IoT : la prochaine révolution numérique ?

Qu’est-ce que l’IoT ?

L’Union Internationale des Télécommunications (UIT) définit l’internet des objets (Internet of Things – IoT) comme une « infrastructure mondiale pour la société de l’information, qui permet de disposer de services évolués en interconnectant des objets (physiques ou virtuels), grâce aux technologies de l’information et de la communication interopérables, existantes ou en évolution ».

Concrètement, l’IoT désigne tout autant :

• Des objets physiques connectés, qui possèdent des ports d’interaction avec leur milieu (capteurs, antennes, électronique embarqué)
• Des réseaux de communications électroniques, qui permettent de transporter les données issues des objets
• Des éléments informatiques, qui apportent les capacités de stockage et/ou de traitement des données.

Vers un nouveau marché de l'IOT ?

Représentant 57% des ventes globales d’objets connectés, ce sont encore les 2,9 millions d’objets connectés dédiés à la maison qui ont le plus de succès en France en 2017 dans le secteur, avec une hausse de 42% en un an (chiffres 2017). Ce marché est lui-même dominé par les appareils dédiés à la sécurité (ex : alarmes, caméras, etc.), suivis par les appareils électro-ménagers. Les « wearables » (ex : montres connectées) progressent eux de 16% avec 1,6 millions d’appareils vendus en 2017. Enfin, le marché des objets connectés est complété à la fois par le secteur de la santé, encore embryonnaire mais dont les ventes progressent de 57%, et par celui des « gadgets » (ex : les drones), 460 000 objets vendus pour une croissance de 22%.

Quelles sont les raisons du succès de l’IoT ?

Plusieurs facteurs peuvent expliquer le succès de l’IoT :

• La baisse des coûts des technologies de stockage, de calculs, et de communications
• La maturité des réseaux. Pour que les données soient exploitables à tout moment et en temps réel, il faut un réseau capable de connecter les objets entre eux et avec les plateformes de stockage et d’analyse. Selon les usages, deux types de réseaux cohabitent de façon complémentaire. D’une part les réseaux bas débit, qui sont de longue portée tels que LoRa et Sigfox et de courte portée tel que Zigbee. D’autre part les réseaux haut débit, de longue portée tels que les réseaux 4G et wifi, et de courte portée tel que le Bluetooth.
• La diversité de l’offre. Si les start-ups ont été les premières à se lancer sur le marché, les grands industriels (ex : Microsoft, Samsung, IBM, Suez, etc.) investissent dorénavant massivement dans le secteur. Samsung annonce ainsi que 100% de ses appareils seront connectés d’ici 2020.
• L’interconnexion des objets connectés. Les objets connectés n’ont de valeur ajouté pour le consommateur que s’ils sont interconnectés entre eux. La force de l’IoT réside dans la capacité à traiter simultanément des données de natures différentes. L’exploitation de ces informations se fait soit grâce à des plateformes spécifiques à un projet, soit en utilisant des outils mutualisés dans le Cloud.
• La montée en puissance de l’intelligence artificielle (IA). Grâce aux nouvelles capacités de traitement de l’IA, les usages potentiels de l’IoT sont décuplés (ex : la maintenance prédictive). De plus en plus performantes, les technologies d’IA actuelles offrent d’importantes capacités de traitement de données autorisant la mise en œuvre de projets ambitieux de prédiction d’événements ou d’analyse de données à la lumière d’un grand nombre de variables.

Qui sont les principaux acteurs de l’IoT ?

L’IoT est une nébuleuse d’acteurs économiques, issus de secteurs différents, qui constituent ensemble ce nouveau marché. Ses principaux acteurs sont :

• Les concepteurs et fabricants d’objets connectés,
• Les fabricants des composants informatiques de ces objets,
• Les opérateurs et gestionnaires de réseaux de transmission des flux de données,
• Les gérants des plateformes de collecte et de traitement des données,
• Les concepteurs des interfaces logicielles entre les objets et les utilisateurs,
• Les fournisseurs de service qui collectent, analysent, et exploitent les données utilisateurs fournies par les objets connectés,
• Les régulateurs publics, veillant au respect des lois en termes de respect de la vie et des données privées, ainsi que des normes de sécurité des objets connectés.

Traitement de la donnée : la véritable valeur ajoutée de l’IoT ?

L’Autorité de régulation des communications électroniques et des postes (Arcep), a mené en 2016 un cycle d’auditions faisant ressortir un consensus selon lequel la majorité de la valeur ajoutée des objets connectés au sens des revenus, repose sur le traitement des données collectées pour leur utilisation à des fins de production de services.

