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Ingestion de données IoT : quels problèmes et comment les résoudre ?

Grâce à l’ingestion de données IoT, les entreprises profitent de nouvelles opportunités. Toutefois, ce processus implique de nombreux risques et défis à relever. Découvrez quels sont les principaux problèmes, et comment les surmonter.

L’Internet des Objets offre de nombreuses possibilités pour les entreprises de toutes les industries. Cette technologie permet notamment de contrôler des machines à distance, notamment dans le secteur de la fabrication.

Il y a encore quelques années, les entreprises se méfiaient de ce nouveau mode opératoire. Face à la crise du Covid-19, toutefois, de nombreuses organisations ont adopté l’IoT. Le contrôle à distance permet d’ailleurs aussi de réduire les coûts de maintenance, puisqu’il n’est plus nécessaire d’envoyer des techniciens dans des usines éloignées.

En outre, les appareils IoT permettent de collecter des données sur le terrain ou dans la nature. Ces données peuvent être exploitées, transformées en informations très utiles pour prendre de meilleures décisions opérationnelles ou commerciales.

L’ingestion des données IoT a d’évidents avantages, mais il s’agit d’un processus comportant de nombreuses embûches. Afin d’en savoir plus sur les défis à relever et les solutions existantes, nous nous sommes entretenus avec Nicolas Renaud, Directeur Général de Storm Reply France et Girolamo Piccinni, Manager également chez Storm Reply.

L’importance du Cloud pour l’ingestion de données IoT

La société Storm Reply du groupe Reply est spécialisée dans le Cloud Computing, de plus en plus utilisé pour l’ingestion de données IoT. Elle met en œuvre des plates-formes back-end dédiées à l’IoT dans le Cloud, permettant de recevoir les données, de les organiser, d’en tirer de la valeur et de mettre en œuvre les services.

Elle a acquis une grande expérience dans ce domaine grâce à son partenariat avec Amazon Web Services, le leader mondial du Cloud. En effet, Storm est partenaire “Premier” en consulting avec AWS depuis 8 ans consécutifs, le plus haut niveau de reconnaissance du cloud provider

Comme l’explique Nicolas Renaud,  » nous avons noué ce partenariat avec AWS, car c’est le fournisseur qui offre le plus large catalogue de services et le rythme d’innovation le plus rapide « . Pour l’Internet des Objets, AWS délivre une gamme complète de services autour de l’IoT, du Edge et de la Data qui sont  » les composants clés d’une solution IoT « .

Toujours d’après le directeur général, faire appel à Storm Reply pour un projet permet de  » profiter d’une expertise sur les services Cloud développée au fil des dernières années, puisque la firme est en mesure de soutenir ses clients dans la conception, l’implémentation et l’exécution de leur solution IoT « .

Ainsi,  » la capacité à lancer les solutions pour nos clients est un différenciateur clé puisque nous sommes capables d’offrir ce que nous considérons comme la prochaine génération de fournisseur de service géré à la solution IoT que nous créons. Nous soutenons aussi nos clients dans l’extraction de valeur à partir des données IoT et la création de nouveaux modèles économiques autour des données collectées « .

Alors, comment se lancer dans l’ingestion des données IoT ? Selon Girolamo, la première étape consiste à  » identifier les objectifs de l’entreprise et la solution ciblée, puis nous sommes en mesure d’accélérer l’adoption de l’Internet des Objets avec nos modules pré-conçus basés sur les services AWS « .

En effet,  » l’utilisation d’une approche modulaire et de modules pré-conçus basés sur les services AWS et les composants serverless permet aux clients d’atteindre leurs objectifs très rapidement et à moindre coût, tout en gardant une flexibilité pour accueillir de nouvelles fonctionnalités et de nouveaux objectifs « .

Les risques de sécurité

Parmi les différents services Cloud ‘IoT proposés par AWS, on compte la Lambda Function. Ce service permet de mettre en œuvre une logique métier au sein d’une plateforme, en exploitant les principes du Serverless (infrastructure sans serveurs) et du composant Edge Computing (informatique de périphérie) très utiles pour la collecte de données.

Toujours dans cette optique de capture de données, Storm Reply propose un IoT Broker. Ce composant permet l’ingestion à l’aide du protocole MQTT : le protocole principal de l’Internet des Objets.

Ce protocole permet de relever l’un des principaux défis liés aux données IoT : la sécurité. Comme l’explique Girolamo,  » l’IoT apporte de nombreux challenges en termes de sécurité, car nous utilisons des appareils disséminés dans des environnements hors de notre périmètre tels que usines, agricultures, véhicules, … Il est par conséquent impératif de veiller à la sécurité de la plateforme vis à vis de l’extérieur.

Grâce à AWS, «  Storm Reply est en mesure d’assurer la sécurité dès la conception initiale. Ceci se traduit par le système d’authentification le plus robuste (TLS Mutual Authentification) garantissant que les deux parties (l’appareil et le Cloud) s’authentifient mutuellement et chiffrent chaque communication « . Le niveau de sécurité est comparable à celui d’un VPN, et chaque appareil possède son propre certificat et ses clés d’identification.

