Conrad : « Le matériel est crucial pour le déploiement de l’IoT»

L’Internet des objets (IoT) monte rapidement en puissance avec un nombre important d’applications potentielles dans de très nombreux secteurs. Pour les entreprises qui envisagent d’ajouter une commande de détection sans-fil à leurs produits existants ou à de nouveaux produits, choisir la bonne approche matérielle et logicielle pour développer et implémenter la fonctionnalité désirée est crucial. La rapidité, la facilité et la fiabilité d’implémentation peuvent déterminer le succès d’un projet ou d’un produit, ainsi que sa viabilité commerciale. Par Wolfgang Lex, Responsable Secteur Senior, Conrad Business Supplies

Si l’on considère les produits IoT sur le marché, il existe deux approches distinctes au niveau matériel pour la mettre en oeuvre : l’approche modulaire et l’approche mono-carte. Parmi les produits basés sur ces deux approches, nombreux sont ceux qui peuvent s’appuyer sur des cartes d’évaluation conçues pour accélérer et simplifier l’implémentation. Les kits SDK (Software Development Kit, ou kit de développement logiciel), généralement gratuits, fournissent un ensemble d’outils de développement intuitifs, qui permettent de créer des applications, avec un minimum d’expérience et peu de connaissances en programmation.

Regardez grandir la révolution IoT

L’IoT va avoir un impact majeur sur la vie de la plupart des gens, grâce à la connectivité et aux aspects pratiques qu’il apporte. Le terme « IoT » est déjà bien connu, même si l’on ne sait pas toujours à quoi il correspond ! Son identification et sa reconnaissance sont bien réelles par le grand-public, comme dans l’industrie et le marché des technologies. L’IoT ne va pas devenir réalité d’un jour à l’autre, même si un jour nous allons probablement nous demander comment nous avons pu nous en passer, tout comme cela s’est passé avec le Web. Certains experts estiment que d’ici 2020 il existera 50 milliards de nœuds de connexion IoT dans le monde, avec typiquement jusqu’à 50 périphériques connectés par foyer. Une telle connectivité et les applis correspondantes seront présentes dans les appareils électroménagers jusqu’aux voitures, et dans les appareils médicaux jusqu’aux plantes et aux animaux. La plupart des briques nécessaires pour faire de l’IoT une réalité, existent déjà, avec par exemple : Bluetooth Low Energy, les protocoles Internet, les technologies de capteurs, ainsi que les composants électroniques et les dispositifs évolués. Amener l’IoT jusqu’aux niveaux prédits exige de combiner différents composants IoT au sein de matériels open-source supportés par des plateformes cloud. Des outils et des kits de démarrage vont permettre d’accélérer et de simplifier le déploiement.

Considérations fondamentales sur le matériel IoT

Comme dans beaucoup d’autres secteurs de l’industrie électronique, les solutions matérielles pour applications IoT doivent respecter certains critères. Elles doivent utiliser une technologie de pointe pour permettre la miniaturisation et pouvoir être facilement incorporées aux différents projets sans impacter l’esthétique, la portabilité, le poids, ni même l’espace consacré aux autres fonctionnalités. En outre, elles doivent avoir des consommations  électriques très faibles, notamment celles destinées aux appareils portatifs sur piles, pour lesquels de longues périodes de fonctionnement entre recharges sont nécessaires. La diversité des applications finales IoT rend indispensable la souplesse du matériel et du logiciel, pour obtenir les performances et les fonctionnalités correspondant aux besoins du produit. La simplicité au niveau conception et implémentation, permettra aux concepteurs de proposer une véritable approche IoT, tout en améliorant la fiabilité grâce à une conception mécanique et électronique robuste. D’un point de vue fonctionnalités, un composant IoT a naturellement besoin d’une connectivité Internet sans-fil et de plusieurs E/S et interfaces standard, pour faciliter les communications, la configuration et le diagnostic.

Modulaire ou mono-carte ?

