Cobox : vers un écosystème industriel dynamique et coopératif

Des objets de plus en plus connectés

L’utilisation de l’internet des objets dans le domaine de la domotique ne cesse de croitre. Plusieurs technologies de communication sont mises en œuvre: WiFi, ZigBee, Bluetooth, Zwave, Insteon, NB-LTE, etc.

Cette diversité empêche l’utilisation simple de ces objets, du point de vue de l’utilisateur final, due à l’absence d’interopérabilité entre les technologies support.  En effet, cela crée un obstacle de communication entre les différents objets connectés. En conséquence de quoi, il est intéressant de résoudre les problèmes d’hétérogénéité  entre  les applications IoT et pour permettre l’échange d’informations entre les différentes plateformes et applications.

C’est l’objectif principal du projet CoBox.

La création d’une interface unifiée

L’objectif du Projet COBOX est de créer une interface unifiée qui assure le contrôle et l’interopérabilité entre de nombreux objets connectés en utilisant différentes technologies support (Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, Lora, SigFox,…) pour une utilisation plus simple à partir d’une seule télécommande ou d’un dispositif de contrôle (Smartphone, Tablette,…).

COBOX a pour objectif de résoudre les problèmes d’interopérabilité entre ces objets connectés tout en respectant les conformités établies : confort, sécurité et économies d’énergie.

Trois technologies jouent un rôle clé dans le développement de la solution COBOX :

• Software Defined Networks (SDN) : la couche SDN effectue le routage des données normalisées dans les trames Ethernet via OpenFlow Virtual Switches (OVS). En utilisant l’interface de commutation, le contrôleur aura l’illusion de travailler avec des commutateurs OpenFlow et non avec des objets connectés basés sur des technologies différentes.
• La Radio logicielle (SDR) : cette radio logicielle fournit des API standardisés pour l’interfaçage de tous les objets connectés et la collecte de toutes les données issues des couches supérieures.
• Intelligence Artificielle (IA) : cette technologie permet l’automatisation et la personnalisation des actions du système COBOX en prenant en compte les préférences de l’utilisateur. De plus, elle est utilisée pour assurer l’interopérabilité de la couche Application.

Les objets connectés envahissent petit à petit les intérieurs des particuliers. Montres, téléviseurs, enceintes, systèmes de contrôle de chauffage et de sécurité, entre autres, sont de plus en plus présents dans les maisons. En règle général, on associe la notion de domotique à l’automatisation et celle de “connecté” au fait de pouvoir piloter les objets à distance (via une appli) et de les faire communiquer entre eux. Enfin un logement dit intelligent signifie que toute cette programmation s’ajustera au mieux à nos comportements. D’où la raison d’être de Cobox.

Abel Yacoubi, R&I, Capgemini Engineering

4 axes de recherche & innovation

5G

Tirer parti des technologies 5g émergentes telles que la virtualisation des fonctions réseau (NFV) et le réseau défini par un logiciel (SDN) pour créer la maison intelligente autonome.
Permettre aux maisons intelligentes de disposer d’une connectivité 5G pour éviter les déconnections.

IoT

Réaliser une architecture IoT basée sur l’intelligence distribuée entre Edge, Fog, et cloud en considérant une maison intelligente comme une application.
Développer une passerelle de maison intelligente basée sur SDN / NFV pour réaliser la vision de la maison intelligente autonome.
Proposer des algorithmes d’allocation de ressources basés sur des couches croisées pour limiter les interférences au sein d’une même maison intelligente.

IA

Développer les modèles et les algorithmes de ML (Machine Learning) et de DL (Deep Learning) basés sur les données à partir d’objets connectés hétérogènes pour:
Permettre la reconnaissance du mode de vie des utilisateurs
Prédire des réactions suite à des évènements habituels et inhabituels.
Créer un profilage utilisateur qui peut être utilisé au niveau de la sécurisation des données de COBOX.
Fournir confort, sécurité et économie d’énergie aux utilisateurs d’une maison intelligente.

Sécurité des données

Utilisation de la blockchain pour sécuriser les smart home
Proposition d’une architecture de maison intelligente répartie sur les trois couches edge-fog-cloud pour limiter la dépendance au cloud, améliorant ainsi la confidentialité de la maison intelligente

Ce projet permet d’envisager de nouveaux services centrés sur les usages, construits à partir d’objets connectés très divers et ce malgré leur hétérogénéité. En effet, COBOX peut être considéré comme une passerelle qui assure la communication entre l’utilisateur et les objets ainsi qu’entre les objets eux-mêmes.

Mouna Ben Mabrouk, responsable scientifique programme R&I, Capgemini Engineering