Bluemix Paris Meetup - Session #9 - 10 juin 2015 - Internet des Objets 3.0

Organisé par Yves Le Cléach
@ylecleach
IBM France Lab
Internet des Objets 3.0
10 juin 2015
Présentation disponible sur Slideshare de IBM France Lab
1

Pour créer un compte Bluemix,
c’est simple et gratuit 30 jours sans CB!
1. Entrer cette URL : ibm.biz/Meetup_Paris
2. Compléter les informations (email, password)
3. Valider votre compte (consulter votre boîte mail)
4. Se Connecter sur bluemix.net (email+password)
Quick Bluemix Demo
Demo create your Upload Web App with the Java Cloudant Web Starter

#bluemix
§ Créé en 3 min avec Bluemix ! (WordPress)
§ Articles, Slides, Formation, et des Resources
§ Appel à contribution de la communauté
http://meetup-paris.mybluemix.net/
Site Web du Bluemix Paris Meetup

#bluemix
§ De L’internet des Objets 1.0 à 3.0
§ Introduction par Michel Teyssedre, CTO IBM France
§ Apports, Acteurs, Ecosystème Commercial et Ecosystème
de Standardisation
§ Par Marlène Seif, Master Cloud, ISEP
§ Ville intelligentes
§ Par Christophe Didier, Iot & Smarter Cities Tech Leader, IBM France
§ Démo Domotique et Raspberry Pi : do it yourself !
§ Par Yves Holvoët, IT Architect, expert Bluemix, IBM France
§ Démo Jeu d’avion IoT et MQTT avec Bluemix
§ Par Joël Gauci, Certified IT Specialist, IBM France
5
Agenda

6
Technology Business
Internet of Things 3.0
Private: Energy Production
(~1GB/Day/plant)
Public: Weather/Satellite
(~ 30TB/Day/WW)
Data Input
Enterprise data
Physical/Statistical
Analytics Services
1. Physical Analytics
§Radiative Transfer
§Irradiance/Wind to Power
§Solar Plant Model
2. Statistical Analytics
§Time series
§Linear Regression
§Machine learning
§Model blending
Michel Teyssedre, CTO – IBM France

#bluemix
IoT is an enabler of disruptive business model & services
boosted by Cloud, Mobile, Social & Big Data…
Mobile SocialCloud
IoT
Connected Cars M2M
Connected SiliconSmarter Cities
… and deep industry Transformation from Products to Services.
……….;

#bluemix
Internet of things examples : Car2Go
……….;
§ CarSharing developed by Daimler in 26 cities, delivering a car each 2 sec. on the globe
§ Mobile Application (based on IBM technology) and Connected Car, powered by IBM
SoftLayerCloud

#bluemix
G R A V I T Y
C U R A T I O N
……….;
… Data at the edge will drive a new IT paradigm
You are
HERE
Sensors
& Devices
VoIP
Enterprise
Data
Social
Media
Data Tsunami
……….;
Internet of things - Challenges

#bluemix
Available Compute and Storage
at the Edge will exceed the Cloud …
Mainframe
Client / Server
Cloud / Mobile
Ad Hoc
……….;
FUTURE
1960s
1980s
2000s - Now

Brain-inspired systems allowing better analysis of
sensory data & will add value to IoT
Automotive
• 1 GB/s fully instrumented
• React in 200 mS for maximum
value
Neuromorphic Processor
• 1 million digital neurons
• No wall power required
• Low heat generation – no cooling needed
• Real time sensor data processing
Quad Core Server CPU
• 500X higher power consumption
• Wall power required
• High heat generation - cooling required
• Not real time – data is lost
200 mW No data is lost
100 W
Data is lost

Conclusion – IBM will invest 3 Billions $ on IoT
Data is the new basis of Competitive Value.
IoT is an enabler to augment data in real time.
Future neuromorphic technology will accelerate the phenomenon in the
future.
IoT mindset should be : Move from Technology to Business
Transformation.
Retail
Banking
Oil & Gas
Healthcare

