Plateformes énergétiquesà l’horizon 2016

Christophe Saint-MarcelMIAGE M2

• Demain: 60% des objets connectés seront achetés et utilisés en entreprise [1]

• Aujourd’hui: plus de 300 plateformes IOT sur le marché [2]

• Hier: 1,7 millions de développeurs sur des projets liés à l’IoT en 2014 [3]

Chiffres clés

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DeviceManagement

DataDelivery

Les 2 piliers d’une plateforme IOT

Monitoring énergétique

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Measurement: { timestamp: 10h12, shortName: Internal Temperature, unity: °C, value: 34}

Measurement: { timestamp: 9h00, shortName: Active Energy, unity: kJ, value: 0.054}

Device: { name: sensor-1, type: ZigBee}

Gateway: { name: COMX_200_4}

Device: { name: sensor-2, type: Modbus}

https://www.youtube.com/watch?v=U7GLNDY5Q0s@Schneider-Electric

• Plug & Play : capacité pour une plateforme à dialoguer avec de nouveaux équipements

• Instanciation retardée : capacité pour un logiciel d’être mis à jour facilement après son déploiement, de manière à répondre aux nouveaux besoins des clients ou à des corrections

• Gestion à distance : capacité à gérer les mises à jour à distance

Qualités dynamiques essentielles

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• Collecte• Acquisition de données• Nettoyage des données

• Monitoring énergétique• Dashboards• Applications mobiles et digitales

Services de base [4]

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• Machine Learning• Algorithmes prédictifs• Détection de panne

• Business Intelligence• Reconstitution des flux d’énergie• Prédiction des consommations• Approches statistiques

• Business Process Management• Optimisation des processus• Réduction des coûts

Services avancés [4]

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• L’approche IAAS• On construit sa propre solution à partir de briques Open Sources

et/ou interopérables [voir Requea https://www.requea.com/]

• L’approche PAAS• On enrichit une une plateforme existante

Les stratégies

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Architecture type IAAS

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• Une application composite (ou mashup ou encore mash-up) est une application qui combine du contenu ou du service provenant de plusieurs applications plus ou moins hétérogènes.

MashupExemple de Paraimpu [https://www.paraimpu.com/]

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• Réutilisation par adaptation de services existants• Intégration rapide• Effort minimal et donc à faible coût

MashupAvantages

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ArchitectureIOT Mashup

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JavaGateway[OSGiTM]

I

<<Times Series

Database>>

<<Broker>>

publishes

<<ETL>>

subscribes

stores

• Opérateurs télécoms: Orange, Bouygues• Pure Players: Eurotech, Xively• Industriels: Schneider-electric, GE, Bosch• Géants de l'IT: Amazon, OVH, IBM et Microsoft

Les acteurs PAAS

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http://www.postscapes.com/internet-of-things-platforms/

Application microservices

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Backend Server

μs1 μs2 μs3

μs4

μs7

μs5 μs6

μs8 μs9

Focus

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μs2DeviceService

Device Storage

μs1GatewayService

Gateway Storage

μs3Measurement

Service

Measurement Storage

Service APIs

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• Approche agile (devOps)• Petites équipes de développement• Les microservices et leurs APIs doivent être gérés comme des

produits indépendants

Gestion des évolutions {1}

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μs3Measurement

Service

Riak TS

μs3 bisMeasurement

Service

InfluxDB

μs2DeviceService

μs3Measurement

ServiceGO - REST/JSON

Riak TS

μs3 bisMeasurement

ServiceJAVA – REST/JSON

InfluxDB

• Solution Polyglotte

Gestion des évolutions {2}

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• Granularité fine de déploiement• Pas de dépendance avec des outils/BD/serveurs

Gestion de la montée en charge

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μs3Measurement

ServiceMemory:512Mo

Disk: 2Go

Riak TS

μs3 bisMeasurement

Service

InfluxDB

μs2DeviceService

Memory:128MoDisk: 1Go

μs3 bisMeasurement

Serviceμs3 bis

MeasurementService

μs3 bisMeasurement

ServiceMemory:512Mo

Disk: 2Go

InfluxDBInfluxDB

InfluxDB

• Mise en place de fonctionnements dégradés

Tolérance aux pannes

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μs3Measurement

Service

Riak TS

μs3 bisMeasurement

Service

InfluxDB

μs2DeviceService

μs3 bisMeasurement

Serviceμs3 bis

MeasurementService

μs3 bisMeasurement

Service

InfluxDBInfluxDB

InfluxDB

Exemple de la plateforme Predix

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La solution Predix est basée sur la plateforme Cloud Foundry, une approche à microservices poussée par la société Pivotal pour faciliter le développement et le déploiement des applications du futur

Chaque microservice délivre une fonctionnalité vue comme un ensemble de petits services indépendants qui collaborent

Architecture générale

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Dashboards

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BuildPacks Predix

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Microservices

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CLI

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Predix Machine

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• Plateforme sur étagère avec fonctions d’acquisition de données (store&forward)

• OSGiTM inside, le système de modules dynamiques pour Java• Compatible avec les plateformes Raspberry Pi B et

BeagleBone Black

Edge computing

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• Lora et SigFox• Longue portée• Bas débit

Les incontournables du moment {1}

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• MQTT• Fiable et performant• Standardisation du protocole de transport• Compatible avec beaucoup de langages

Les incontournables du moment {2}

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MQTT est le protocole phare du monde de l'IoT, standardisé par le consortium Oasis auprès de l'ISO

• RabitMQ

• Mosquitto

• JoramMQ• Broker Grenoblois, fiable et scalable, permet notamment de traiter

de très grands nombres de clients connectés et/ou de grands volumes de données sur des infrastructures standard (700.000 clients connectés simultanément sur une machine virtuelle à 4 CPU).

Des brokers polyglottes

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1. http://aruco.com/2015/02/objets-connectes-ventes-entreprises-deloitte/

2. http://www.metiseurope.eu/l-energie-un-defi-pour-le-digital_fr_70_art_30366.html

3. http://french-iot.tumblr.com/post/135767393826/10-chiffres-%C3%A0-savoir-sur-linternet-des-objets

4. http://www.astrakhan.fr/LeLab/article/Id/Usages-et-co nception-des-plateformes-IoT-22

5. http://iotfunda.com/building-blocks-of-iot-platforms/6. http://iotfunda.com/top-15-popular-iot-platforms-2016-com

plete-list/

Références

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