Par conséquent, la place de la donnée est centrale dans l’économie de l’IoT, et sa valorisation repose sur deux dynamiques :

• En cercle fermé, à l’image d’un acteur privé qui déploie un réseau d’objets connectés et la plateforme d’exploitation associée, bénéficiant directement des informations traitées dans une démarche d’optimisation et d’amélioration de son service ou de ses process. Ces données sont sa propriété, elles ne sont pas partagées du fait de leur potentielle sensibilité ou de leur intérêt stratégique.
• En mode ouvert, quand les données mesurées sont publiquement mises à disposition sur des plateformes ouvertes, dites « d’Open Data », de façon à promouvoir l’innovation ouverte au bénéfice de la collectivité (dit « open innovation »).

La forme que prennent les données mises à disposition dépend du niveau de compétence et du besoin des acteurs concernés, ou de la stratégie dans laquelle s’inscrit le partage de données. Les données peuvent être communiquées sous forme de données brutes pour être traitées sans le biais d’un travail d’interprétation amont, ou sous forme de données exploitées et présentées à l’aide de graphiques sur une tableau de supervision, dit « Dashboard ».

L’IoT constitue-t-il un risque pour les données personnelles ?

Le succès de l’IoT est conditionné par l’adhésion et la confiance des utilisateurs qui doivent pouvoir garder le contrôle sur l’utilisation de leurs données personnelles. La transparence des projets et de leurs ambitions, et la sécurité des objets et des réseaux sont des impératifs. Le défi est donc de trouver un équilibre entre le respect de ces conditions (ce qui peut s’avérer onéreux) et les coûts de mise en œuvre des projets IoT à proprement parler.

En Europe, le Règlement général sur la protection des données (RGPD) encadre depuis 2018 l’utilisation des données personnelles des utilisateurs. Ses principaux articles imposent :

• Un cadre harmonisé, des règles de protection des données privées dans l’Union Européenne (UE),
• Une application extraterritoriale, du texte pour les entreprises non domiciliées en Europe mais traitant les données personnelles de citoyens résidents européens,
• Un consentement « explicite » et « positif », par l’utilisateur pour l’exploitation de ses données personnelles,
• Le droit à l’effacement,
• Des notifications en cas de fuite de données,
• Une étude d’impact sur la vie privée, de tout projet récoltant ou utilisant des données personnelles,
• Des sanctions, allant jusqu’à 20 millions d’euros ou 4% du chiffre d’affaires annuel mondial pour les sociétés non-respectueuses de ce texte.

Comment encourager le déploiement de l’IoT ?

Au niveau européen

Au sein de l’UE, le programme Horizon 2020 lance l’IoT European Platforms Initiative (IoT-EPI), doté d’un budget total de 50 milliards d’euros.

Fort d’un partenariat avec 120 entreprises du secteur, cette initiative a pour objectif d’aider plus de 100 projets IoT sélectionnés, en investissant entre 30 000 et 150 000€ par projet.

Au niveau français

En France, c’est la Direction Générale des Entreprises (DGE), en partenariat avec le réseau thématique French Tech #IoT #Manufacturing, qui encourage le développement de l’IoT autour de deux axes principaux :

• L’accompagnement des acteurs de la distribution, autour d’une charte de valorisation des start-ups fabricantes d’objets connectés
• Un soutien au secteur, par le biais d’appels à projets voire de financement de ces derniers (ex : la Cité de l’objet connecté à Angers).

Quelles recommandations aux collectivités pour la mise en place d'un projet IOT ?

Nous proposons ici, à destination principalement des collectivités, quelques recommandations non-exhaustives quant à la mise en place d’un projet d’IoT.

Tout d’abord, il est important de spécifier le positionnement de la collectivité au sein de tout projet d’IoT. L’objectif est-il de se développer en tant que Smart Territoire ou simplement d’aider à la réalisation d’un service public spécifique ?

Ensuite, il est nécessaire de prendre en compte des données de terrain sur les besoins et les caractéristiques présentes. La mise en place de groupes de travail internes à la collectivité est une démarche qui s’observe de plus en plus pour définir les axes clés d’une stratégie d’ensemble en amont de la conception du projet d’IoT.

