L'Internet des objets (IoT) est un phénomène qui gagne en popularité depuis une demi-décennie environ. Il est généralement perçu comme la suite logique de la domotique, qui a connu un succès phénoménal. Nous commençons seulement à comprendre son application, car la connectivité qu'il implique a le potentiel de transformer presque tout ce que nous faisons. Être connecté à son domicile est une chose, mais être connecté à un endroit situé à l'autre bout du monde en est une autre. Cela soulève des questions sur ce qui peut être réalisé au-delà du contrôle des actionneurs linéaires et autres outils.
Qu’est-ce que l’Internet des objets ?
L'histoire de l'Internet des objets remonte à plusieurs décennies. Si son apparition publique est seulement aujourd'hui due aux limites de notre technologie d'alors, elle représente la prochaine étape majeure. Maintenant que notre technologie a atteint le stade où de telles choses sont réalisables, l'Internet des objets est en passe de constituer la prochaine avancée majeure. Les chercheurs estiment que les connexions entre tous nos appareils permettront un échange d'informations plus rapide et plus libre. Cela nous permettra d'être plus connectés et en contact permanent avec les autres et avec nos foyers. Les premières applications de cette technologie ont été la domotique.
L'automatisation règne en maître dans le monde moderne. Initialement utilisés dans les usines pour épargner aux humains des opérations physiquement pénibles et répétitives, les appareils automatisés et les cobots ont quitté les ateliers pour se répandre dans un large éventail d'activités. Appréciant le confort et la commodité de ces assistants silencieux et infatigables, nous les avons accueillis chez nous, où ils ont simplifié nos tâches quotidiennes et nos loisirs. Les gadgets automatisés ont envahi nos cuisines, nos chambres, nos bureaux et nos garages, les transformant en havres de paix high-tech où les humains peuvent se détendre et laisser la technologie satisfaire tous leurs désirs.
La prochaine étape logique vers l'automatisation totale de notre environnement consiste à fédérer tous les appareils pour favoriser leur coopération, plutôt que de les gérer isolément. Cette étape a été franchie avec l'avènement de l'IoT (Internet des objets).
L'IoT et les actionneurs
Les actionneurs linéaires sont essentiels à l'Internet des objets (IoT), car ils font partie intégrante de nombreux équipements, à la maison comme à l'extérieur. Les systèmes de sécurité en sont un bon exemple. Utilisés dans de nombreux systèmes pour étendre l'utilisation et la portée d'une caméra, les actionneurs linéaires peuvent être utilisés de multiples façons par l'IoT. Par exemple, le déclenchement des capteurs du système peut déclencher l'envoi d'informations du système de sécurité vers un appareil mobile. Pour reprendre l'analogie avec les systèmes de sécurité, les actionneurs IoT peuvent également être contrôlés. Après avoir détecté un éventuel problème, l'IoT peut prendre le contrôle des actionneurs et orienter la caméra pour une meilleure visibilité.
Sans actionneurs, l'Internet des objets serait incapable d'effectuer seul les modifications nécessaires et se limiterait donc à contrôler et interagir avec divers appareils. L'Internet des objets dépend des actionneurs électriques pour assurer le mouvement. Les actionneurs constituent également un bon moyen d'étendre l'Internet des objets, car ils permettent d'effectuer des modifications à distance et facilitent la communication sur de plus grandes distances.
Comment les actionneurs pourraient être contrôlés via l'IoT
L'automatisation de l'Internet des objets (IoT) peut être contrôlée via une plateforme open source comme Raspberry Pi ou Arduino. Bien que Raspberry Pi soit plus basique qu'Arduino, il s'agit d'un petit ordinateur pouvant être utilisé avec divers périphériques et commutateurs. Cela permettra à un utilisateur possédant ce type d'ordinateur de l'utiliser via l'IoT pour contrôler les actionneurs qui y sont connectés.
Construire l'Internet des Objets avec la plateforme open source Arduino diffère bien sûr légèrement de l'utilisation du Raspberry Pi, principalement en raison des différences de taille. Arduino est une plateforme open source qui gère à la fois les signaux d'entrée et de sortie. S'il reconnaît une entrée spécifique qu'il a été entraîné à reconnaître, ou qui lui est directement connectée d'une manière ou d'une autre, il peut envoyer un signal ailleurs. Les applications des actionneurs linéaires sont donc faciles à comprendre. Un signal reçu par un composant Arduino pourrait déclencher le démarrage de certains actionneurs linéaires d'une machine particulière s'ils recevaient eux-mêmes un signal sortant. Grâce à l'immensité d'Arduino et à sa plateforme open source, les possibilités de la technologie linéaire dans l'Internet des Objets sont quasi infinies.
