INTERNET DES OBJETS

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L'Internet des objets (Internet of things) désigne l'extension de l'infrastructure de l'Internet aux objets autres que les ordinateurs et smartphones. Dotés de capteurs, de systèmes de stockage, de modules de traitement et de capacités de communication, ces dispositifs relèvent d’une nouvelle typologie : on parle d'objets connectés.

L’Internet des objets est né des dynamiques de miniaturisation et de réduction des coûts des composants électroniques. Au début du xxie siècle, grâce aux développements techniques et aux économies d’échelle, il est ainsi devenu envisageable de « transformer en ordinateurs » les objets les plus divers. Les progrès dans les performances des technologies sans fil ont dès lors permis le déploiement de réseaux d’objets se connectant les uns aux autres.

Les objets connectés se développent dans tous les domaines où de nouveaux services peuvent être proposés : appareils de suivi de la santé (balances, thermomètres, tensiomètres…), vêtements et accessoires (montres, lunettes, tenues de sport, haute couture…), équipements domestiques (lampes, radiateurs, appareils de musique…), à l’usage des commerces (étiquettes, puces pour les inventaires…), des bureaux (badges personnels, détecteurs de présence…), des industries (capteurs pour le bon fonctionnement des machines et leur maintenance…), de la ville (caméras de surveillance, appareils de mesures de la pollution ou du trafic routier…) ou encore de l’agriculture et de l’élevage (mesures chimiques, arrosages programmables, colliers pour le bétail…).

dessin : Concept de l’Internet des objets

Concept de l’Internet des objets

À la maison, l'Internet des objets permet la communication entre les objets électroniques du quotidien (télévision, chaîne hi-fi, console de jeu, meuble interactif…). Au bureau, il permet la visualisation d'informations sur des surfaces variées pour le travail personnel, les échanges de... 

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Cette extension de l’Internet, qui conduit à considérer un réseau pouvant progressivement contenir des centaines de milliards d’entités connectées, multiplie les points de mesures sur le monde physique. Chaque nouvel objet peut produire des flux de données qu’il est ensuite possible d’agréger pour un modèle de l’environnement numérique mis à jour en temps réel. Cela ouvre des perspectives à la fois pour l'analyse de données et pour le développement d’interfaces d’un genre différent permettant d’interagir avec les machines. Mais cette quantité phénoménale de nouvelles données n’est pas sans soulever des problèmes en termes de sécurité et de confidentialité. Elle pose notamment la question de l’établissement progressif d’un nouveau régime économique fondé sur la récolte d’informations et la surveillance.

Des usages dans de nombreux domaines

L'Internet des objets étend le principe des technologies logistiques en le généralisant au-delà des environnements industriels. Chaque objet peut potentiellement être suivi par d'autres objets ou constituer lui-même un dispositif de suivi, créant ainsi un écosystème complexe d'interactions entre machines et usagers. Cette extension des technologies de la logistique permet d'abord des optimisations de comportements ou de flux. Certains gérants de supermarchés développent des caddies connectés et envisagent de supprimer les caisses de paiement afin de fluidifier les achats, grâce au traçage des produits et des utilisateurs. Dans certaines habitations, des applications domotiques contrôlent les paramètres de fonctionnement (chauffage, éclairage…) à partir de mesures effectuées dans l'environnement et d’informations contextuelles. Certains exploitants agricoles gèrent l’état des plantations et l’humidité de la terre grâce à des réseaux distribués de dispositifs et ajustent les actions à effectuer en combinant ces mesures locales avec les plans et les objectifs de production. À plus grande échelle encore, les « villes intelligentes » (smart cities) organisent le suivi en temps réel de leur consommation énergétique, de la gestion des déchets, des réseaux d’approvisionnement en eau ou de la congestion des transports urbains pour tenter d'organiser des configurations optimales et durables.

Dans la vie quotidienne, l'Internet des objets inaugure de nouvelles formes d'interactivité où l'environnement dans son ensemble devient « intelligent ». Les nouveaux usages fondés sur des dispositifs invisibles et omniprésents sont étudiés dans les domaines de l’informatique ambiante (ambiant intelligence, ubiquitious computing), qui traite de la manière de rendre l'environnement intelligent, et de l’informatique tangible (tangible computing), qui se focalise spécifiquement sur la conception d’interfaces utilisant directement les objets. Ces domaines de recherche explorent sous différents angles les modalités d’une dissolution de l'informatique dans l'environnement, simplifiant les interactions quotidiennes avec les machines, une vision originale développée dans les années 1990 en particulier par Mark Weiser (1991) et Donald Norman (1998). La porte connectée s'ouvre automatiquement pour laisser entrer les personnes autorisées, en reconnaissant un badge qui les identifie. La voiture démarre grâce à une clé de contact dotée d’un dispositif radio. La montre connectée rappelle les rendez-vous ou indique l'approche d’un véhicule attendu. Non seulement l'information se présente ainsi sous la forme la plus pertinente selon le contexte (à la maison, au travail, dans les transports, dans la rue…), mais les objets s'adaptent continuellement pour rendre leur utilisation la plus fluide possible.

