Explorer les cinq principaux défis de l'IoT à travers les 5 C - Partie 1

Sook Hua Wong de Keysight Technologies, Inc

Le déploiement de l'IoT se fait rapidement. Selon IoT Analytics , le nombre d'objets connectés en 2019 devrait dépasser les prévisions initiales de 14 % pour atteindre 9,5 milliards. Les trois principaux moteurs sont une croissance explosive des appareils grand public, des connexions cellulaires IoT/M2M beaucoup plus solides que prévu et une forte croissance de la connectivité des appareils en Chine en raison des initiatives gouvernementales, déclare Sook Hua Wong de Keysight Technologies, Inc.

Ce taux de croissance exponentiel devrait se poursuivre au cours des prochaines années pour atteindre 28 milliards d'appareils connectés d'ici 2025. La technologie est déjà intégrée dans nos wearables et nos vêtements. Il y aura 26 objets intelligents pour chaque être humain sur terre. 75% des voitures seront livrées avec le matériel nécessaire pour se connecter à Internet. Les revenus de l'IoT liés à la santé devraient atteindre plus de 135 milliards de dollars (119 milliards d'euros) d'ici 2025.

Le déploiement de l'IoT se diversifie, passant des applications grand public telles que les appareils domestiques intelligents et les appareils portables aux applications critiques dans les domaines de la sécurité publique, des interventions d'urgence, de l'automatisation industrielle, des véhicules autonomes et de l'Internet des objets médicaux (IoMT).

Les applications critiques tirent parti de la commodité, des faibles coûts et de la longue durée de vie de la batterie des appareils IoT ainsi que de l'infrastructure publique largement disponible pour améliorer l'interopérabilité et l'interconnectivité entre les appareils afin de permettre la surveillance et le contrôle en temps réel de divers appareils et systèmes critiques.

À mesure que ces applications critiques prolifèrent, les appareils et systèmes IoT doivent être robustes pour résister aux rigueurs du monde réel.

Un grand potentiel s'accompagne de grands défis

L'IoT apporte des avantages aux consommateurs et crée de nouvelles opportunités commerciales pour les applications commerciales. Cependant, ceux-ci nécessitent un matériel et une infrastructure stables et fiables.

Système d'intervention d'urgence :Imaginez ce qui se passera si le capteur sans fil qui surveille la pression d'une conduite de gaz à distance tombe en panne en raison de pannes de courant précédentes ? En cas d'urgence, le système de tuyauterie peut exploser en raison du manque d'action rapide pour le contenir.

Santé numérique :Les dispositifs de surveillance à distance du patient permettent de surveiller le patient en dehors des environnements cliniques conventionnels, ce qui améliore l'accès du patient aux soins et diminue les coûts de prestation des soins de santé. Cependant, l'appareil lui-même doit fonctionner dans n'importe quel environnement, comme dans un stade bondé ou dans un entrepôt souterrain difficile d'accès. La réception du signal à travers les structures en béton et les interférences des appareils environnants ne devraient pas avoir d'impact sur le fonctionnement normal du dispositif de surveillance.

Compteur intelligent :Avec des centaines de milliers de petits compteurs intelligents déployés dans chaque emplacement distant, ces compteurs doivent fonctionner de manière transparente pour collecter et transmettre les données des services publics. Toute défaillance du compteur intelligent entraînera des erreurs dans le suivi de la consommation, entraînant des pertes de revenus et potentiellement ruinant la réputation des entreprises de services publics.

Voiture connectée :Une voiture connectée, comme celle de la figure 1, nous apporte d'énormes commodités. Mais cela nous expose également à divers risques. Des failles de sécurité dans la mise en œuvre du système sans fil pourraient permettre à un pirate informatique de localiser et de détourner notre voiture d'une simple pression sur un bouton sans que nous nous en rendions compte.

Figure 1 : voiture connectée est une voiture avec un tableau de bord interactif qui peut accéder à Internet et communiquer avec d'autres appareils connectés.

