Tout savoir sur l'IoT gateway
Une “IoT gateway”, ou “passerelle IoT”, peut se définir comme un appareil ou un logiciel qui sert de point de connexion entre le cloud et les appareils IoT. L’IoT désigne l’Internet of Things pour “Internet des objets”, ou IdO en français. Il s’agit de réseaux d’objets capables de se connecter à d’autres appareils pour échanger des données, voire les interpréter.
Dans un réseau IoT, il y a des objets connectés dotés de capteurs, lesquels sont reliés au cloud. Certains d’entre eux sont capables de communiquer entre eux. La démarche se complique pourtant s’ils mesurent des données hétérogènes, s'ils viennent de fournisseurs diversifiés, s’ils brassent de gros volumes de data ou s’ils utilisent des protocoles de communication différents. C’est pour répondre à ces problématiques qu’on utilise les IoT gateways.
Qu’est-ce que l’IoT gateway ?
Il peut se définir comme une passerelle capable de faire le lien entre le cloud et les appareils IoT. C’est donc une sorte de pont ou de tunnel, qui permet aux données de transiter entre ces pôles. Dans les faits, il peut s’agir d’un logiciel ou d’un appareil dédié à cette fonction. En anglais, on parle aussi de “smart gateway”. En français, on évoque davantage les “passerelles domotiques” ou “passerelles intelligentes”. Les passerelles IoT fonctionnent comme des routeurs de réseaux. Elles envoient les données vers le cloud. C’est ce qu’on appelle le “trafic sortant”. Les gateways modernes gèrent aussi le trafic “entrant”, c’est-à-dire les données qui viennent du cloud et vont vers les objets connectés. Ces données servent en général à programmer des tâches liées à la gestion des appareils, comme par exemple leurs mises à jour. La passerelle évite donc au gestionnaire d’exécuter des commandes manuellement. Ces gateways peuvent également occuper d’autres fonctions :
- Prétraiter les données avant de les envoyer dans le cloud. Cette fonctionnalité évite par exemple les duplicatas. Elle sert aussi à agréger les données, afin d’en réduire le volume avant transmission. Les passerelles IoT jouent ainsi un rôle important dans le désencombrement des bandes passantes.
- Sécuriser les données avant leur transfert. Les passerelles ajoutent une couche de cybersécurité à des objets connectés souvent redoutés dans ce domaine. Certaines passerelles peuvent même chiffrer les données et détecter les brèches de sécurité.
Une passerelle IoT, ça fonctionne comment ?
Les IoT gateways fonctionnent autour de trois pôles. Les objets connectés s’y connectent, puis la passerelle communique leurs données vers le cloud. Cette communication se fait via différents protocoles de communication typiques des appareils IoT. Il peut s'agir du WiFi, de la 5G, mais aussi du Bluetooth ou du Zigbee. Bien que ce statut de “pont” paraisse simple, il cache en fait une vraie complexité. La passerelle ne relie pas un objet connecté au cloud, mais bien une diversité de capteurs à une variété de destinataires enregistrés sur le cloud. Elle prend donc en charge d’importants volumes de données. Comme dit précédemment, la gateway IoT se charge également d'agréger et de trier les données pour ne transmettre que les plus utiles à l’objet connecté. On parle dans ce cas d'“edge computing”, ou d’“intelligence edge”. Elle stocke les données localement et ne communique que celles qui sont nécessaires au bon fonctionnement de l’architecture IoT.
Les avantages de l’IoT gateway
Si on résume les points précédents, on retient qu’il sert à :
- assurer les transferts de données entre objets connectés et cloud ;
- faciliter la gestion des objets connectés à distance ;
- trier les données pour désencombrer la bande passante ;
- réduire les temps de latence, le temps de latence désignant le temps d’attente entre une commande et son résultat ;
- mobiliser différents protocoles de communication pour faire interagir une diversité d’appareils entre eux ;
- sécuriser les données.
Exemple d’une smart city et de passerelles IoT en réseau NB-IoT
Prenons l’exemple d’une smart city. Les villes intelligentes fonctionnent autour de centaines de capteurs très différents entre eux. Selon les politiques, ils peuvent mesurer la pollution, l’humidité, la température, l'éclairage public, le bruit, l’utilisation des parkings, la consommation d’eau ou encore le remplissage des poubelles. Les gateways IoT se révèlent nécessaires pour agréger l’ensemble de ces données et les transmettre à une seule et même solution de gestion IoT. Elles se chargent de récolter les données enregistrées par les capteurs, mais aussi de les trier. Elles n’envoient ainsi sur le cloud que celles qui seront utiles à la plateforme IoT. Cette passerelle communique par ailleurs avec le cloud via le réseau NB-IoT, ou “narrowband” IoT. Il s’agit d’un réseau LPWAN qui permet d’échanger de gros volumes de données, sans saturer les bandes passantes. Ce type de réseau s’avère particulièrement stratégique pour communiquer avec des capteurs peu accessibles, sur les toits ou sous terre, par exemple. Il s’agit aussi d’une solution intéressante pour les villes qui veulent consommer peu d’énergie. Avec ces passerelles, la smart city simplifie à la fois la gestion de ces objets connectés et la surveillance de leurs capteurs. La passerelle intelligente s’occupe aussi d’assurer les communications entre appareils de fournisseurs hétérogènes, configurés différemment. Elle sécurise en outre l’infrastructure IoT de la ville contre les cyberattaques. Vous envisagez de déployer un environnement IoT qui implique différents capteurs ? Vous vous demandez si les IoT gateways sont nécessaires ? Requea accompagne les professionnels de différents horizons dans leurs projets IoT. Contactez-nous pour échanger sur vos besoins en passerelles IoT.