Qu’il s’agisse de répondre aux besoins d’applications actuelles ou d’anticiper les besoins quasi-illimités du marché IoT futur, il existe un choix considérable de solutions matérielles bénéficiant d’un bon support et facilitant la conception d’un écosystème d’objets dotés de la technologie embarquée pour détecter, mesurer et communiquer sans-fil. Conrad Business Supplies par exemple, propose actuellement près de 5000 produits susceptibles d’être classés comme étant en rapport avec l’IoT. Tous les grands acteurs sont actifs sur le marché, avec des entreprises comme Altera, Cypress, Freescale ou ON Semiconductor.

En général, les contrôleurs IoT mono-carte sont bien adaptés aux applications nécessitant un degré élevé de personnalisation et d’adaptation. Réciproquement, les projets avec des besoins très spécifiques et bien définis sont bien adaptés aux solutions modulaires.

Exemple d’approches modulaires et mono-cartes

Modulaire – WunderBar est un kit de démarrage IoT modulaire comprenant sept modules détachables. Il s’agit d’un module principal WI-Fi avec Bluetooth^® Low Energy (BLE), et de six mini-modules capteurs intelligents détachables. Chaque module dispose du BLE, d’un capteur ou d’un actionneur, et d’une batterie embarquée. Les mini-modules offrent différentes fonctionnalités comme la détection de lumière, de couleur, de distance, de température ou d’humidité, plus un accéléromètre, un gyroscope et télécommande infrarouge (IR). La présence d’un connecteur Grove de Seed Studio sur le cinquième module, permet aussi de raccorder un large éventail de capteurs et d’actionneurs supplémentaires compatibles Arduino. Les kits de démarrage modulaires comme WunderBar ouvrent les portes de l’IoT pour les concepteurs qui ne maîtrisent pas complètement cette technologie.

Un autre exemple sensiblement différent de solution modulaire est le C-Control AVR32-Bit de Conrad, qui une fois installé sur la carte d’application AVR32-Bit à serveur web intégré ; il constitue une plateforme complète dotée d’une interface CAN. Le puissant microcontrôleur Atmel 32 bits de classe industrielle ou automobile, peut être programmé en Basic ou en Compact-C ; les programmes sont transférables directement par l’intermédiaire du port USB.

Un SDK téléchargeable gratuitement complète l’ensemble et permet aux concepteurs de réaliser rapidement des projets IoT. Des bibliothèques et des exemples de programmes sont disponibles sur le forum C-Control et simplifient encore le développement d’applications.

Mono-carte – Le Launchpad de TI est un bon exemple de solution matérielle mono-carte puissante, permettant une programmation rapide et pratique de microcontrôleurs pour l’IoT. La carte est une introduction pratique à la programmation de microcontrôleurs pour l’IoT. Au coeur du produit on trouve un microcontrôleur ARM Cortex-M4-32 bits et une puce WLAN à coeur Wi-Fi, CC3100, directement intégrés à la carte. La carte peut être utilement étendue grâce à des packs « booster », et la connectivité intégrée comprend notamment des broches GPIO programmables et de nombreuses interfaces comme SPI ou I²C. La programmation du microcontrôleur se fait par l’intermédiaire de l’USB. La programmation s’effectue grâce à la plateforme open-source Energia, mais peut aussi se faire à l’aide de l’environnement IDE (Integrated Development Environment) Code Composer Studio.

Conclusion

Compte tenu du potentiel de l’IoT, beaucoup de grandes entreprises proposent des plateformes matérielles, des outils en libre-service, et des aides au développement. Pour applications spécifiques, les contrôleurs mono-cartes sont souvent plus appropriés car ils sont faciles à configurer selon les besoins. Dans le cas de besoins plus génériques, les solutions modulaires sont en général préférables. Ces plateformes associées à des kits SDK déjà disponibles et à une programmation très simple, permettent aux concepteurs d’avoir l’embarras du choix s’agissant d’accélérer la conception de leurs projets IoT. Ces facteurs vont se combiner pour favoriser le déploiement d’un nombre considérable d’applications IoT dans les années à venir.

Wolfgang Lex, Responsable Secteur Senior, Conrad Business Supplies