Maxime Schacht, ingénieur et Hacking House Manager chez Sigfox

L’internet des objets est une révolution industrielle dont les réseaux, en particulier bas débit, constituent une infrastructure indispensable. Les pratiques industrielles déjà en œuvre ainsi que les perspectives de développement des prochaines années font de l’internet des objets un tournant que l’industrie doit prendre dès aujourd’hui.

L’Internet des objets, une révolution industrielle

 
Faisons d’emblée une distinction clé : l’IoT industriel est un objet d’étude distinct des objets connectés ou de la domotique grand public (ex : montres connectées, bracelets connectés, volets connectés…) car son application est essentiellement industrielle L’internet des objets (IoT) et l’intelligence artificielle vont révolutionner le secteur industriel. Ils permettent d’avoir une visibilité en temps réel sur les équipements et / ou les produits d’une entreprise, afin d’identifier les leviers d’optimisation nécessaires à l’activité de cette dernière.

Aujourd’hui, sans process IoT, la gestion des équipements industriels est souvent appliquée de manière intuitive ou à l’aide d’actions manuelles à très faible valeur ajoutée. Par exemple, dans les garages automobiles, le personnel vérifie régulièrement le taux de remplissage du baril accueillant les huiles usagées en tapant à plusieurs niveaux du baril pour y détecter un son creux. C’est de cette manière qu’ils s’y prennent pour détecter que le baril est plein et que le moment est venu d’avertir l’opérateur en charge de le recycler.

Avec l’IoT, le paradigme change : les équipements communiquent entre eux de manière automatique, laissant l’analyse et la prise de décision adéquate entre les mains de l’industriel.

Les avantages pour les entreprises qui adoptent l’IoT peuvent être résumés en cinq points :

i. Un gain d’efficacité opérationnelle : l’IoT permet une meilleure utilisation des équipements, l’automatisation de tâches récurrentes et manuelles, de meilleures décisions.

ii. Des économies d’argent : le gain d’efficacité opérationnelle se traduit également par une réduction de la flotte des équipements, par exemple à travers une réduction des pertes et vols de biens.

iii. Une diminution de l’impact environnemental : l’IoT favorise la diminution des déplacements nécessaires pour surveiller la présence ou le statut d’un équipement ou la diminution des cycles d’intervention tel que par exemple le ramassage de bennes à ordures.

iv. La création de nouveaux services et business model : l’IoT permet aux entreprises orientées « produits » une transition vers une offre de service telle que la maintenance prédictive, c’est-à-dire une maintenance à l’usage plutôt qu’une maintenance régulière. Prenons l’exemple d’un vendeur de chaudières qui pourrait joindre à la vente de son produit un abonnement assurant la maintenance dans le temps. Un certain niveau de calcaire détecté dans cette chaudière pourrait déclencher la venue d’un plombier partenaire pour la nettoyer et ainsi diminuer les dépenses d’électricité.

v. L’amélioration du service client : l’IoT permet une anicipation des besoins de l’entreprise. Cela est facilité par la visibilité sur les biens et équipements.

La somme de ces divers avantages, à laquelle se soustraient les coûts générés par la solution dans le temps, représente le retour sur investissement. C’est ce retour sur investissement et le temps nécessaire pour l’atteindre que toute entreprise cherche naturellement à évaluer avant de s’engager dans un déploiement massif d’objets connectés.
 

L’émergence de la 0G, un facteur de démocratisation des objets connectés

 
Le premier constat est que les technologies de communication développées pour la téléphonie mobile sont peu adaptées à l’IoT.

En effet, le retour sur investissement est difficilement atteignable pour une majorité des équipements. La 3G et la 4G font appel, d’une part, à des systèmes de communication et des abonnements opérateur trop onéreux et d’autre part, elles consomment une importante quantité d’énergie.

La 0G, déployée notamment par le réseau Sigfox, est en revanche idéale pour relayer des informations simples grâce à des capteurs, à très bas coûts, et ce pendant plusieurs années.

Ce prix avantageux s’explique de différentes manières :

i. Un module de communication Sigfox coûte moins de 2 euros, tandis que le prix d’un module 4G s’élève à 35 euros ;
ii. Le réseau opère sur des bandes du spectre libre ne nécessitant aucune licence (ce qui est au contraire le cas des technologies cellulaires) ;
iii. Pour une couverture similaire, un réseau 0G nécessite jusqu’à 10 fois moins d’antennes ;
iv. La partie cloud et serveurs est unique et commune aux 65 opérateurs Sigfox.

Les coûts engagés ne sont pas uniquement ceux liés à l’acquisition de l’objet connecté ou à la souscription au réseau. Les coûts d’installation ou de maintenance (rechargement ou changement des batteries de l’objet acquis) ne doivent pas être négligés. Un objet connecté ne peut pas être rechargé quotidiennement ; la création d’un protocole limitant les dépenses en énergie et de maintenance est donc nécessaire.