De plus,  » chaque appareil peut être contrôlé en termes de permissions détaillées (principe du moindre privilège). Cette configuration garantit que même si un appareil est compromis, la solution globale reste intacte et sécurisée « . En plus d’un standard de haute sécurité dans l’authentification et la communication,  » AWS renforce la sécurité avec la suite Device Defender, activée sur tous nos projets pour protéger encore plus le Cloud face aux appareils se comportant mal. « 

Le défi du traitement continu

La solution de Storm Reply permet de collecter et de traiter les données. Il est ensuite possible de les enregistrer dans un entrepôt de données pour les analyser ultérieurement, ou de les traiter en continu.

Dans ce cas de figure, il est nécessaire d’analyser le contenu des données, d’identifier les variations, de vérifier si les seuils statiques ou dynamiques sont dépassés, et d’agir en conséquence. En plus d’ingérer les données, les plateformes IoT permettent d’envoyer des commandes aux appareils. Il est donc par exemple possible de reconfigurer les machines pour qu’elles puissent mieux fonctionner.

L’analyse de données

La suite logique de l’ingestion est l’analyse de données à l’aide d’une plateforme Data Analytics. Par exemple, Storm Reply construit généralement des entrepôts de données ( Data Lake) en tirant parti des services de stockage Cloud.

Les outils d’analyse permettent de créer des tableaux de bord, des règles et des algorithmes. Il est alors possible d’identifier tout problème ou situation préoccupante, afin de les traduire en alerte ou en commande.

Les données sont mises à disposition des Data Scientists. Il peut s’agir des scientifiques internes de Storm Reply, ou de ceux des clients. À l’aide des outils de Data Science et de Business Analytics, et d’outils plus récents comme Jupyter-Notebook, les Data Scientists analysent les données et créent des algorithmes de traitement.

Des défis différents selon les marchés

Chaque marché fait face à des défis spécifiques. Dans le secteur de la fabrication, il est par exemple nécessaire d’intégrer les plateformes IoT aux machines et capteurs déjà installés. Une entreprise ne peut pas remplacer ses machines pour accueillir des capacités IoT, car l’investissement ne serait pas rentable.

Au sein d’autres industries, le challenge est de créer des services à partir de données pour le monde de l’entreprise ou pour les consommateurs. Le rôle de Storm Reply est de venir en aide à sa clientèle pour relever ces défis.

Les besoins en gestion de données varient également fortement d’un domaine à l’autre. Les entreprises de fabrication utilisent moins de machines, mais génèrent un grand nombre de messages avec une fréquence d’échantillonnage très élevée.

Dans le secteur des véhicules connectés, de nombreux appareils sont intégrés avec un débit d’envoi de message inférieur au monde industriel. Le domaine de l’énergie quant à lui a besoin d’une grande diversification des dispositifs.

Les données seront donc issues d’une large variété de protocoles. Une solution d’ingestion IoT doit être adaptée aux besoins propres à chaque secteur.

Selon Nicolas Renaud, l’IoT reste sous-exploité dans un grand nombre d’industries. De nombreuses entreprises de fabrication de taille moyenne n’ont pas encore adopté cette technologie. De même, les solutions d’Internet des Objets ont un immense potentiel pour la Smart City, via la création de nouveaux services permettant d’améliorer le quotidien des citoyens.

Le Edge Computing pour éviter la dépendance à la connectivité

Pour un grand nombre d’entreprises, l’IoT représente des risques liés à la connectivité. C’est tout particulièrement le cas dans le milieu industriel.

Si les machines sont contrôlées à distance, elles deviennent dépendantes de la connectivité. La moindre interruption entraîne alors un inacceptable blocage de la production.

Il est donc impératif qu’une plateforme IoT soit tolérante aux dysfonctionnements, et continue à fonctionner en cas de panne de connexion au Cloud. Pour surmonter ce problème, Amazon et les autres fournisseurs de Cloud se tournent vers la technologie de Edge Computing ou informatique en périphérie.

Il s’agit d’exécuter la même logique que dans le Cloud, mais en local. De cette manière, il n’y a plus de dépendance à la connectivité et l’activité peut continuer même en cas d’interruption.

L’importance croissante de l’intelligence artificielle

Outre le Edge Computing, les solutions IoT utilisent de plus en plus l’intelligence artificielle et l’apprentissage automatique. Ces technologies modernes permettent notamment d’identifier les événements et les corrélations.

Comme l’explique Girolamo Piccinni, l’IoT inclut aussi la Vision par Ordinateur : une technologie basée sur l’IA permettant le traitement de vidéos à la fois sur le Cloud et en Edge. L’IA facilite aussi le traitement de larges volumes de données. Les solutions de Storm Reply exploitent l’intelligence artificielle et les services IA/ML de AWS pour délivrer des fonctionnalités comme la maintenance prédictive.

Le futur de l’IoT et les nouveaux challenges

À mesure que l’IoT évoluera, de nouveaux défis devront être relevés. Selon Nicolas, le Cloud permet l’émergence de nouveaux services avec des fonctionnalités nouvelles et excitantes.

La 5G, l’intelligence artificielle, la Vision par Ordinateur ou encore AutoML ont un impact important sur les projets liés à l’Internet des Objets. Ces innovations techniques offrent de nouvelles possibilités, mais aussi de nouveaux challenges…

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