Système de produits et services basés sur l'internet des objets : conception et implantation pilote dans une station-service

RÉSUMÉ : La détection omniprésente activée par les technologies du réseau sans fil traverse de nombreux domaines de la vie moderne. Cela offre la possibilité de mesurer, déduire et comprendre les indicateurs environnementaux et des ressources naturelles aux environnements urbains. Dans le moment émergent de l'Internet des objets (IoT), les différents dispositifs intelligents distribués sur la planète nous donnent la possibilité d’assembler, analyser et communiquer les informations du marché en temps réel et prendre les décisions en conséquence. Les entreprises tentent de se différencier des concurrents par une offre combinée de produits et de services. Dans de nombreux cas, l'offre de service peut être étendue si l'entreprise est en mesure de surveiller et de collecter des données à partir de son comportement. Dans un contexte de convergence entre internet des objets et les systèmes de produits et Services (PSS), le but de ce travail est de présenter un moyen d'intégrer les deux concepts, implémenter et analyser les résultats d’un modèle expérimental de l’internet des objets dans une station de service en considérant le modèle d'affaires et les améliorations du service offert. La méthode proposée se concentre sur le processus de sélection, implémentation et analyse d’un système IoT. On a d’abord sélectionné la technologie Bluetooth pour capter les données émises par les dispositifs portés par les utilisateurs. Les capteurs ont été distribués en quatre sections dans le magasin de la station-service afin de maximiser la captation des données. Ces données ont été comparées aux données du système de gestion de l’entreprise afin de vérifier l’efficacité du système. Les résultats des simulations montrent la bonne performance du système proposé pour la mesure de l’audience et mettent particulièrement en évidence l’importance du design des systèmes dans l’adoption des nouvelles technologies. L’avancement de la technologie et l’agrégation des nouvelles connaissances pourra conséquemment générer des systèmes de gestion IoT de confiance qui permettront aux applications de l’IoT de fonctionner sur tous les types de périphériques, et de gérer de grands volumes, topologies complexes et installations hétérogènes de tels dispositifs mobiles. L'absence de tels outils à l’heure actuelle reflète la fragmentation du marché de l'IoT, ainsi que les limites techniques des appareils.----------ABSTRACT : The ubiquitous detection activated by wireless network technologies crosses many areas of modern life. This provides the opportunity to measure, derive and understand environmental and natural resource indicators from urban environments. In the emerging moment of the Internet of Things (IoT), the various smart devices distributed on the planet, give us the ability to assemble, analyze and communicate market information in real time and make decisions accordingly. Companies try to differentiate themselves from competitors through a combined offer of products and services. In many cases, the service offer can be extended if the company is able to monitor and collect data based on its behaviour. In a context of convergence between the Internet of Things (IoT) and the Product-Service Systems (PSS), the goal of this work is to present a way to integrate the two concepts, implement and analyze the results of an experimental model of the internet of things in a gas station by considering the business model and the improvements of the service offered. The proposed method focuses on the process of selecting, implementing and analyzing an IoT system. We first selected Bluetooth technology to capture data from user’s devices. The sensors were distributed in four sections in the gas station convenience store to maximize data capture. This data was compared with the data from the enterprise management system to verify the effectiveness of the system. The results from the simulations show a good performance of the proposed system for audience measurement and highlight the importance of system design for the adoption of new technologies. The advancement of technology and the aggregation of new knowledge can consequently generate trusted IoT management systems that will allow an IoT application to work on all types of peripherals, and to manage large volumes, complex topologies and heterogeneous installations of such mobile devices. The current lack of such tools reflects the immaturity and fragmentation of the IoT market, as well as the technical limitations of the devices

Evaluación de tecnologías inalámbricas de área personal.

La enorme evolución que se ha producido en la última década en el campo de las comunicaciones inalámbricas y de las plataformas de computación para electrónica de consumo, ha convertido el denominado Internet de las cosas (IoT) en una realidad tangible cuya eclosión parece inminente. En este marco, las tecnologías inalámbricas de área personal se configuran como el tejido base que va a permitir la conexión de diversos objetos inteligentes, muchos de ellos con limitaciones de consumo y capacidad de proceso, a una red única de área global. Así pues, la capacidad de las tecnologías WPAN existentes para ofrecer una respuesta adecuada a las diferentes necesidades puede condicionar el éxito de la IoT y ser determinante en el desarrollo de su potencial para el soporte de aplicaciones novedosas. En esta Tesis se lleva a cabo un estudio y evaluación de las prestaciones en términos de consumo y retardo de varias tecnologías inalámbricas para redes de área personal. En concreto, se analizan las tecnologías estándares que en el momento actual cuentan con un amplio despliegue e implantación en dispositivos y sistemas comerciales, y son estándares abiertos cuya especificación se puede consultar y para los que hay diversas herramientas de desarrollo disponibles: Bluetooth, Bluetooth low energy y ZigBee. Las aportaciones de esta tesis no han estado encaminadas a una comparativa entre las tecnologías estudiadas, ya que en la situación actual cada una de ellas tiene su nicho de aplicación y en la práctica no deben considerarse como rivales. Para cada una de ellas se realiza un análisis de las distintas versiones de las especificaciones a nivel de arquitectura de protocolos y topologías de red, así como un estudio del estado del arte. Este análisis establece la base para poder desarrollar modelos analíticos del comportamiento energético de las citadas tecnologías, lo que constituye uno de los principales objetivos de la Tesis. Estos modelos han sido validados experimentalmente mediante la caracterización de diversas implementaciones de dispositivos comerciales para las tecnologías evaluadas. Durante el desarrollo de las pruebas experimentales, se ha hecho uso de herramientas ya disponibles para las pilas de protocolos de cada una de las tecnologías, así como de otras herramientas personalizadas creadas ex profeso. La metodología de trabajo desarrollada, basada en pruebas sobre sistemas reales, permite también comprobar hasta qué punto se aproxima su comportamiento al previsto en casos más ideales, así como determinar las principales limitaciones que pueden encontrarse en el funcionamiento de la tecnología actual. Además, constituye una de las aportaciones frente a otros estudios realizados sobre las mismas tecnologías y presentes en la literatura científica. En este sentido cabe destacar que el estudio del estado del arte llevado a cabo para las diferentes tecnologías muestra que aunque los estudios teóricos y las evaluaciones realizadas mediante simulación siguen siendo necesarios, convenientes, y ampliamente utilizados, existe un creciente interés por contrastar los resultados mediante pruebas en plataformas basadas en dispositivos comerciales en los casos en los que es posible. La evaluación de las tecnologías ZigBee y Bluetooth low energy ha demostrado que poseen cierto potencial para ofrecer el soporte necesario para conectar objetos inteligentes a la Internet de las cosas. No obstante, ambas tecnologías presentan todavía ciertas limitaciones que están intentando vencer mediante la incorporación de nuevas características a sus especificaciones, lo que deja abierta la puerta a nuevos estudios tal y como se plantea en las líneas futuras de esta Tesis