#bluemix
de Standardisation
§ Ville intelligentes et Santé
§ Par Christophe Didier, Smarter Cities Tech Leader, IBM France
§ Par Yves Holvoët, IT Architect, Expert Bluemix, IBM France
1
3
Agenda

#bluemix
http://slidesha.re/1vGvaQd
Rappel Meetup du 12 février, épisode 1
14
Mémoire de Thèse Professionnelle Master Cloud Computing de l’ISEP – Marlène Seif
http://www.cloud-computing-formation.fr
L’Internet des Objets :
Quels nouveaux écosystèmes ?
2014 : une année d’inflexion pour l’Internet des Objets

#bluemix
Rappel Meetup du 12 février, épisode 1
15
Expériences des pionniers de l’industrie
Batailles et Positions stratégiques Ecosystèmes commerciaux organisés
Maturité des pionniers de l’IoT

#bluemix
Nouveautés depuis le Meetup du 12 février
16

#bluemix
§ Standardisation
§ Plates-formes de
développement IoT
Nous verrons ce soir, épisode 2 :
17

#bluemix
Consortiums de standardisation
18
… à 2013
2000
2008
2003
2004
2012
2014 2015
2012
When it comes to developing standards, you’re either at the table .. Or you’re on the menu (*)
2013
(*) site de OASIS
1993

#bluemix
Objet Objet
Objet
Objet
Capteur
Actuateur
Objet
Objet
19
Objets
Capteurs/Actuateurs
Cloud
Ressources Contraintes:
• LowBattery
• Sécurité
• Discovery
Communication
Radio faible portée
Communication
Concentrateur
Passerelle (option Hub matériel)
Communication directe
avec le Cloud possible
App:
Configuration/personnalisation
Commande Utilisateur des objets
Stockage/Synchronisation
Restitution / Interaction utilisateur
Partenaire
Partenaire
Fournisseur Application
Internet des Objets
• Filtre, Synchronisation,
Agrégation, Historisation
• Croisement Evénements,
Intelligence Analytique
• Intégration Partenaires
• Alertes, Actionnement
• Restitution
• Réception de messages
• Provisioning
• Administration
• Sécurité
Partenaire
Les composants de l’IoT

#bluemix
Nom Membres fondateurs Date
Nb de membres
en mai 2015
Secteur ciblé
Allseen Alliance LG Electronics, Panasonic,
Sharp, Qualcomm, AT&T
Digital Life, et d’autres
(Microsoft rejoint en juillet 2014)
10/12/2013 139
(104 en février)
Smart Home
Puis autres
secteurs
Industrial Internet
Consortium
AT&T, Cisco, General
Electric, IBM, Intel
27/03/2014 164
(136 en février)
Industrie
manufacturière,
Energie, Santé,
Public
Open
Interconnect
Consortium
Broadcom(*), Dell, Intel,
Samsung, Atmel, et Wind River
(filiale d’Intel)
(*) Broadcom sortidepuis
07/07/2014 73
(55 en février)
Smart Home et
Smart Office
Puis tous secteurs
Thread Group Yale Security, Silicon Labs,
Samsung Electronics, Nest
Labs, Freescale®
Semiconductor, Big Ass Fans
et ARM
15/07/2014 127
(70 en février,
ouverture le
01/10/2014)
Smart Home
Open Automotive
Alliance
Google, Nvidia, Audi, General
Motors (GM), Honda, Hyundai
et autres
05/01/2014 28 Auto Makers
28 Techno
(16 en février)
Intégrer Android
dans la voiture
Consortiums de standardisation annoncés en
2014
20

#bluemix
Les membres influents en juin 2015
21

#bluemix
Evolution du nombre de membres
22

#bluemix
§ Standardisation
§ Plates-formes de
développement IoT
Nous verrons ce soir, épisode 2 :
23

