MtoM Mag - Le journal de l'MtoM.

La puissante communication du salon CES permet chaque année, une mise en lumière de nouveaux produits et services dans le domaine de l’IoT, tendance forte des dernières éditions de cet évènement.

Détecteurs de fumée ou caméras connectés, petit ou gros électroménager, dispositifs médicaux ou mobilier connectés… si certains de ces produits B2C offrent des services utiles ou appréciables beaucoup restent purs gadgets. Cependant, quels qu’ils soient, tous remontent les informations venant de l’objet, de l’utilisateur ou de l’environnement, des informations envoyées dans le cloud où elles sont compilées, traitées, agrégées pour en tirer de la valeur, offrir un service.

Ce modèle : « objet + cloud= service » a trouvé écho en parallèle dans le monde industriel et la naissance de l’Industrial Internet of Things (IIoT) permet, elle, un bel optimisme en matière d’applications à forte valeur ajoutée dans tous les domaines Industriels. Néanmoins, si l’Industrie 4.0 fait beaucoup parler d’elle, elle n’en est qu’à ses balbutiements en matière d’adoption de l’IoT : les architectures et les modèles économiques sont encore en pleine construction et la grande confusion qui règne au sein du marché IoT n’aide pas toujours les décideurs.

En effet, la compétition actuelle autour des réseaux de télécommunication dédiés à l’IoT (Sigfox, LoRa, NB-IoT, LTE-M…) ainsi que la communication autour des services d’analyse de données dans le cloud (Business Intelligence, Big Data, Machine Learning, IA… ) occultent à tort la problématique essentielle de l’IoT Industriel : la fonctionnalité des installations et des services ne peut dépendre ni d’un réseau ni d’un accès Cloud. Un comble dans l’univers de l’IoT !

C’est pourtant une évidence : dans les secteurs industriels, quels qu’ils soient, un produit ou un service n’est jamais gadget ou facultatif. Il est mis en place pour des raisons précises de rentabilité, d’efficacité opérationnelle ou environnementale, de sécurité des biens ou des personnes, d’objectifs qualité… son retour sur investissement est réel et ses performances mesurées. Toute interruption de service est préjudiciable c’est pourquoi ici les solutions IoT uniquement basées sur une connexion Cloud (qu’il soit public ou privé) sont inadaptées par leurs dépendantes trop fortes aux performances des services connexes (réseaux, cloud). Déporter l’intelligence dans le cloud (par l’envoi des données brutes sur une plateforme pour traitement et restitution des résultats) n’est donc pas l’architecture IoT idéale dans l’industrie. Les risques de défaillances sont en effet à considérer (couverture télécom, latence réseau, accessibilité services cloud…) et l’envoi de données massives non prétraitées n’a que peu de sens et représente au contraire une source de défaillance potentielle dans une architecture qui cherche justement à les éviter !

Un besoin d’intelligence immédiate

Voilà pourquoi une partie de l’intelligence est redescendue au plus près des dispositifs connectés, donc « on the edge », assurant ainsi une réactivité immédiate grâce au traitement local des informations, tandis que l’intelligence du cloud valorisent les données agrégées et alimente les services non « time sensitive ». Le Edge Computing c’est l’intelligence immédiate, celle qui permet de collecter, traiter et agir au plus près des sources de données et des utilisateurs. « On n’est jamais si bien servi que par soi-même » pourrait être l’adage du pragmatique Edge Computing !

La Gateway, l’alliée du Edge Computing

On décrit souvent une gateway ou une passerelle comme l’élément physique qui relie le monde opérationnel (la machine) au monde numérique (le cloud). C’est effectivement sa fonction mais elle se charge également des traitements en Edge Computing. Une passerelle est avant tout un calculateur, un système embarqué doté de capacité de calcul, de stockage, de moyens de communication, d’entrées/sorties… Si dans sa version minimaliste son rôle se résume à la collecte et l’envoi des données vers un serveur ou un cloud (version passeplat) une version musclée effectuera le tri, le prétraitement des données en local, permettra la génération d’alertes, la prise de décision ou le déclenchement d’actions instantanées.

C’est pourquoi l’offre de gateways est très large en termes de capacités de calcul, de stockage, de mémoire… Certaines gateways industrielles sont équipées de processeurs multi-coeurs comme la ReliaGate 20-25 d’Eurotech ou la Gateway 5000 de Dell, toutes deux équipées des puissants processeurs Intel ATOM 38xx. Le traitement de données vibratoires par exemple, très gourmand en processing, pourra nécessiter jusqu’à des systèmes équipés de processeurs Quad-Core !

Edge Computing ≠ Fog Computing

On entend souvent les termes « Edge ou Fog » computing utilisés comme s’ils étaient équivalents ou interchangeables. Pourtant il s’agit bien de deux concepts différents, surtout dans leur mise en oeuvre techniques. Le Edge Computing place l’intelligence au plus près des dispositifs générateurs des données par leur connexion physique à des gateways embarquant des capacités de prétraitement, d’analyse et de stockage ainsi que les moyens de prise de décisions et d’actions instantanées. Un PLC sera directement connecté au gateway et à ses actionneurs (I/O par exemple).

Le Fog Computing place aussi l’intelligence « on the edge » mais utilise les capacités de calcul et de stockage de l’infrastructure réseau locale existante. C’est de l’intelligence distribuée qui possède l’avantage d’offrir une meilleure scalabilité en termes de puissance mais reste toutefois plus vulnérable aux défaillances potentielles du réseau. Compromis entre Edge et Cloud computing il permet de mutualiser les ressources d’une infrastructure afin de diminuer la dépendance au Cloud computing pour certains traitements nécessitant rapidité et puissance.

Edge, Fog ou Cloud, chaque architecture possède ses points forts et ses limites mais chacune répond à une problématique particulière de l’IoT. Edge et Fog computing répondent au besoin d’instantanéité, tandis que les services du Cloud Computing apportent analyses de données volumineuses (Big Data), applications de Business Intelligence avec l’agrégation de données de diverses sources, ou fonctionnalités d’accessibilité des matériels à distance (device management, gestion des updates, accès VPN, gestion des accès et de la sécurité...).

En matière d’architecture IoT dédiées aux secteurs industriels, Eurotech n’a de cesse de conseiller ses clients : construire une application ou une architecture IoT est extrêmement complexe et nécessite des compétences techniques diverses, matérielles et logicielles, transversales (OT et IT), souvent loin de leurs périmètres d’expertises. Simplifier cette complexité est justement notre métier d’excellence !