par compétences par l’équipe pédagogique ESIROI, à partir des livrables écrits, du dépôt de code, des preuves de test, des présentations et des démonstrations. Les grilles critériées et les observables sont présentés aux élèves-ingénieurs en amont et suivis dans COBIA.

L’évaluation porte sur les cinq dimensions du référentiel IoT :

• L’application de méthodologies et pratiques adaptées de gestion de projet.
• La qualité de la communication avec les parties prenantes.
• La prise en compte des contraintes techniques, de déploiement, de sécurité, sociales et environnementales propres à l’IoT.
• La démonstration concrète de faisabilité, étayée par un prototype et des mesures.
• L’anticipation des conditions de valorisation et de commercialisation d’un produit ou service innovant.

Les critères sont appréciés selon les niveaux de performance du référentiel : inacceptable, insuffisant, satisfaisant et excellent. Les pondérations, seuils et modalités précises sont ceux de la grille applicable à la promotion. Les retours du porteur de projet contribuent à la validation du besoin et des usages ; l’évaluation des livrables relève de l’équipe pédagogique.

Bibliographie

• Référentiel de compétences IoT, niveau 3A, et grilles d’évaluation de la SAE dans COBIA.
• Dépôt pédagogique de référence de la SAE IoT S5 : livrables, guides de cadrage, de spécification et de validation. Utiliser la déclinaison et les consignes applicables à l’année de formation.
• Documentation technique des composants, protocoles et outils retenus pour le projet ; normes et références métier pertinentes selon le cas d’usage.

Supports

Supports des enseignements associés ; sujet et documentation transmis par le porteur ; guides et modèles de note de cadrage, de cahier des charges, d’architecture et de tests ; cartes d’évaluation et outils de développement ; dépôt Git du projet et plateforme COBIA pour les livrables et le suivi de l’évaluation.