#bluemix
Objet Objet
Objet
Objet
Capteur
Actuateur
Objet
Objet
24
Objets
Capteurs/Actuateurs
Cloud
Ressources Contraintes:
• LowBattery
• Sécurité
• Discovery
Communication
Communication
Concentrateur
Passerelle (option Hub matériel)
Communication directe
avec le Cloud possible
App:
Configuration/personnalisation
Commande Utilisateur des objets
Stockage/Synchronisation
Restitution / Interaction utilisateur
Partenaire
Partenaire
Fournisseur Application
Internet des Objets
• Filtre, Synchronisation,
Agrégation, Historisation
• Croisement Evénements,
Intelligence Analytique
• Intégration Partenaires
• Alertes, Actionnement
• Restitution
• Réception de messages
• Provisioning
• Administration
• Sécurité
Partenaire
Les composants de l’IoT
GW:
Concentration / Intelligence locale

#bluemix
Typologie des acteurs
25
Majors de l’IT Sectoriels
Les nouveaux acteurs, Pure Players de l’IoTLes acteursdu « device »

#bluemix
Plates-formes d’acteurs IT
26
déc-‐13
janv-‐14févr-‐14
m
ars-‐14avr-‐14
m
ai-‐14
juin-‐14
juil-‐14
août-‐14sept-‐14oct-‐14
nov-‐14
déc-‐14
janv-‐15févr-‐15
m
ars-‐15avr-‐15
m
ai-‐15
Azure Intelligent Systems Service
(Restricted Preview)
AllJoyn dans
Windows 10
Azure ISS devient
Azure IoT Suite
Windows 10
IoT Core
EntrepriseOne
IoT
Smarter
Planet
IBM Bluemix Bluemix IoT
Foundation
Pathway
Panorama $3B invest IoT unit
IoT Platform :
M2M platform for a
Connected World

#bluemix
Plates-formes : les Pure Players de l’IoT
27

#bluemix
§ Initiatives IoT 2014 des grands acteurs :
§ En stade d’exécution et de maturation
§ Standardisation :
§ Les 4 consortiums se confirment et avancent dans leurs travaux
§ Un début de “liaison” entre consortiums et avec les instances
historiques de standardisation
§ Plates-formes de développement :
§ Les majors de l’IT consolideront leurs briques IoT dans des suites
structurées
§ ”2015 will be the battle for the hearts and minds of developers”
A retenir :
28
Pour télécharger le rapport de thèse :
http://www.cloud-computing-formation.fr/recevoir-les-theses-cloud-computing-publiées

#bluemix
§ Détail sur les consortiums de standardisation
§ Détail sur des plates-formes de développement
Annexes
29

#bluemix
§ Secteur de marché ciblé : Smart Home dans un premier temps, puis autres secteurs
§ Basée sur AllJoynTM (apporté par Qualcomm)
§ Portée par la Fondation Linux
§ Framework open source
§ Communication « sécurisée » entre les devices « à proximité », quelque soient la marque, le système
d’exploitation ou le protocole de réseau sous-jacent
§ SDK et code pour des services de type : découverte, gestion de connexions, routage de message, sécurité,
notification utilisateur, panneau de commande, audio-streaming, etc.
§ Implémentation actuelle ;; Stack IP au-dessus de Wi-Fi, Wifi-Direct, Ethernet et Powerline, Extension possible vers
autres protocoles comme BTLE, ZigBee ou Z-Wave
§ Fonctionne actuellement avec Android, iOS, Linux, OpenWRT Windows, OS X et des systèmes embarqués
(mémoire et puissance de calcul limitées). Sera intégré nativement dans Windows 10.
§ La sécurité est permise, sans être obligatoire, par l’interface AllJoyn (authentification et chiffrement application-à-
application, selon les besoins de l’applicatif)
§ Licence ISC
§ Approche volontariste impliquant l’ensemble des acteurs dans la réalisation de « l’Internet of Everything »
§ Programme de certification et bancs de test
AllSeen Alliance
30
https://allseenalliance.org/

