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Programmer l'internet des objets


IMTx

À propos du cours

Cette formation hybride se focalise sur l’interopérabilité dans l’Internet des Objets. Ce sujet est important en informatique et encore plus fondamental pour l’Internet des Objets. Contrairement à l’Internet classique, les objets ont une capacité de traitement limitée, des ressources en énergie réduite, mais doivent être actifs pendant plusieurs mois, voire plusieurs années. Il faut donc repenser les protocoles de communication qui font l’Internet pour prendre en compte ces contraintes. 

Il faut également considérer la représentation de la donnée: une valeur saisie correctement par un capteur ne fait pas toujours une information traitée correctement. C’est encore plus vrai quand les points de mesure sont nombreux, hétérogènes. 

Comment un système va-t-il pouvoir traiter des données venant d’équipements de marques différentes, de technologies différentes et aussi de plusieurs réseaux de collecte?

Comment les systèmes d’information vont-ils pouvoir faire face à l’introduction d’équipements récents tout en gardant un parc déjà installé? 

Une mesure individuelle ou un ensemble de mesures en un point donné n’est pas suffisant. Les informations mesurées doivent reliées en elles pour construire un système complexe, qualifiées, par exemple pour indiquer les unités de mesure, la précision, et ainsi replacée dans leur contexte. 

Tout cela peut se résumer en un mot: interopérabilité

A la fin du cours, vous serez capable de : 

    • Fabriquer et programmer un objet connecté
    • Intégrer un objet dans un  système "Internet des Objets" (IOT)
    • Structurer les données transmises par un objet en vue de leur interopérabilité
    • Traiter les données transmises par un objet au sein d‘une application de monitorage

Plus globalement, capter une donnée brute grâce à un objet et la transmettre sous la forme d'une information structurée, essentielle pour construire des systèmes d’information complexes, robustes et fiables.

Prérequis

  • Avoir un ordinateur avec les droits administrateurs pour pouvoir faire les travaux pratiques.

  • Niveau BAC+2 dans le domaine des réseaux et télécoms recommandé (architecture IP, architecture client/serveur) - recommandations: MOOC principes des réseaux de données, MOOC réseaux locaux.
  • Bonnes bases en programmation (Python recommandé) - une aide sur python est intégrée à ce cours.
  • Connaissances de base dans le traitement des données et des bases de données (savoir ce qu'est une base de données, comment l'interroger).
  • Compétences de base en système UNIX ou Linux : exécuter les commandes de base (ls, cat, chmod, ssh), éditer un fichier (vi, emacs).

Mallette pédagogique

Une mallette pédagogique vous sera fournie pour faire les travaux pratiques. Cette malette contient une passerelle radio LoRa, des objets communicants de type pycom et des capteurs.

Certificat

Un certificat de l'IMT vous sera délivré sur la base de vos résultats
  • des évaluations en ligne
  • des travaux pratiques en présentiel

Les enseignants

Laurent Toutain

Maître de conférences IMT Atlantique

Laurent Toutain est maître de conférences à l'IMT Atlantique au sein du département RSM. Il est responsable de l’équipe OCIF (Objets communicants - Internet du Futur) qui se focalise sur les évolutions protocolaire et architecturale de l’Internet liées à la conception de nouveaux services (Smart grid, vêtements intelligents…). Après avoir travaillé sur le protocole IPv6 et les mécanismes de transition dans différents environnements, il s’intéresse actuellement à leur intégration dans l'Internet des Objets. Il contribue également aux FabLabs pour l’adoption de ces protocoles. Il est l'auteur de plusieurs livres de référence sur les réseaux.

MarcMarc Girod Genet

Professeur associé à Télécom SudParis

Professeur associé à Télécom SudParis et chercheur associé CNRS-SAMOVAR (UMR 5157), au sein duquel il anime la thématique transverse sur l’énergie. Ses axes de recherche englobent notamment les réseaux personnels (réseaux de capteurs et architectures de mesures inclus), les communications M2M et les architectures de type IoT/WoT, les modèles de données sémantiques et les ontologies. Marc est par ailleurs impliqué dans des activités de standardisations au sein de l’AIOTI (Alliance for Internet of Things Innovation) et de l’ETSI (rapporteur, TC SmartBAN). Il a reçu en 2010 le prix spécial du jury « Croissance verte numérique » pour ses travaux sur les réseaux électriques intelligents et la gestion de la consommation d’énergie (un de ses deux domaines d’application avec la eSanté).