Une fois ces données prises en compte, la collectivité doit effectuer un benchmark des solutions existantes. Si rien ne devait correspondre, la collectivité devrait évaluer son besoin de trouver un partenaire d’expérimentations voire d’aide au développement de nouvelles sociétés pouvant répondre à ses besoins.

Dans le cas où la solution adaptée correspond à une technologie existante et mature, la collectivité doit s’interroger sur le modèle économique à suivre : quel retour sur investissement et quelle part dans cet investissement doit-elle prendre ? La collectivité devra vérifier si elle ne bénéficierait pas d’aides nationales ou européennes dans son projet.

Une fois que ces problématiques sont connues et dépassées, la collectivité doit s’interroger sur la gestion future de ce projet : sera-t-il nécessaire de faire appel à d’autres prestations par exemple ? Si tel était le cas, la collectivité pourrait lancer un appel d’offre public.

Quelles considérations techniques prendre en compte dans la mise en place de projets IoT ?

Au-delà des problématiques de financement et de gouvernance des projets IoT, ces derniers reposent sur des réalités techniques à prendre en considération.

Quels critères techniques prendre en considération dans le choix des éléments de connectivité ?

L’IoT se constitue en premier lieu de multiples capteurs et de nombreuses technologies de réseaux pour véhiculer les flux de données afin de répondre aux divers besoins à satisfaire. Sept critères peuvent être déclinés pour caractériser la solution technique idéale à mettre en œuvre :

• Critère de couverture : si une technologie radio est retenue, la couverture des antennes en extérieur, en intérieur et en souterrain est à considérer avec attention et à mettre en regard avec la portée de l’objet connecté pour garantir la correcte transmission des flux de données. A l’échelle internationale par ailleurs, un enjeu supplémentaire réside dans les accords d’itinérance, ou de « roaming », pour assurer la communication des équipements à travers les réseaux d’autres opérateurs. En revanche, en technologie purement filaire, comme les liaison CPL ou éthernet, l’enjeu de la couverture n’existe pas.
• Critère de capacité : en premier lieu, quel est le débit moyen qui doit être garanti ? En effet, selon le type d’information diffusée et la fréquence de mesure, les besoins en débit ne sont pas les mêmes. Le critère de capacité comprend également le temps de latence acceptable par l’usage considéré. Par ailleurs, la solution doit-elle permettre de suivre l’objet connecté en mouvement ou celui-ci est-il fixe ?
• Critère d’autonomie : si l’objet connecté n’est pas alimenté par le réseau électrique public ou local, l’autonomie de sa batterie devient un élément charnière dans le dimensionnement économique de la solution. De plus, différents scénarii de gestion de la batterie seraient à considérer si l’usage des équipements venaient à évoluer au cours du projet.
• Critère de fiabilité : l’enjeu de la qualité de service est plus ou moins complexe à aborder selon l’environnement dans lequel s’inscrit le réseau IoT. Toutefois la disponibilité du réseau et l’acquittement des messages sont des éléments critiques de tout projet IoT.
• Critère de coût : le bon rapport « qualité de service / prix » est un enjeu majeur des projets IoT. En d’autres termes, il s’agit de trouver l’équilibre entre le coût des différents équipements du réseau (capteurs, antennes, répéteurs, serveur ou logiciel de supervision), les coûts de mise en œuvre (génie civil, raccordement, coût d’exploitation) et les bénéfices des nouveaux services offerts (bénéfices économiques et sociaux).
• Critère d’ouverture des réseaux et des protocoles : les risques et les opportunités ne sont pas les mêmes entre des réseaux propriétaires et standards. En particulier, le degré d’interopérabilité souhaité est un élément à inscrire dans les orientations stratégiques des projets IoT.
• Critère de sécurité : la donnée représentant le cœur de la valeur ajoutée des projets IoT, la sécurité des réseaux est un aspect incontournable à adresser même s’il peut se révéler très technique. Les règles de sécurité sont à définir dès la phase de conception de l’architecture du système IoT à déployer, en décidant quel protocole de sécurité implémenter, quelles règles d’authentification appliquer, etc. Si une sécurité légère serait acceptable sur une expérimentation à échelle réduite, elle doit être véritablement robuste en cas de déploiement massif.

Comment réussir le déploiement d’un projet IoT ?

En premier lieu, si les expérimentations et les « POC »[1] sont riches d’enseignements avant un déploiement à grande échelle, il ne faut pas les multiplier mais penser à la scalabilité des projets IoT dès la phase de conception. Ceci s’applique particulièrement au choix des composants matériels et logiciels qui représenteront, certes, un investissement initial plus important mais permettront de bénéficier d’économies d’échelle à terme.

