Programmer l'internet des objets
link Source: www.fun-mooc.fr
date_range Starts on May 3, 2021
event_note Ends on July 5, 2021
list 5 sequences
assignment Level : Introductory
chat_bubble_outline Language : French
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Key Information

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About the content

      L'Internet des objets (IoT) constitue une évolution majeure des réseaux mondiaux et doit répondre à deux défis fondamentaux : être économe en énergie et surtout être interopérable, c'est à dire permettre aux objets de s’intégrer facilement dans les systèmes d’information existants.

      Ce MOOC va couvrir les technologies, architectures et protocoles nécessaires pour la réalisation de bout en bout de la collecte d’information sur des réseaux dédiés à l’IoT à la structuration de la donnée et à son traitement.

      Dans ce MOOC, vous allez notamment :

      • découvrir une nouvelle catégorie de réseaux appelée LPWAN dont Sigfox et LoRaWAN sont les représentant les plus connus,
      • voir l’évolution de la pile protocolaire de l’Internet qui passe de IPv4/TCP/HTTP à IPv6/UDP/CoAP tout en préservant le concept REST basé sur des ressources identifiées sans ambiguïté par des URI,
      • expliquer comment CBOR peut être utilisé pour structurer des données complexes en complément de JSON.
      • Enfin JSON-LD et la base de données mongodb nous permettra de manipuler aisément l’information collectée. Ainsi, nous introduirons les techniques essentielles pour valider statistiquement les données collectées.

      A travers ce cours, vous apprendrez à programmer un objet économe en énergie et interopérable avec d'autres objets.

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Prerequisite

      • Les travaux pratiques sur machine virtuelle :

        • Des tutoriels vidéo vous guideront pas à pas dans l’installation de la VM sur votre PC. Cette machine virtuelle vous permettra de réaliser tous les TP comptant dans l’évaluation.

      • Les travaux pratiques « en vrai » :

        • Il s’agira pour vous de réaliser pas à pas, en python, un petit objet Météo à partir d’un lopy4 et d’un capteur BME280, mesurant l’humidité, la température et la pression.
        • Ces TP sont optionnels et ne sont pas comptabilisés dans l’évaluation.
        • Liste de matériel et conseils d’installation mis en ligne un mois avant le début du cours (coût estimatif de 70€ à la charge de l’apprenant, prévoir un délai de livraison de 3 semaines) .
      • Avoir un ordinateur avec les droits administrateurs pour pouvoir faire les travaux pratiques.

      • Niveau BAC+2 dans le domaine des réseaux et télécoms recommandé (architecture IP, architecture client/serveur) - recommandations: MOOC principes des réseaux de données, MOOC réseaux locaux.
      • Bonnes bases en programmation (Python recommandé) - une aide sur python est intégrée à ce cours.
      • Compétences de base en système UNIX ou Linux : exécuter les commandes de base (ls, cat, chmod, ssh), éditer un fichier (vi, emacs).
      • Connaissances de base dans le traitement des données et des bases de données (savoir ce qu'est une base de données, comment l'interroger).

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Syllabus

Plan du cours

  • Section 1 : Les bases de l'Internet des Objets
    • Qu'est-ce que l'Internet des objets ?
    • C'est quoi le problème ?
    • L'architecture de l'Internet
    • L'architecture de l'IoT
    • TP (sur machine virtuelle) : Analyse d’une trame HTTP avec wireshark
    • TP (sur machine virtuelle) : Contrôler un objet distant
  • Section 2: La structuration compacte des données
    • La représentation des données
    • TP (sur machine virtuelle) : Envoi de données structurées avec JSON et CBOR
    • TP (avec matériel):Aller plus loin avec un pycom
    • TP (avec matériel):Aller encore plus loin avec un réseau LPWAN
  • Section 3 : Le transport de la donnée
    • REST, Publish-subscribe et MQTT
    • CoAP
    • TP (sur machine virtuelle et/ou avec matériel):Réalisation d'un client CoAP
  • Section 4 : Les informations sémantiques
    • Description du problème
    • Spécification d’une ontologie
    • Formalisation d’une ontologie
    • TP (sur machine virtuelle) : Interopérabilité données/sémantique
  • Section 5 : Vers une exploitation de la donnée : précautions et outils
    • Quelle data dans les réseaux dédiés à l’IoT : entre le sensor et cloud
    • TP (sur machine virtuelle): Statistique et Analyse de données élémentaires sur grandeurs mesurables
    • Qualité de la donnée : Données manquantes - données fiables - données outliers
    • TP (sur machine virtuelle) : Outils de reconstruction de données sur des données manquantes
    • TP (sur machine virtuelle): Outils de filtrage de données
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Instructors

Laurent Toutain
Maître de conférences IMT Atlantique

Kamal Singh
Maitre de conférences à Telecom Saint-Etienne

Mireille Batton-Hubert
Professeure à l'École nationale supérieure des mines de Saint Étienne

Patrick Maillé
Professeur à IMT Atlantique

Marc Girod Genet
Professeur associé à Télécom SudParis

Denis Moalic
Chef de projet Digital Learning à l'IMT

Gwen Maudet
Doctorant à IMT Atlantique

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