Résumé:
L'Internet des objets (IoT) présente des défis uniques au niveau de la couche application, où les protocoles Internet traditionnels tels que HTTP sont souvent insuffisants en raison des contraintes de ressources des appareils IoT, telles que la durée de vie limitée de la batterie et la puissance de traitement. Ce cours explore les protocoles d'application de pointe adaptés à l'IoT, classés en deux paradigmes principaux :
- Protocoles client/serveur (par exemple, HTTP, CoAP)
- Protocoles de publication/abonnement (par exemple, MQTT, XMPP et AMQP)
Au-delà de ces protocoles, le cours se penche sur les architectures de services spécifiques à l'IdO, y compris 3GPP IoT et oneM2M, fournissant aux étudiants les connaissances de base pour concevoir et déployer des applications IdO. Cette année, le cours se concentre davantage sur le Lightweight M2M (LwM2M), un protocole conçu pour améliorer la gestion et l'interopérabilité des appareils IoT.
En combinant les principes théoriques et l'expérience pratique, les étudiants acquerront les compétences nécessaires pour mettre en œuvre des solutions IoT efficaces et évolutives.
Modalités Pédagogiques :
- L'évaluation du cours est conçue pour équilibrer la compréhension théorique et l'application pratique, afin de garantir une évaluation complète de vos progrès d'apprentissage :
- Examen écrit (50 %) : L'examen écrit évaluera votre compréhension des concepts théoriques abordés pendant les cours. Les questions peuvent inclure un mélange de formats, tels que des questions ouvertes, des énoncés vrai/faux, des questions à choix multiples, des analyses de figures (basées sur le matériel présenté dans les cours et les laboratoires), et des exercices d'appariement. Une note minimale de 8/20 est requise pour réussir cette composante.
- Rapports de travaux pratiques(50 %) : Vous réaliserez trois rapports basés sur les activités pratiques. Ces rapports évalueront votre capacité à appliquer les concepts appris en classe. Chaque rapport a le même poids, et tous doivent être soumis pour éviter de recevoir un 0 pour le travail en question.
- Pour réussir le cours, votre note finale (la moyenne pondérée de l'examen écrit et des rapports de travaux pratiques doit être de 10/20 ou plus, avec une note minimale de 8/20 à l'examen écrit.
Règles du cours :
- La présence aux cours magistraux n'est pas obligatoire, mais elle est fortement recommandée pour acquérir une compréhension globale de la matière du cours.
- Les rapports de travaux pratiques (trois au total) sont obligatoires. La non-présentation d'un rapport de travaux pratiques entraînera la note 0 pour ce travail spécifique.
Les diapositives du cours comprennent des pointeurs vers des sources et des références pertinentes qui appuient le matériel couvert pendant les cours magistraux. Des bibliographies supplémentaires peuvent être mises à disposition sur la plateforme Moodle. Ces ressources supplémentaires sont facultatives et destinées aux étudiants qui souhaitent approfondir les sujets abordés ; elles ne sont pas obligatoires pour le cours ou ses évaluations.
Ce cours nécessite des connaissances en réseau informatique et programmation avec un langage informatique.
Description:
Ce cours présente les principaux protocoles d'application spécifiquement conçus pour l'Internet des objets (IoT), en mettant l'accent sur leurs principes, leurs fonctionnalités et leurs applications concrètes. Les étudiants exploreront les sujets suivants :
- Protocoles d'application dans l'Internet (HTTP) : Comprendre les principes fondamentaux du HTTP, son rôle dans l'Internet traditionnel et les défis auxquels il est confronté dans les environnements de l'IdO en raison des contraintes liées aux appareils, telles que la puissance et la capacité de traitement limitées.
- Protocoles client/serveur pour l'IdO : Plongez dans les principes des modèles de communication client/serveur en mettant l'accent sur CoAP (Constrained Application Protocol) et WebSocket, en examinant leurs caractéristiques, les structures des messages et les cas d'utilisation dans les scénarios de l'IdO.
- Protocoles de publication/abonnement pour l'IdO : Apprendre les principes des architectures de publication/abonnement, en étudiant les principaux protocoles tels que MQTT, XMPP et AMQP. Ces protocoles seront analysés en termes de mécanismes d'échange de messages, d'évolutivité et d'adéquation aux déploiements de l'IdO.
- Architectures 3GPP pour l'IdO : Explorez les architectures spécifiques à l'IdO développées par le 3GPP, y compris le rôle des composants clés tels que la fonction d'interfonctionnement (IWF), la fonction d'exposition aux capacités de service (SCEF) et le serveur de capacités de service (SCS), afin de permettre une intégration transparente des services IdO.
- Architectures orientées services pour l'IdO : Explorez les cadres orientés services, en vous concentrant sur les architectures M2M (Machine-to-Machine) et oneM2M. Découvrez leurs structures de ressources, leurs caractéristiques d'interopérabilité et leurs fonctions de service communes. Cette section présente également Lightweight M2M (LwM2M), un protocole spécialement conçu pour une gestion et une communication efficaces des appareils IoT. Découvrez comment le LwM2M complète les architectures existantes pour prendre en charge des écosystèmes IoT évolutifs et interopérables.
Objectifs d’apprentissage :
A la fin de ce cours, les étudiants seront capables de :
- Comprendre les protocoles de l'IdO : Expliquer les principes, les caractéristiques et les différences entre les protocoles client/serveur et publication/abonnement, y compris CoAP, MQTT, XMPP, AMQP, et d'autres.
- Appliquer les concepts de l'IdO : Démontrer la capacité à mettre en œuvre et à expérimenter les protocoles d'application de l'IdO dans des scénarios pratiques, en tirant parti des connaissances acquises lors des activités pratiques.
- Analyser les architectures de l'IdO : Évaluer la structure et les composants des architectures de services IdO, telles que les cadres IdO oneM2M et 3GPP, et leur adéquation à des cas d'utilisation spécifiques.
- Concevoir des applications IdO : Développer des applications qui utilisent des protocoles IdO pour relever des défis réels, en tenant compte des contraintes de ressources et des exigences d'évolutivité.
- Explorer les sujets avancés : Comprendre les technologies IoT émergentes telles que Lightweight M2M (LwM2M) et leur rôle dans l'amélioration de l'interopérabilité et de la gestion des appareils.
- Évaluer de manière critique les protocoles : Identifier les points forts et les limites des différents protocoles et architectures de l'IdO, et justifier la sélection des protocoles appropriés pour des scénarios spécifiques.
Nb heures : 25 heures
Evaluation :
- L'évaluation du cours est conçue pour équilibrer la compréhension théorique et l'application pratique, afin de garantir une évaluation complète de vos progrès d'apprentissage :
- Examen écrit (50 %) : L'examen écrit évaluera votre compréhension des concepts théoriques abordés pendant les cours. Les questions peuvent inclure un mélange de formats, tels que des questions ouvertes, des énoncés vrai/faux, des questions à choix multiples, des analyses de figures (basées sur le matériel présenté dans les cours et les laboratoires), et des exercices d'appariement. Une note minimale de 8/20 est requise pour réussir cette composante.
- Rapports de travaux pratiques (50 %) : Vous réaliserez trois rapports basés sur les activités pratiques. Ces rapports évalueront votre capacité à appliquer les concepts appris en classe. Chaque rapport a le même poids, et tous doivent être soumis pour éviter de recevoir un 0 pour le travail en question.
- Pour réussir le cours, votre note finale (la moyenne pondérée de l'examen écrit et des rapports de travaux pratiques) doit être de 10/20 ou plus, avec une note minimale de 8/20 à l'examen écrit.