#bluemix
§ Secteurs de marché ciblés en priorité : Industrie manufacturière, Energie, Santé, Public
§ Définir les orientations et le cadre d’architecture pour l’Industrial Internet
§ Coordonner les initiatives de l’écosystème pour connecter et intégrer les objets avec les personnes, les
processus et les données en utilisant architectures communes, interopérabilité et standards ouverts
§ Favoriser l’innovation impactant le marché entier et l’environnement / Implication instances gouvernementales,
universitaires et industrie (Aidé par le gouvernement américain)
§ Produire les bonnes pratiques, les architectures de référence, les études de cas et les exigences pour les
standards afin de faciliter le déploiement des technologies connectées
§ Utiliser les Use Cases existants, créer de nouveaux Use Cases et des bancs d’essai pour les applications du
monde réel
§ Influencer le développement des standards internationaux pour Internet et pour les systèmes industriels
§ Faciliter les forums ouverts pour partager et échanger les idées, les pratiques, les leçons et les « insights » du
monde réel
§ Construire la confiance autour de nouvelles approches innovantes sur la sécurité. Adresser les vulnérabilités de
la supply chain des semi-conducteurs et la menace sur la santé, la sûreté, la sécurité des personnes à travers le
monde
§ Utiliser les bancs d’essai pour valider l’interopérabilité des produits dans l’écosystème et la conformité aux
orientations IIC
§ L’IIC couvre toutes les couches depuis la communication jusqu’aux applications, données et Business
Industrial Internet Consortium
31
http://www.iiconsortium.org/

#bluemix
§ Première cible de marché : Smart Home et Smart Office.
§ Couvrir dans un deuxième temps tous les secteurs avec la même solution, e.g. : Automobile,
Electronique grand public, Santé, Industriel et “wearables”.
§ Groupe fondé à l’initiative d’Intel, pour éviter de lier l’écosystème à la solution d’une seule
entreprise
§ Délivrer des spécifications et promouvoir une implémentation pour améliorer l’interopérabilité
entre les dispositifs de l’Internet des Objets
§ Implémentation d’un framework open source par le projet IoTivity au sein de la Linux Foundation
§ Connectivité, découverte de dispositifs et partage de l’information d’une manière sûre et fiable
§ Indépendant du protocole de communication et ouvert à tous les systèmes d’exploitation
§ Licence du code IoTivity : Apache License Version 2.0.
§ Programme de certification et banc de tests
Open Interconnect Consortium
32
http://openinterconnect.org

#bluemix
§ Spécifiquement conçu pour la maison
§ Groupe fondé à l’initiative de Nest
§ Nouveau protocole basé sur Nest (Google)
§ Basse consommation, longue durée de vie
§ Réseau sans fil, Réseau maillé robuste à auto-rétablissement pour éviter le SPOF
§ Avec un accès direct Internet et Cloud
§ IEEE 802.15.4, IPv6, 6LoWPAN
§ Reprenant les meilleures pratiques des technologies existantes
§ Adapté pour connecter des centaines de produits autour de la maison
§ Fonctionne avec les produits existants 802.15.4 moyennant uniquement une adaptation logicielle
§ Authentification avec schémas similaires au smartphone
§ Chiffrement AES avec de la cryptographie à clé publique de qualité bancaire
§ Programme de certification prévu au premier semestre 2015
The Thread Group
33
http://threadgroup.org/

#bluemix
§ Microsoft : « Créer l'Internet de vos objets »
§ Microsoft Azure IoT Suite : Azure Event Hub, Azure DocumentDB, Azure Stream
Analytics, Azure Notification Hub, Azure Services, Azure HDInsight et Microsoft Power BI
§ Windows 10 IoT Core
§ Technicolor virdata : « Managing a Connected World »
§ Qeo, Virdata
§ Instant Insight, Super-fast Big Data Analysis, Managing an Connected World
§ Oracle : « Solutions for a connected world »
§ Oracle Internet of Things platform : Acquire and Manage, Integrate and Secure, Analyze and
Act
§ Java Embedded
§ IBM :
§ IBM Bluemix, Bluemix Internet of Things Foundation, MQTT, NodeRed.org, utilisation de
Blochchain pour le meshed device-to-device network, création de Lora Alliance
Plates-formes d’acteurs IT traditionnels
34