La connectivité déclinée ci-dessus en sept critères ne doit pas être le réactif limitant du business naissant, elle doit au contraire être judicieusement adaptée au projet dès sa genèse pour lui permettre de répondre à ses ambitions. Les choix technologiques qui s’imposent en début de projet sont à faire à la lumière des fonctionnalités souhaitées, à définir très clairement au préalable.

Au-delà de l’enjeu de la connectivité, la problématique de la gestion des données, dite de « data management », du projet n’est pas en reste. En effet, ce sont les « briques logicielles » qui recevront les flux de données, qui les stockeront, qui les traiteront, et qui les mettront à disposition de l’utilisateur du réseau IoT en créant ainsi la valeur attendue. Le dimensionnement des composants informatiques est un élément qui peut également s’avérer être la charnière du projet, tant un sous-dimensionnement peut freiner considérablement le projet, et un surdimensionnement peut déséquilibrer lourdement la balance économique. La ressource informatique comprend aussi l’interaction avec les hommes qui seront les acteurs des bénéfices sociaux à générer, son acceptation et sa bonne utilisation sont donc décisives.

Le « business model » est aussi à penser dès le début du projet. Si certains bénéfices sociaux se distinguent aisément, d’autres se dévoileront peut-être a posteriori bien qu’il eût fallu les anticiper. Mais la viabilité économique du projet reste une condition sine que non de sa réussite, d’où l’importance de penser le modèle économique très en amont. Et, en ce qui concerne le déploiement, dans l’équation économique d’un projet IoT les choix technologiques seront des éléments décisifs, en particulier en ce qui concerne les coûts de mise en œuvre initiale et les coûts d’exploitation sur toute la durée de vie du projet.

Enfin, le déploiement est réalisé par des acteurs qui doivent être choisis avec précaution. En effet, la mise en place d’un tel réseau (infrastructures de transmission de flux de données, interconnectées avec des composants logiciels de traitement et de mise à disposition de données) nécessite l’interaction de diverses parties prenantes, expertes dans leurs domaines, dont le pilotage exige une connaissance pointue du projet et de ses acteurs. C’est tout l’enjeu de confier cette mission à une entité extérieure capable de justifier d’une telle expertise.

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Cabinet de conseil leader dans l’accompagnement des collectivités pour le déploiement des réseaux de fibre optique, Tactis dispose d’une expertise reconnue dans le domaine de la connectivité.

Proche des pouvoirs publics et des acteurs privés du monde de l’IoT, Tactis a vocation à conserver son rôle d’expert neutre pour conseiller les collectivités et accompagner la mise en œuvre des projets IoT sur les territoires.

L'expertise de Tactis est reconnue dans le développement des infrastructures et réseaux de communications électroniques, ainsi que la transformation numérique des territoires en termes d’usages et de services. La conjugaison de ces deux dimensions confère à Tactis la capacité et la légitimité d’accompagner les projets globaux dont l’ambition est celle de bâtir des Smart Cities en mettant le numérique au service des citoyens et du bien collectif.

Avec l’IoT, toutes les verticales métiers des territoires deviennent des lieux d’innovation : mobilité individuelle, transport public, gestions des déchets, éclairage public, réseaux d’énergie, gestion de l’eau, etc.

Les enjeux sont passionnants et les possibilités qu’offre l’IoT sont séduisantes, mais les projets peuvent s’avérer complexes à concrétiser. Le rôle de Tactis est précisément celui d’accompagner les collectivités pour que les ambitions politiques deviennent réalité.

En premier lieu, Tactis peut réaliser une étude stratégique d'opportunité et de faisabilité technique et économique permettant de participer à la clarification de l’expression de besoin de la collectivité. Par la suite, en tant qu'assistant à maître d’ouvrage (AMOA), Tactis peut être mandaté pour rédiger le cahier des charges et accompagner la collectivité durant la procédure de commande publique et ce quelle que soit la forme retenue.

Sources externes

www.arcep.fr

www.start.lesechos.fr

www.lemonde.fr

https://archives.lesclesdedemain.lemonde.fr

www.pwc.fr

www.lefigaro.fr

www.blogs.economie.gouv.fr

[1] « Proof Of Concept » en anglais, c’est-à-dire les projets à petites échelles ayant pour but de prouver le bon fonctionnement des principales fonctionnalités d’une solution en l’éprouvant en conditions réelles

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