Comment fonctionnent les appareils IoT
Le fonctionnement des systèmes IoT implique une architecture à trois couches.
Couche 1
La couche 1 est physique. Elle comprend des capteurs connectés qui collectent des données et les transfèrent ensuite. Ces capteurs pouvant potentiellement produire tout type de données, il est important, pour les applications IoT industrielles, de filtrer les informations reçues afin d'éliminer les messages non pertinents et de mettre en évidence les messages urgents. Par exemple, la détection de menaces, les arrêts brusques, etc. Si la collecte de données IoT nécessite une analyse approfondie ultérieure, elle ne doit pas être stockée sur les ordinateurs de l'entreprise, mais transférée vers le cloud.
Couche 2
La couche 2 est essentiellement un réseau de capteurs IoT équipé d'un système d'acquisition de données (DAS). Ce dernier convertit les signaux issus des capteurs, généralement des formes d'onde analogiques, en valeurs numériques traitées par un ordinateur. La passerelle Internet transmet ensuite les données numérisées à la couche 3 via Wi-Fi ou un réseau local filaire. Un autre prérequis indispensable à la transmission des données est le middleware. Il s'agit d'un logiciel qui connecte la base de données et les applications et assure la cohérence et la gestion de tous les composants IoT.
Couche 3
La couche 3 est le lieu où se déroule la réaction aux données. Les appareils qui en sont responsables reçoivent l'ordre de commencer à fonctionner conformément aux algorithmes prédéfinis.
Capteurs IoT
Ces capteurs sont des modules qui détectent les changements environnementaux et intègrent des informations sur les autres éléments du système auquel ils sont reliés. Les signaux relatifs à l'état du monde environnant sont convertis en code numérique. Un capteur IoT est donc un sous-type de transducteur, un dispositif qui transforme une forme d'énergie en une autre. La différence entre capteurs et transducteurs réside dans le fait que ce dernier est un terme plus général qui englobe tous les appareils permettant la conversion d'énergie, tandis que le premier convertit uniquement les phénomènes physiques en signaux électriques.
Aujourd'hui, la variété des capteurs est étonnante. Les capteurs passifs, par exemple, ne nécessitent aucune source d'alimentation externe pour fonctionner, contrairement aux capteurs actifs. Selon leur méthode de détection, les capteurs sont classés en deux catégories : mécaniques, thermiques, électriques et chimiques. Tous ces capteurs sont basés sur des capteurs, ce qui signifie qu'ils ne peuvent mesurer qu'une valeur donnée, mais pas analyser les données reçues, car ils ne sont pas équipés de processeurs. La technologie des capteurs IoT utilise deux types d'appareils totalement différents.
- Les capteurs intelligents sont équipés de processeurs de mouvement numériques (DMP) capables d'analyser les données obtenues avant de les transmettre à la couche réseau via le module de communication. Ces capteurs peuvent également contenir des filtres de compensation, des amplificateurs et d'autres composants facilitant leur fonctionnement.
- Les capteurs intelligents sont des capteurs intelligents améliorés qui, outre leurs capacités d'auto-validation et d'identification, ainsi que d'adaptation et de test, peuvent même fonctionner comme un contrôleur IoT gérant les réponses, ce qui en fait un matériel véritablement spécialisé.
Aussi importants que soient les capteurs pour l’IoT, ce sont les appareils de couche 3 qui déterminent en fin de compte la mise en œuvre des tâches.
Un exemple de fonctionnement de l'IoT
L’exemple suivant examine les actionneurs IoT dans l’agriculture.
Des capteurs connectés collectent des informations sur l'humidité du sol afin de déterminer l'intensité d'arrosage des cultures. Ces données sont complétées par les prévisions météorologiques obtenues sur Internet, qui indiquent si des précipitations sont attendues prochainement à un endroit donné. En fonction de ces données, le système d'irrigation se met automatiquement en marche en cas de sécheresse anticipée et délivre la quantité d'eau exacte nécessaire aux cultures.
Comme vous pouvez le constater, le bon fonctionnement de l’ensemble du système dépend en grande partie des capteurs de l’Internet des objets.
Conclusion
L'Internet des objets se développe si rapidement que de nombreuses possibilités apparaissent quant à son utilisation. Si la plupart des gens le connaissent grâce à la domotique, l'Internet des objets offre bien plus que cela. Les capteurs et actionneurs IoT assurent un assemblage précis des données et une réaction précise, conformément à la programmation, ouvrant ainsi la voie à la simplification de nombreux aspects de notre vie. Cet article détaille l'impact de l'Internet des objets sur les actionneurs linéaires , ainsi que la manière dont nous pourrions les contrôler et les utiliser.