Dans l'écosystème de l'Internet des objets, chaque dispositif connecté enregistre des séquences d'interactions et de mesures puis partage potentiellement ces mesures avec d'autres dispositifs. Les montres connectées mesurent ainsi le nombre de pas, la pulsation cardiaque et identifient les typologies d'activités dans lesquelles la personne s’engage en fonction des séquences de données mesurées. Ces informations sont complétées par celles qui sont obtenues par les balances connectées et l’ensemble de ces enregistrements de paramètres corporels peut être consolidé dans une base de données individuelle. De nombreux prototypes ont été développés pour insérer de nouveaux systèmes de mesure dans les vêtements, les sols, les transports, le mobilier urbain. Chaque objet récolte ainsi une histoire qui, à son tour, documente la trajectoire biographique des personnes qui interagissent avec lui. L'évolution des séries temporelles de chacune de ces mesures, visualisable sous diverses interfaces, constitue une documentation automatisée de la propre vie d’un individu (lifelogging). Ces journaux de données peuvent être utilisés de manière strictement personnelle, en général dans un but d'amélioration, ou de manière sociale, en partageant par exemple ses performances sportives et instaurant de cette manière une forme de motivation à l’entraînement par l'émulation collective. Certaines personnes pratiquant la quantification systématique d’un grand nombre d’aspects de leur vie (quantified self) partagent ces journaux à plus grande échelle dans le but d’offrir une fenêtre d'observations sur les pratiques quotidiennes et de faciliter le développement d’une science des données personnelles.

Fonctionnement des objets connectés

Les technologies des objets connectés sont essentiellement structurées selon trois fonctions de base : l'identification, la mesure et la communication. Elles sont complétées par des méthodes d’analyses déportées sur des machines plus puissantes et parfois par des capacités d’actions physiques.

Chaque objet connecté est doté d'une série d'identifiants uniques qui permettent de le reconnaître sur le réseau, mais aussi dans le monde physique. L’objet physique peut par exemple être reconnu par un identifiant RFID (radio frequency identification) ou un code visuel lisible automatiquement par les machines (code-barre, QR Code…). Sur le réseau, le système d'adressage de l'Internet (IPv6 pour Internet Protocol version 6) a été adopté, en particulier pour pouvoir accueillir un nombre considérable – voire des centaines de milliards – d'objets connectés. L'objet connecté recueille des informations présentes dans l'environnement au moyen de divers instruments, tels que caméra, microphone, accéléromètre, gyroscope, thermomètre, GPS... L'enjeu est de rendre tous ces capteurs de plus en plus petits et de moins en moins gourmands en énergie de manière à pouvoir les intégrer dans un nombre croissant de dispositifs.

Enfin, l'objet connecté doit pouvoir transmettre les informations qu’il a obtenues en utilisant un protocole de réseau comme le Bluetooth ou le WiFi. Un des enjeux des réseaux téléphoniques comme la 5G est de permettre des communications à plus haut débit entre les objets connectés, ouvrant la voie à des formes de communication en temps réel, notamment pour les flux vidéo.

Les données ainsi récoltées sont stockées et analysées non pas sur l’objet lui-même, mais sur des serveurs plus puissants connectés à l'Internet. Les techniques d'intelligence artificielle adaptées à ce big data de données personnelles développent de nouvelles formes d'analyses, d'identification de motifs et de profils. Dans certains cas, les résultats de l'analyse sont renvoyés vers l'objet qui peut ainsi lui-même bénéficier de services de traitement de données déportés pour agir de manière pertinente dans son environnement.

Les progrès des technologies robotiques permettent enfin de doter les objets de moyens mécaniques d’actions et d'envisager des familles de dispositifs intermédiaires qui, sans avoir l'apparence de robots, peuvent néanmoins se déplacer, se transformer et agir sur leur environnement, ainsi les aspirateurs autonomes ou les salles de conférences capables de se reconfigurer en changeant de disposition sans intervention humaine. On parle de robotisation des objets.