#bluemix
de Standardisation
§ Par Christophe Didier, IoT & Smarter Cities Tech Leader, IBM France
3
5
Agenda

Leveraging information
to make better decisions
Anticipatingproblems
to resolve them
proactively
Coordinating resources
and processes to operate
effectively
Citizen-defined value model driving Economic vitality
IBM Smarter Cities Intelligent Operations are built on 3 key principles
Public Safety
Education
Resource
Management
Social Services
Healthcare Transportation
Research &
Innovation
Smarter Care
Smart solutions radically alter the ability of governments to
realize their economic, social and environmental objectives

38
MONTPELLIER : OPEN INNOVATION PLATFORM
Fuel ‘start up’ eco-system with Data
Risques
City in Alert
Water
Infrastructure
control
Consumption
Data
Smart Mobility
Real time trafic and forecasts
Traveler information
Multimodalcalculator
NFC
Multi-
services
ticketing on
NFC
All real Time Data Repository
« Open Innovation » platform
Research on
Business model
Open innovation
Data acquisition
New Sensors
Coorelative uses cases
…
Meteo
Map
And Risks
Citizen
communicati
on
Transport
WastesWater
Deliver new usages for citizens
Health
Energy …

Improvements of discussion with ‘external’ services…
City
Services
manager
External
provider

So What’s new ?
• Not GSM only
• underground
• long range
• Not BLE, NFC, RFID only
• Physical value
• Low power
• Physical
• Embedded
• Radio Frequence

IBM in IoT from Research to Execution
Physical Analytics
ZTIC
http://www.engadget.com/2009/03/04/ibm-develops-ztic-usb-stick-for-secure-online-banking/
http://www.pcworld.com/article/189938/article.html
IBM Integrated Supply Chain
IBM develops ZTIC USB stick for secure online banking
UBS to Deploy IBM Secure Banking USB Device
http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view_group.php?id=1836

How to connect all these devices ?
• GSM / GPRS
• High data rates, bidirectional
• Long range, broadly available
• Requires SIM card
• Not energy-efficient
• Limited coverage for specific applications
• Cost prohibitively high
• WiFi, Bluetooth, ZigBee (802.11.x &
802.15.4)
• High data rates, bidirectional
• No SIM card required
• Not universal
• Shors range requires complex mesh net

A new niche
• End-device characteristics
• Mobile, nomadic or fixed
• Underground
• Battery-powered
• Communication requirements
• Low data rate
• Relaxed latency
• High interference robustness
• Operator focus
• Ease of maintenance
• Cost-effectiveness
• Reliability and security

LoRa Long Range
eco-system
Network Server Solution Partners
Gateway Solution Partners
End-Node Module Partners

Real time and + 1H traffic view

Waste use case for reducing : time, pollution and fuel for
Waste trucks
26/06/201450

Création d’une core solution pour la
gestion du business des bornes de
recharges de Véhicules Electriques.
IoT : Open Charge Point Protocol (OCPP)
Industry : E&U
CAMSs : Cloud, Analytics & Mobile

There are 7 key challenges to leveraging the Internet of Things
How to connect with plethora of devices
Overcoming differences and limitations
Massive volume of device data
Real-time capture without thrashing networks or polling
Understanding where things are
Comparing with maps, spaces and other things
Making sense of device data at speed
Analyzing data when it happens
Acting on device data
Wire device logic together without complex coding
Sharing device services with others
Using insights from data to change business
Provide end-to-end security
Unique ID, encrypted data, security analytics
1
2
3
4
5
6
7

#bluemix
de Standardisation
5
3
Agenda

Surveillance Camera with a
Raspberry PI
Yves Holvoet – Tech Sales Bluemix France
Yves.holvoet@fr.ibm.com

Some Examples of « Things » ...
§Vehicles
• Cars
• Trucks
• Bikes,...
§Wearables
• Watches
• Clothes
• Glasses,...
§Devices
• Phones
• Tablets,...
§Sensors
• Temperature
• Motion detection,...
§White Goods
§...

