Portrait de Pierre-Julien Guay

Internet des objets

Vers une école intelligente : Internet des objets

Par Pierre-Julien Guay. Le 18 Avril 2016

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L’Internet des objets est la conjugaison de la transmission sans fil, de l’avènement de la mobilité pour les données cellulaires et de la diminution marquée du coût des composantes électroniques. Les prédictions pour 2016 sur le nombre d’objets connectés varient entre 6,4 milliards d’unités à 15,7 milliards d’unités. En 2020, leur nombre attendrait 50 milliards. Ces objets analysent des informations du monde physique et du monde virtuel et réagissent en fonction de paramètres établis.

Ces objets pratiquent deux types de communication [1] :

  • Entre la machine et l’humain, lorsqu’un porteur de bracelet Nymi est identifié par son rythme cardiaque caractéristique et qu’une serrure se déverrouille automatiquement pour le laisser entrer, par exemple;
  • Entre les les machines elles-mêmes avec, par exemple, des données sur la performance d'un moteur et de ses composantes mécaniques acheminées à une unité centrale afin de déterminer le moment du prochain entretien préventif. 

 Les communications entre humains au moyen de courriels, vidéoconférences, messages textes ou appels téléphoniques utilisent les mêmes canaux de communication, mais elles sont exclues du portrait.

 La plupart des objets connectés comportent des capteurs qui envoient des informations sur le niveau sonore, la température, la localisation ou la présence d’un objet ou d’un individu. Par exemple, on peut faire le décompte des étudiants à leur entrée à l’école en captant le signal d’une  étiquette de radio identification [2] collée dans leur sac à dos. Les parents des élèves d’âge mineur peuvent être prévenus de l’heure d’entrée par un message texte.

 D’autres objets sont pourvus de servomoteurs et peuvent effectuer des actions comme ouvrir une valve ou fermer une barrière dans un pâturage. Dans la classe, un enseignant pourrait envoyer un rappel à l’ordre silencieux à un étudiant turbulent par un message tactile sous forme de vibration vers son bracelet ou sa tablette numérique.

Vie privée

Pour communiquer, ces objets connectés possèdent tous une identification propre et un code d'accès à un réseau. Malheureusement, plusieurs utilisateurs ne modifient pas les mots de passe génériques du fabricant. À preuve, ce répertoire d’objets connectés non protégés ou ce répertoire de caméras Web avec les informations de géolocalisation. 

Flux d'une caméra Web non protégée avec données de géolocalisation.

Flux d’une caméra Web non protégée avec données de géolocalisation, obtenue sur le site Insecam. Les deux images ont été dissociées dans cet exemple.

Avec leur faible coût, les capteurs permettent de recueillir des données empiriques directement à proximité des apprenants. Les étudiants débrouillards peuvent créer leurs propres capteurs à l’aide de nanoordinateurs de type Rasperry Pi. Du coup, l’expérimentation n’est plus confinée au laboratoire et à la reproduction ennuyeuse de phénomènes déjà connus :

  • En éducation physique, les élèves observent leur progrès à l’aide des mesures provenant de leurs montres, bracelets ou vêtement intelligents.
  • Dans les cours de biologie, des capteurs sensibles à la température de l’air, de l’eau ou du sol peuvent être utilisés pour étudier la croissance des plantes. Des capteurs sonores renseigneraient sur la présence d’animaux dans un parc à proximité, et les étudiants identifient les oiseaux par leur chant.
  • En psychologie, on explore la perception visuelle à l’aide de capteurs sensibles à certaines plages de longueur d’ondes, aux couleurs et à l’intensité lumineuse.
  • Dans les cours de physique mécanique et les cours de mathématiques, les capteurs sensibles au mouvement ou à la vitesse, tels les accéléromètres et les gyroscopes, facilitent l’étude des paramètres de pente, de résistance de l’air et du poids. En électricité et magnétisme, des capteurs mesurent les forces des courants et des champs magnétiques ou électriques.
  • En chimie, les capteurs de niveau d’oxygène, de nitrite, de pH renseignent sur l’évolution des réactions chimiques.

Un tel passage se traduira par l’utilisation d’une variété de protocoles de communication selon la zone de couverture, la bande passante, la sécurité et la consommation d’énergie. Parmi ceux-ci, notons Bluetooth, NFC et Zigbe. Une fois ces conditions remplies, l’Internet des objets a le pouvoir de  faire éclater l’école comme terrain d’expérience en permettant de s’aventurer au-delà des frontières des connaissances et des pratiques traditionnelles.

Références

·           Harnessing the Internet of Things for Global Development

·           ISO/IEC JTC1 Internet of Things, preliminary report 2014

·           ISO/IEC JTC1 Internet of Things, annexes to the report

·           ISO/IEC JTC1 Smart cities, preliminary report 2014[]

·           How to choose the best connectivity network for your project


[1] Les anglophones utilisent les acronymes suivants :

·       M2P, machine to people

·       M2M, machine to machine

·       P2P, people to people

[2] RDIF en anglais, pour Radio Frequency IDentification

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