Opportunités et risques liés à l’Internet des objets

L'Internet des objets, en accumulant les informations sur les personnes, les objets et les infrastructures, offre des opportunités pour progresser dans la gestion de processus à diverses échelles, allant du contrôle automatisé des villes à la conduite de sa propre vie. Une nouvelle science des données développée sur cette base aura des conséquences importantes sur notre compréhension des problèmes et la qualité de nos décisions.

La transformation des objets en dispositifs connectés comporte néanmoins un certain nombre de risques. Comme tout système informatique, certains objets peuvent ainsi être piratés ou, tout simplement, cesser de fonctionner pour une raison logicielle. On peut ainsi, dans certains cas, perdre le contrôle non plus d’un ordinateur portable ou d’un téléphone, mais d’une voiture ou de la porte de son habitation. De même, des actes de malveillance pourraient bloquer le fonctionnement des industries ou de villes entières.

Les données recueillies par les objets connectés sont le plus souvent stockées sur des serveurs distants qui ne sont pas sous le contrôle direct des usagers ou parfois même des institutions. Pour les entreprises, cela peut représenter des risques industriels. Du point de vue personnel, cette décentralisation pose des questions sur la protection de la vie privée, en particulier concernant le profilage fin des comportements pour des objectifs commerciaux ou politiques. Étant donné le caractère décentralisé et omniprésent de l'Internet des objets, les utilisateurs ne sont pas forcément conscients de la manière dont les données de leurs comportements sont mesurées, stockées et analysées. Dans de nombreux cas, ils ne sont plus les utilisateurs d'une infrastructure mais seulement de simples entités suivies par des systèmes logistiques.

L’Internet des objets est ainsi intrinsèquement porteur du risque d’une évolution vers une société de contrôle et de surveillance. Il faut néanmoins rappeler que, dans la pratique, certaines données récoltées sont partagées spontanément par les utilisateurs ou mises en ligne en accès ouvert par les institutions dans l'espoir que des dynamiques collectives vertueuses puissent être mises en place.

Vers un ordinateur planétaire distribué

L'Internet des objets poursuit la tendance lourde d'un entremêlement toujours plus fin entre le monde physique et le monde numérique. Chaque objet connecté en documentant son environnement et ses interactions tend à créer son « jumeau numérique » (digital twin), en quelque sorte la réplique virtuelle de l’état et des propriétés de l’objet réel. Pour les objets et les infrastructures, mis à jour en temps réel, ce jumeau permet le diagnostic (pour détecter une panne, un embouteillage…), l’interaction à distance (pour stopper une machine-outil ou lancer une musique) mais aussi la simulation des conséquences de certaines actions (que se passera-t-il si on change la cadence des feux de signalisation ou la fréquence de l’arrosage ?). Cette même logique s’appliquera au jumeau numérique de chaque personne, synthèse des séquences de données accumulées sur sa santé et ses interactions avec l’environnement, permettant l’anticipation de certaines maladies, le développement d’une médecine personnalisée mais aussi le risque d’une surveillance sanitaire.

En densifiant le maillage de l’Internet, les objets connectés ouvrent la voie à un futur incertain. Les nouvelles données accumulées constituent un capital d’un nouveau genre. Les big data qu’ils produisent permettent d’entraîner des systèmes d’intelligence artificielle qui à leur tour structurent des enjeux planétaires. Les flux produits par les objets connectés sont la matrice de connaissances nouvelles. La maîtrise et la régulation de cet ordinateur planétaire distribué seront, à n’en pas douter, au cœur de nombreux conflits économiques et sociaux.

—  Frédéric KAPLAN

Bibliographie

D. Boyd & K. Crawford, « Critical questions for Big Data », in Information, Communication & Society, vol. 15, no 5, pp. 662-679, 2012

K. Crawford, Atlas of AI : Power, Politics, and the Planetary Costs of Artificial Intelligence, Yale University Press, New Haven, 2021

A. Greenfield, Every[ware]: La Révolution de l’ubimédia, FYP Éditions, Limoges, 2007

F. Kaplan, La Métamorphose des objets, FYP Éditions, Limoges, 2009

D. Norman, The Invisible Computer, MIT Press, Cambridge, 1998

B. Sterling, The Epic Struggle of the Internet of Things, Strelka Press, Moscou, 2014

M. Weiser, « The computer of the 21st century », in Scientific American, vol. 265, no 3, pp.94-104, 1991

S. Zuboff, L’Âge du capitalisme de surveillance, Zulma, Honfleur, 2020.

Écrit par :

  • : professeur, directeur du Digital humanities institute à l'École polytechnique fédérale de Lausanne (Suisse)

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Pour citer l’article

Frédéric KAPLAN, « INTERNET DES OBJETS », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/internet-des-objets/