Agenda
§Internet Of Things
− IOT Foundation on Bluemix
− Java, Paho MQTT
− Raspberry PI
§Demonstration
• Connect
• Capture
• Visualize

Architecture
BlueMix
Visualize Connect Capture

MQTT – the protocol for
Mobile and IoT messaging

Scenario of the Demonstration
§ Raspberry PI subscribes to topic setPictureParameters
§ Java client publishes parameters in a JSON message {
width, height, period }
§ Raspberry publishes periodically a picture to topic
pictureSlice in a JSON message { index, nbSlices, data }
§ Java client subscribes to pictureSlice topic, gets the image
slices and reconstructs the picture to then display.
Publish/Subscribe

Connec
t
Capture
Visualize
Take Picture
Device connectivity
Display Picture
Demonstration

Bluemix
Create a Bluemix account on
http://ibm.biz/Meetup_Paris
Create an Application instance of the IOT
Foundation BoilerPlate
Add an Internet Of Thing service to the
application to connect devices

Connect
§Make an instance of the IOT foundation boilerplate
on Bluemix and register your Raspberry PI device
§Copy the registration file on the Raspberry
§Start the service
sudo service iot stop
java -jar RaspberryService.zip
<pathToDevice.cfg>
"raspistill -w <width> -h <height> -o /tmp/pict.jpg"
"/tmp/pict.jpg"
verbose
org=x4e0uz
type=raspberrypi
id=12345678
auth-method=token
auth-token=4ME*H@3B+dsq2wDZIh

Capture
§The running service on Raspberry waits for messages of
the topic setPictureParameters containing { width, height,
period } and then periodically captures a picture which it
then publishes as a MQTT message on Bluemix
§The clients connected to Bluemix and potentially
suscribed to this message gets the picture data.

§Generate an API Key to allow the external Java
client to connect to Bluemix
§Copy the application.cfg configuration file
§Run the Java visualisation client
org=<IOT org>
type=laptop
id=myLaptop
auth-method=<APIKey>
auth-token=<APIToken>
deviceType=<RaspberryTypeFromDevice.cfg>
deviceId=<RaspberryIdFromDevice.cfg>
java -jar RaspberryService.zip
<pathToApplication.cfg>
Visualize

§ IBM IOT Foundation
• https://internetofthings.ibmcloud.com
§ Bluemix
• https://ace.ng.bluemix.net
§ mqtt
• http://mqtt.org
§ Paho
• http://www.eclipse.org/paho
§ Node-Red
• http://nodered.org
Resources

#bluemix
de Standardisation
6
8
Agenda

IBM IoT Foundation & Bluemix
69

{
x: X,
y: Y,
command: up
}
MQTT
MQTT
{
x: X+1,
y: Y+1,
command: up
}(X,Y)
1
Getting into details…

{
x: X,
y: Y,
command: up
}
MQTT MQTT
{
x: X+1,
y: Y+1,
command: up
}
MQTT
{
x: X+1,
y: Y+1,
command: up
}
(X,Y)
(X+1,Y+1)
(X,Y)
1
2
Getting into details…

Resources
• IBM IoT Foundation
• https://internetofthings.ibmcloud.com
• Bluemix
• https://bluemix.net/
• Création Compte Bluemix
• http://ibm.biz/Meetup_Paris
• MQTT
• http://mqtt.org
• Paho
• http://www.eclipse.org/paho
• Node-Red
• http://nodered.org
77

Bluemix Paris Meetup - Session #9 - 10 juin 2015 - Internet des Objets 3.0

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