Quels sont les enjeux du choix de la localisation du traitement de la donnée ?

Le traitement et l’envoi de la donnée ont des impacts forts sur la consommation d’énergie à tousniveaux. Dans le cas de l’IoT, le produit est souvent alimenté par des batteries ou une sourced’énergie limitée (panneaux solaires…). Le coût énergétique peut donc avoir un impact fort sur le design du produit.

A) Au niveau du choix de la technologie de communication

• Choix en fonction de la quantité de donnée

La quantité de donnée à envoyer via le moyen de communication est un facteur important. Un triptyque existe et se compose de la quantité de donnée, quelques octets à des dizaines de mégaoctets et même plus, de la distance avec le récepteur, quelques mètres à plusieurs kilomètres et du coût du moyen de communication, niveau composants électroniques et prix de la donnée lors de sa mobilité.

Dans l’IoT, il y a 3 moyens différents de transporter la donnée :

• Liaison filaire : lien RJ45, CAN, …
• Sans fil sur une distance courte, inférieure à 100 mètres : Bluetooth, Zigbee, WiFi,…
• Sans fil sur de longue distance : LPWAN, GSM, Satellite, ...

Dans le cas des réseaux sans fil, si la quantité de données est faible (d’une dizaine d’octet pour le Sigfox à quelques centaines voire millier d’octets pour le LoraWan), un réseau de type LPWA est suffisant. Ces types de réseau ont la particularité de consommer peu d’énergie et d’avoir un coût à la donnée très faible, moins de 1 à 2 euros par an et par objet.

Si la quantité de données devient plus importante, le passage par des réseaux opérés (2/3/4G, NB-IoT, LTEM intégrant d’une carte SIM physique ou dématérialisée) devient obligatoire. Ceci engendre des coûts plus importants au niveau de la carte électronique (modem et batterie pour gérer lesappels de courant) et des abonnements également plus onéreux qui sont proportionnels à la quantité de données envoyées, fourchette tarifaire de 2 à 10 euros par an et par objet.

• Choix en fonction de l’énergie disponible

L’énergie pour envoyer cette donnée est également à prendre en compte, l’Agence Internationale de l’Energie a estimé en 2014, que 80% de l’énergie consommée par un objet communiquant l’est pour sa connectivité (source : https://www.iea.org/reports/more-data-less-energy).

• Le choix du type de connectivité en fonction des critères principaux

La disponibilité de la donnée est un élément clef dans l’accès aux informations afin de superviser la flotte. Certaines données doivent être disponibles immédiatement (données d’accélération pour un ABS par exemple) quand d’autres peuvent être disponibles sans immédiateté (localisation d’un porte conteneur par exemple).

Cette disponibilité est influencée par :

• La latence induite par le traitement de la donnée
• La latence du lien de communication
• La fiabilité du lien de communication (déni de service, zone blanche…)
• La localisation du stockage de la donnée

La sensibilité et la sécurisation de la donnée doivent être réfléchies dès le début du projet. Un audit de sécurité doit être prévu tout au long du design mais également tout au long de la durée de vie du produit.

• La mise en conformité à la réglementation sur la protection des données RGPD
• L’équilibre entre l’importance de la donnée métier et le niveau de sécurité à mettre en oeuvre pour la protéger
• La volonté ou non de pouvoir faire évoluer dans le temps cette sécurité (mise àjour à distance)

La définition de l’organisation des différents acteurs pour le rôle dans la circulation, le traitement et le service, sont également un élément majeur à prendre en compte dès la réflexion sur la création du produit et du flux de données. C’est à dire, l’orchestration devant être mise en place entre les acteurs, afin que la propriété de la donnée ne soit jamais mise à mal.

L’ETSI a défini dans un document, les règles à respecter et les usages à mettre en oeuvre afin de satisfaire à la sécurité des objets connectés et aux données collectées, ce document est le EN 303645 V2.1.1 (2020-06) (CYBER ; Cyber Security for Consumer Internet of Things: Baseline Requirements – v2.1.1).

La gestion de l’ensemble de la flotte permet de gérer la maintenance des produits, agir en cas de problèmes de sécurité sur un produit ou un ensemble de produit.

Un impact écologique positif est évident. Elle permet de ne pas mettre au rebut des produits qui pourraient évoluer, en termes de fonctionnalités et/ou de sécurité, via des mises à jour à distance. Cette gestion impose de devoir avoir un lien de communication bidirectionnel bien dimensionné au moment du design, c’est à dire prévoir l’évolutivité du produit dans un équilibre coût/évolution possible.

Dans le cas où le lien de communication mis en oeuvre ne permet pas d’envoyer de grande quantité de données ou qu’il n’est pas souhaitable d’envoyer une grande quantité de données brutes (sécurité et/ou confi dentialité de la donnée), la majorité du traitement doit se faire en local : c’est le Edge computing.

Le stockage de la donnée en local et son traitement impliquent des surcoûts au niveau électronique :

• Intégration de mémoire non volatile (FLASH, SD-card…) pour le stockage
• Ressource pour le traitement de la donnée : puissance de calcul (MCU pluspuissant) et mémoire volatile (RAM) pour traiter cette quantité de données.