IoIT

Description scientifique

L'internet des objets (Ido ou en anglais Internet of things, IoT) correspond à la vision d'un monde dans lequel des milliards d'objets dotés d'une intelligence intégrée, de moyens de communication et de capacités de détection et d'action se connecteront sur des réseaux IP (Internet Protocol). L'équipe-action IoIT propose de concrétiser cette vision et de jeter les bases du futur internet des objets interactifs.

Nous parlons d'objets intelligents, de systèmes cyber-physiques ou simplement de "choses" comme de nouveaux types d'entités qui incluent des objets de la vie quotidienne, dotés de microcontrôleurs, d'émetteurs-récepteurs optiques et/ou radio, de capteurs, d'actionneurs et de piles de protocoles adéquates, afin de pouvoir collecter des données pertinentes de l'environnement, agir sur l'environnement et fournir une interface avec le monde physique.

Lorsqu'ils sont dotés d'une nouvelle interface utilisateur, ils deviennent des objets interactifs dotés de cinq propriétés principales : ils peuvent communiquer, détecter certaines quantités physiques, effectuer certaines actions sur le monde physique, exécuter des algorithmes de raisonnement ou de prise de décision et interagir avec l'utilisateur. Ils sont généralement soumis à de fortes contraintes, avec une mémoire et une énergie disponibles limitées. Leur nombre potentiellement élevé et leurs capacités de communication et d'interaction ouvrent de nouvelles possibilités pour créer l'internet des objets interactifs, qui offre des moyens inégalés de relier le monde physique à l'univers numérique. IoIT propose de relever plusieurs défis :

1. Connectivité IP économe en énergie pour les objets interactifs afin de permettre aux objets de communiquer entre eux et avec des hôtes sur l'internet.
2. Conception d'algorithmes de routage distribué et d'allocation de ressources pour l'internet des objets.
3. Protocoles légers de sécurité et de confidentialité : soutenir l'ouverture tout en renforçant la sécurité et la confidentialité des données
4. et des communications pour les nœuds soumis à de fortes contraintes.
5. Communications évolutives et économes en énergie dans les réseaux cellulaires 5G afin d'intégrer les objets à faible consommation dans les réseaux cellulaires.
6. Nouveaux moyens d'interaction entre l'utilisateur et les objets afin de fournir des facilités d'interaction directe.

IoIT suit les objectifs de l'axe Pervasive Computing Systems de PERSYVAL-Lab. Notre projet vise à développer des stratégies et des algorithmes de contrôle distribué pour les réseaux de capteurs et d'actionneurs. Ces réseaux font partie d'un domaine plus large désigné sous le nom de Systèmes Cyber-Physiques et d'initiatives récentes vers le développement de l'Internet des Objets. IoIT correspond parfaitement aux objectifs de l'action et contribue aux idées originales sur les communications sécurisées et économes en énergie avec les systèmes cyber-physiques interactifs.

Deux équipes de projet du PERSYVAL-Lab sont liées à notre proposition : HPES (High Performance Embedded Systems) et SCCyPhy (Security and Cryptology for CyberPhysical systems). HPES concerne les plates-formes de calcul massivement parallèles tandis que IoIT se concentre davantage sur les systèmes embarqués et les questions de communication. SCCyPhy est plus orienté vers la cryptographie tandis que IoIT aborde les questions de protocoles spécifiques de sécurité et de confidentialité pour l'internet des objets.

Le projet impliquera une équipe interdisciplinaire de trois laboratoires appartenant à PERSYVAL-Lab : LIG, Verimag et CEA-LETI. Le LIG-Drakkar contribue au projet grâce à son expertise en matière de réseaux, axée sur l'Ido, les réseaux cellulaires, le MAC et le routage dans les réseaux de capteurs sans fil, ainsi que sur la sécurité. Verimag-Synchrone apporte ses compétences en matière de sécurité et d'algorithmes distribués. Une première collaboration entre l'équipe Verimag et le LIG-Drakkar a débuté avec le projet DACRAW sur l'approche distribuée pour l'allocation de ressources inter-couches dans les réseaux de capteurs sans fil. Les résultats de DACRAW alimenteront l'un des défis de recherche de IoIT. Le groupe LIG-EHCI apporte l'expertise requise en matière d'interfaces homme-machine, en particulier en ce qui concerne l'interaction avec des objets mixtes physiques et numériques. Le CEA-LETI contribuera au projet grâce à ses compétences en matière de réseaux de capteurs sans fil économes en énergie, de récolte d'énergie, d'optimisation et d'adaptation des couches croisées. Les groupes impliqués dans le projet ont d'importantes collaborations en cours avec des acteurs industriels majeurs de l'Ido : ST, Cisco, Wateco, Arago, Orange Labs, Schneider.

IoIT mobilise la masse critique nécessaire de chercheurs hautement qualifiés qui contribueront aux résultats globaux de PERSYVAL-Lab. Le soutien de PERSYVAL-Lab créera une importante synergie entre les groupes de recherche et permettra d'obtenir de nouveaux résultats impossibles à atteindre par des groupes isolés.

Responsables

K. Altisen, C. Coutrix, M. Maman, A. Duda

Membres

O. Alphand, A. Duda, M. Heusse, F. Rousseau, B. Tourancheau, LIG–Drakkar D. Ktenas, M. Maman, CEA–LETI
C. Coutrix, L. Nigay, LIG–EHCI
K. Altisen, S. Devismes, Verimag–Synchrone