Par Franck Crison, Ingénieur de recherche de l’école d’ingénieurs du monde numérique ESIEA.
L’internet des objets (IoT) est en plein essor et le secteur se caractérise par une forte diversité qui séduit les futurs ingénieurs. Faut-il de nouvelles compétences pour évoluer dans ce domaine et quelles qualités y sont privilégiées ?
Bien que les chiffres varient selon les sources, les études en France et dans le monde s’emploient à confirmer qu’une explosion rapide du nombre d’objets connectés accompagnera les années à venir ; leur nombre passant de moins de 6 milliards en 2016 à plusieurs dizaines de milliards d’ici 2020. Une multiplication due à la convergence de technologies (du smartphone au cloud et au big data) ainsi qu’à la convergence d’usages personnels, professionnels et publics. Le gouvernement français, a ainsi placé le domaine des objets connectés dans la liste des 34 priorités industrielles françaises.
Pour les futurs ingénieurs, l’internet des objets (IoT) est aussi synonyme de parcours innovants et d’entrepreneuriat. Il reste en effet beaucoup à inventer, ne serait-ce que dans des domaines comme la santé ou l’éducation. Aujourd’hui, de nombreuses écoles proposent des formations orientées IoT, mais cela ne signifie pas pour autant qu’il existerait pour l’ingénieur une discipline unique, spécialisée ou nouvelle concernant ces objets.
Des objets extrêmement diversifiés
Les champs d’applications des objets connectés sont beaucoup plus vastes et diversifiés que ne le laissent penser les applications les plus connues que sont les pèse personnes et bracelets connectés. Il existe une multitude de domaines et d’applications pour ces objets, avec une très importante incidence sur notre environnement et nos modes de vie : habitation connectée du compteur d’eau jusqu’au pommeau de douche, appareils médicaux communicants, etc. Mais ce sont aussi des applications industrielles, des clôtures intelligentes, des dispositifs d’éclairage public, de sécurité. En vérité, les applications à venir ne sont limitées (ou presque) que par l’imagination.
Pas de nouvelles compétences mais de la polyvalence
La bonne nouvelle, peut-on dire, est que l’IoT n’exige pas de nouvelles compétences puisque les technologies utilisées ne sont pas « nouvelles ». Il s’agit d’une agrégation de technologies existantes concernant l’univers des systèmes embarqués, le développement web ou mobile, et la communication sans fil ; cette dernière étant facilitée grâce à l’émergence de nouveaux réseaux bas-débit dédiés (comme Sigfox ou LoRa).
Les objets connectés mettent donc en jeu de nombreuses technologies et compétences qui vont des bases électriques jusqu’à l’électronique en passant par la programmation, l’analyse, l’intégration, et l’optimisation énergétique. Des briques ou modules de bases, matériels ou logiciels sont ainsi combinés afin de former des systèmes plus complexes. Il n’y a donc rien de nouveau, en terme de notions fondamentales, dans le cursus de l’ingénieur. Plus « nouveau » est le fait que l’interdisciplinarité et une grande polyvalence sont désormais perçues comme de véritables atouts en ce domaine.
De la programmation « classique » mais plus exigeante.
Également essentielle à l’ingénieur : la programmation. Un objet connecté n’est pas uniquement un simple assemblage de composants, c’est aussi un objet « intelligent ». L’une des grandes différences de ce travail de programmation (comparé à un programme développé pour un ordinateur ou une console de jeu vidéo), est qu’il reste presque invisible à l’utilisateur.
On attend donc en ce domaine une qualité de programmation impeccable qui réclame de l’expérience. Son programme ne doit pas uniquement remplir sa fonction mais doit aussi être fiable et stable, l’objet ne pouvant pas se permettre de redémarrer sans raison. (Si un GPS qui redémarre en cours d’utilisation est une expérience très agaçante, un objet qui n’est pas fiable finira quant à lui directement à la déchèterie).
Enfin, puisque ces objets nécessitent une alimentation permanente, optimiser leur consommation d’énergie est indispensable. C’est encore au moyen de la programmation qu’il est possible de garantir une autonomie suffisante (en contrôlant individuellement la mise en sommeil de chaque sous-fonction du système). En ce domaine, même si d’autres langages sont utilisés, le langage C reste toujours une valeur sûre. Par conséquent, un étudiant qui choisirait la filière des systèmes embarqués en pensant échapper à la programmation se tromperait complètement de voie.
Toujours nécessaires : la mécanique et l’électronique
Un objet connecté est un objet qui dialogue en permanence avec son environnement : les ingénieurs travaillent ainsi de plus en plus avec des capteurs de type MEMS. Les accéléromètres permettent de basculer l’orientation de l’écran de son téléphone, de détecter la distance parcourue dans les podomètres, etc. Ce sont aussi ces types de capteurs qui permettent aux drones de stabiliser leur vol.
Aujourd’hui, pour développer rapidement un prototype, l’association de modules remplissant chacun des fonctions élémentaires est de plus en plus fréquente, mais concevoir et réaliser un objet connecté implique, dans tous les cas, de se confronter à de nombreux problèmes, que ce soit au niveau électronique ou au niveau mécanique (boitier, connectique, etc.) et de les résoudre.
Plus un objet connecté est d’usage simple, plus le travail réalisé en amont par les concepteurs aura nécessité une part importante d’anticipation, de réflexion et de résolution de problèmes multiples. Il reste donc nécessaire, pour mener à bien un projet, de faire appel aux fondamentaux des sciences de l’ingénieur.
Avoir une vision d’ensemble : la clé pour inventer les objets connectés de demain
« Utiliser tous les ingrédients technologiques en les liant avec de l’informatique » : la recette pour inventer les objets connectés de demain peut sembler simple. Ce qui l’est moins, c’est de garder, à tout moment, présent à l’esprit que la technologie est au service des personnes, et non l’inverse. En effet, les objets connectés qui nous entourent ont pour vocation de simplifier la vie de l’utilisateur ; ils doivent donc s’adapter à ce dernier. Cela ne peut se faire que lorsqu’une grande attention est apportée au système complet et non pas uniquement à la fonction de l’objet que l’on souhaite créer. Un jeune ingénieur doit avoir une vision d’ensemble du système dans lequel prendra place son projet d’objet connecté. Pour que ce nouvel objet réussisse durablement, il devra avant tout répondre à de réels besoins, devenir invisible et indispensable à long terme : un challenge qui reste encore à relever.
Être capable d’observer, d’être curieux, attentif à son environnement (et surtout aux autres), savoir travailler en équipe : ces compétences humaines ainsi que la connaissance d’autres secteurs (big data, sécurité, infrastructure) feront toute la différence pour un jeune ingénieur passionné d’objets connectés.
En conclusion : il aura tout intérêt à privilégier un cursus proposant un solide socle généraliste ainsi qu’une véritable formation humaine. Cette dernière lui permettra de se confronter à d’autres domaines que le sien, le préparera à travailler dans des écosystèmes de plus en plus complexes et l’amènera à se familiariser avec les enjeux de fiabilité, de sécurité et de confidentialité des données, plus que jamais d’actualité dans le domaine des objets connectés.