Kamal SinghKamal Singh

Maitre de conférences à Telecom Saint-Etienne

Kamal Singh a reçu le diplôme d’ingénierie en génie électrique de l’Institut indien de technologie, Delhi (IITD), Inde, en 2002, et le doctorat en informatique de l'Université de Rennes 1, Rennes, France en 2007. Il a ensuite travaillé dans l’équipe Dionysos d’Institut national de recherche en informatique (INRIA), en tant que chercheur postdoctoral, où il a co-développé plusieurs composantes de l’outil d’estimation de qualité de l’expérience et a principalement travaillé sur l’analyse d'applications vidéos. Après, il a travaillé en tant que chercheur postdoctoral à Télécom Bretagne, Rennes, où il a focalisé sur l’Internet des Objets et radio cognitive. Il est actuellement maitre de conférences à Telecom Saint-Etienne, l’Université de Saint-Etienne, Saint-Étienne, France, où il donne des cours de réseaux informatique et réseaux d’opérateurs. Aussi, il fait partie de l’équipe de recherche appelée Connected Intelligence au Laboratoire Hubert Curien. Il mène ses travaux de recherches sur l’Internet des objets, les villes intelligentes, le Big Data, Web sémantique, qualité de l’expérience et software defined networking. .

Michelle WetterwaldMichelle Wetterwald

Professeure à l'EPU de Nice-Sophia-Antipolis et à Telecom Sud Paris

Michelle Wetterwald est ingénieur diplômée de Telecom Bretagne et docteur de Telecom ParisTech, France. Elle est professeur vacataire dans des écoles d'ingénieurs de Sophia Antipolis et Paris. Elle est également experte en réseaux et systèmes mobiles chez Netellany à Sophia Antipolis. Son domaine d'intérêt est la connectivité des appareils mobiles dans les réseaux sans fil et la conception et la normalisation de solutions de Transport Intelligent Coopératif (C-ITS) et Internet de Objets (IoT). Ses projets récents comprennent des activités de normalisation pour l'interopérabilité de plates-formes IoT normalisées et pour l'analyse de la normalisation de l'IoT et ses lacunes. Elle participe aussi à des projets d'étude technique pour l'ETSI et des PME. Elle est l'auteur et co-auteur de 6 brevets sur les premiers systèmes WiFi et de plus de 50 articles sur des mécanismes avancés pour les réseaux sans fil. Elle est membre senior de l'IEEE.

Plan du cours

  • L'acquisition de la donnée
      • Les problématiques IoT  
      • Formalisation de la problématique d’interopérabilité
      • TP 1: Réalisation d’un objet connecté
  • Le transport de la donnée - partie 1
      • Les protocoles de l’IoT pour l’interopérabilité  
      • La représentation des données
      • TP 2: utilisation de CBOR
  • Le transport de la donnée - partie 2
      • REST, Publish-subscribe et MQTT  
      • CoAP
      • TP 3: Réalisation d'un client CoAP
  • Les informations sémantiques
      • Description du problème
      • Spécification d’une ontologie
      • Formalisation d’une ontologie
      • TP 4: Interopérabilité données/sémantique
  • Le traitement sémantique au sein d'applications IoT
      • TP 5
      • Interopérabilité dans un ITS
      • Application: l'interopérabilité dans un système de transport intelligent 
      • Pour aller plus loin sur la sémantique

Nos mécènes et partenaires

  • Ce cours est réalisé avec le soutien de l'Agence Nationale de la recherche
ANR
FLIRT

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  1. Course Number

    101
  2. Classes Start

  3. Classes End

  4. Estimated Effort

    4 à 5h par semaine
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