Focus sur les cas d’usages les plus répandus de l’IoT industriel : l’asset tracking et l’asset monitoring

Les applications de l’IoT à l’industrie sont sans limites. Néanmoins, aujourd’hui, deux cas d’usage émergent : le tracé de la position d’un bien (asset tracking) et la surveillance du statut d’un bien (asset monitoring).

À titre d’exemple, en 2009, l’entreprise DHL a connecté et géolocalisé 250 000 chariots servant à livrer les colis et les marchandises. Cette optimisation lui permet de contrôler en temps réel, l’acheminement des colis, la disponibilité des chariots et la localisation exacte desdits chariots. L’entreprise espère ainsi réduire les pertes matérielles et financières et la flotte de chariots mobilisée.

Autre exemple : le groupe PSA a amélioré sa chaîne d’approvisionnement (supply chain) au moyen de capteurs (trackers) placés sur les conteneurs acheminant les pièces détachées automobiles vers la ligne de production. Afin de s’assurer de la fluidité des échanges avec ses fournisseurs, le groupe utilisait une flotte de conteneurs quatre fois plus importante que celle actuellement utilisée. En effet, la pénurie de conteneurs à un instant T est synonyme d’un risque d’interruption de la chaîne de production, un risque financier important pour le constructeur.
 

Le devenir de l’IoT, la conjecture des 5 prochaines années

 
Les exemples cités ci-dessus sont des cas d’usage appliqués à des biens onéreux. Cependant, cette tendance tend à s’inverser. Aussi peut-on rencontrer des objets connectés d’une valeur inférieure à 10 euros. Cela s’explique par la diminution de près de 30% par an des coûts des capteurs et composants électroniques, ainsi que l’adoption grandissante de l’IoT, aboutissant à une production toujours plus importante d’objets connectés.

De plus, les fournisseurs de technologie ne cessent d’innover. Une course à la simplification des systèmes de communication est lancée, et ce toujours dans un souci d’optimisation des coûts. On constate également des avancées notables sur les systèmes d’alimentation des objets, grâce à l’énergie solaire, kinétique, thermique, éolienne, offrant une autonomie égale au cycle de vie du capteur !

Des fabricants et loueurs d’équipements, tels que les fabricants de palettes de manutention, commencent à s’intéresser à l’IoT. Un gain de quelques centimes d’euros par an peut représenter, à leur échelle, des millions d’euros. De manière similaire, les entreprises postales ont peu à peu connecté des colis de faible valeur.

Ce phénomène explique les projections des analystes sur le potentiel de l’IoT. Selon Gartner, 25 milliards d’objets seront connectés en 2021.
 

Comment faire ? Les différentes phases d’implémentation del’IoT

 
Afin de limiter les risques et les dépenses de l’entreprise, un projet IoT doit respecter quatre phases d’intégration :

i. La première phase est l’idéation. Il s’agit de lister les équipements et les biens que l’entreprise souhaite potentiellement connecter. Pour ces biens, l’entreprise définit la donnée qu’elle souhaite capter (position, température etc.), ainsi que le processus qui sera modifié par la solution IoT.

ii. La seconde phase est le proof of concept. L’entreprise vérifie la solution théorisée, à l’aide d’un test pratique sur un nombre restreint de biens. Pour ce faire, on utilise une solution IoT approchante, aussi appelée « couteau suisse », qui permet d’extraire les données qui généreront le gain opérationnel. Ces données terrain, couplées à des hypothèses et des projections, permettront de simuler un cas d’usage (business case) c’est-à-dire une analyse de rentabilisation.

Dans le cas d’une PME ayant besoin d’un faible volume d’objets, il est souvent plus rentable d’opter pour les solutions génériques existantes. Pour les entreprises aux besoins plus conséquents, il est judicieux de solliciter l’aide de consultants afin de créer la solution idéale, non reproductible par la concurrence. Cela suppose un investissement conséquent en frais de recherche et développement (R&D), mais qui, sur le moyen terme, s’avère rentable. En effet, chaque objet sera acheté directement auprès du constructeur avec une marge bien moindre que s’il était revendu par un fournisseur de solutions.

iii. La troisième phase du projet, qui n’a lieu que dans le cas d’une solution IoT adaptée au besoin du client, est le pilote. Afin de s’assurer que la solution IoT retenue satisfait les attentes et les besoins de l’entreprise, on déploie une faible quantité d’objets créés. Cette phase permet d’affiner les fonctionnalités du produit et de valider les dernières hypothèses.

iv. La quatrième et dernière phase est le déploiement industriel. Elle ne prend vie que si les hypothèses et projections envisagées permettent d’assurer, grâce à la solution IoT, un retour sur investissement.