Les ingénieurs et les concepteurs travaillant sur ces systèmes ou dispositifs essentiels à la mission sont confrontés à des défis techniques intenses et doivent prendre en compte des considérations et des compromis importants en matière de conception et de test, de la phase de conception initiale à la fin de la fabrication.

Relever les défis techniques grâce aux 5C de l'IoT

Une approche globale est nécessaire pour relever les défis techniques à multiples facettes des appareils et systèmes IoT tout au long du cycle de vie du produit. Comme le montre la figure 2, les considérations de conception peuvent être résumées sur la base des 5C de l'IoT.

Connectivité	Veille à ce que vos appareils IoT se connectent à d'autres appareils IoT, au cloud et au monde qui nous entoure.
Continuité	Nécessite que vos appareils IoT aient une autonomie prolongée pour faire leur travail.
Conformité	Nécessite que vos appareils IoT respectent les réglementations mondiales.
Coexistence	S'assure que vos appareils IoT fonctionnent harmonieusement ensemble dans des environnements IoT encombrés.
Cybersécurité	Protège vos données contre les cybermenaces.

Figure 2 : Considérations de conception clés pour relever les défis techniques des 5C de l'IoT.

1. Connectivité

La connectivité concerne la capacité à permettre un flux continu d'informations vers et depuis l'appareil, l'infrastructure, le cloud et les applications. Atteindre une bonne connectivité est l'un des principaux défis auxquels sont confrontés les ingénieurs, car le système de connectivité sans fil est très complexe et les déploiements denses d'appareils compliquent encore les opérations.

Les appareils IoT critiques doivent fonctionner de manière fiable et sans défaillance, même dans les environnements les plus difficiles. Les normes sans fil en évolution rapide ajoutent à la complexité et les ingénieurs sont confrontés à des défis constants pour suivre le rythme des dernières technologies et garantir que les appareils peuvent fonctionner de manière transparente dans tout l'écosystème.

Répondre aux défis de connectivité nécessite la sélection minutieuse de solutions de conception et de test hautement flexibles, configurables et évolutives pour répondre aux besoins futurs. La solution doit être très flexible pour tester des appareils avec de nombreux formats radio, capable d'accéder aux performances de l'appareil dans les modes de fonctionnement réels et prendre en charge les tests sans fil en mode de signalisation sans avoir besoin d'un pilote spécifique au chipset.

De préférence, le système doit également être simple, peu coûteux et peut être utilisé à la fois en R&D et en fabrication pour tirer parti du code et pour minimiser les problèmes de corrélation de mesure entre les différentes phases de développement. La demande d'appareils IoT augmentera de façon exponentielle en raison de leur prolifération rapide. Les fabricants doivent disposer d'un système de test de fabrication hautement évolutif, rentable et fiable qui peut facilement répondre au volume croissant tout en garantissant la qualité des appareils.

L'auteur est Sook Hua Wong, responsable des solutions de mesure de l'électronique générale du segment Industrie chez Keysight Technologies, Inc.

À propos de l'auteur

Sook Hua est un responsable de segment industriel chez Keysight Technologies résidant à Penang, en Malaisie. Elle est la planificatrice de solutions stratégiques responsable de l'expansion du portefeuille de solutions Keysight Internet des objets (IoT) et de la planification du programme marketing pour stimuler la croissance dans le segment électronique général de KeysightTechnologies.

Avant ce rôle, elle était la planificatrice de produits responsable de la planification stratégique et du développement du portefeuille de produits pour le wattmètre et le capteur RF/micro-ondes.

Elle est titulaire d'un baccalauréat en génie électrique de l'Université des technologies de Malaisie (1999) et d'une maîtrise ès sciences en ingénierie de conception de systèmes électroniques de l'Université des sciences de Malaisie (2003). Elle a passé 20 ans chez Keysight Technologies, dont les 15 dernières années au sein de l'équipe General Electronics Measurement Solution (GEMS) dans divers rôles, notamment la fabrication, le développement de produits, l'assistance aux ventes, le marketing produit et un planificateur de produits.

La partie 2 continue demain….