Introduction à l'IoT
Objectifs du Cours
Comprendre les concepts de base de l'Internet des Objets (IoT).
Explorer les plateformes et technologies open source utilisées pour développer des solutions IoT.
Apprendre à configurer et programmer des dispositifs IoT en utilisant des outils et langages open source.
Développer des compétences pratiques à travers des ateliers et des projets.
Public Cible
Étudiants en informatique, ingénierie, ou disciplines techniques similaires.
Professionnels IT souhaitant se spécialiser dans les technologies IoT.
Développeurs et ingénieurs intéressés par l'open source et l'IoT.
Prérequis
Connaissance de base en programmation (Python, C/C++).
Compréhension élémentaire des réseaux et de l'électronique.
Module 1 : Introduction à l'Internet des Objets (IoT)
1.1. Qu'est-ce que l'IoT ?
Définition et concepts de base.
L'impact de l'IoT dans les différents secteurs (santé, agriculture, industrie, domotique).
L'écosystème IoT : dispositifs, passerelles, cloud, et applications.
1.2. Les Défis et Opportunités de l'IoT
Sécurité et confidentialité.
Gestion des données massives.
Standards et interopérabilité.
Atelier 1 : Cartographie des Cas d'Usage IoT
Étude de cas réels d'applications IoT dans différents secteurs.
Discussion en groupe sur les avantages et les défis de chaque cas d'usage.
Module 2 : Plateformes et Technologies Open Source pour l'IoT
2.1. Matériel Open Source pour l'IoT
Introduction à Arduino, Raspberry Pi, ESP8266/ESP32, et autres microcontrôleurs open source.
Comparaison des caractéristiques techniques et cas d'usage pour chaque plateforme.
2.2. Systèmes d'Exploitation pour l'IoT
Introduction à Raspbian, Ubuntu Core, et d'autres OS open source pour les dispositifs IoT.
Configuration de base d'un Raspberry Pi pour des projets IoT.
2.3. Protocoles de Communication IoT
Introduction aux protocoles MQTT, CoAP, et HTTP/REST.
Comparaison des protocoles en termes de performance, sécurité, et utilisation.
Atelier 2 : Configuration d'un Dispositif IoT
Installation et configuration de base d'un Raspberry Pi avec Raspbian.
Connexion d'un capteur simple (température/humidité) à un Raspberry Pi ou Arduino.
Premier test de communication via MQTT.
Module 3 : Développement d'Applications IoT
3.1. Programmation de Dispositifs IoT
Introduction à la programmation avec Arduino IDE, MicroPython, et Node-RED.
Concepts de base en programmation de microcontrôleurs (GPIO, I2C, SPI).
3.2. Collecte et Traitement des Données
Capturer des données depuis des capteurs.
Traitement local des données sur le dispositif (edge computing).
Envoi de données vers un serveur ou cloud via MQTT ou HTTP.
3.3. Intégration avec le Cloud
Présentation des plateformes IoT cloud open source : ThingsBoard, OpenHAB, Eclipse IoT.
Connexion de dispositifs IoT à une plateforme cloud pour le stockage et l'analyse des données.
Atelier 3 : Développement d'une Application IoT Basique
Programmation d'un dispositif IoT pour lire des données de capteur et les envoyer vers une plateforme cloud open source.
Visualisation des données en temps réel sur la plateforme choisie.
Module 4 : Sécurité et IoT
4.1. Les Menaces de Sécurité dans l'IoT
Vulnérabilités courantes dans les dispositifs IoT.
Risques liés à l'interception des données et à la prise de contrôle des dispositifs.
4.2. Sécuriser un Projet IoT
Meilleures pratiques pour sécuriser les communications (chiffrement, VPN).
Authentification et autorisation dans un environnement IoT.
Mise à jour et gestion sécurisée des dispositifs à distance.
4.3. Frameworks et Outils de Sécurité Open Source
Introduction aux outils comme Zephyr, Mbed OS, et autres qui intègrent des fonctionnalités de sécurité.
Utilisation de TLS/SSL pour sécuriser les communications MQTT.
Atelier 4 : Implémentation de la Sécurité dans un Projet IoT
Configurer un dispositif IoT pour utiliser TLS avec MQTT.
Mise en place d'une authentification basique pour l'accès aux données du dispositif.
Module 5 : Ateliers Pratiques et Projets
5.1. Développement d'un Projet IoT Complet
Choisir un cas d'usage IoT spécifique (ex : surveillance de l'environnement, domotique).
Développer un projet complet incluant matériel, logiciel, communication, et intégration cloud.
5.2. Atelier : Surveillance de l'Environnement avec l'IoT
Construction d'un dispositif IoT pour surveiller des paramètres environnementaux (température, humidité, pollution).
Envoi des données vers un serveur cloud et visualisation via une interface web.
5.3. Atelier : Domotique avec l'IoT
Contrôle d'appareils domestiques via un dispositif IoT.
Programmation de scénarios automatisés basés sur des capteurs (ex : allumage des lumières lorsque la porte est ouverte).
Module 6 : Projets Avancés et Perspectives
6.1. Exploration de Projets IoT Avancés
IoT pour l'industrie 4.0 : cas d'utilisation et défis.
L'IoT et l'intelligence artificielle : introduction aux concepts d'edge AI.
6.2. Perspectives et Tendances Futures de l'IoT Open Source
Évolution des standards IoT.
L'impact des nouvelles technologies (5G, edge computing) sur l'IoT.
Atelier 5 : Présentation des Projets Étudiants
Les étudiants présentent leur projet IoT complet développé au cours de la formation.
Discussion et retour sur les projets, avec un focus sur les défis rencontrés et les solutions mises en œuvre.
Conclusion et Certification
Résumé des compétences acquises.
Évaluation finale sous forme de quizz ou d'un examen pratique.
Remise des certifications pour les participants ayant complété le cours avec succès.
Ressources Complémentaires
Lectures Recommandées : Livres, articles, et white papers sur l'IoT et l'open source.
Outils et Logiciels : Liste des logiciels et des outils open source utilisés dans le cours.
Communautés et Forums : Liens vers des communautés en ligne pour continuer à apprendre et échanger sur l'IoT.
Ce plan de cours vise à fournir aux étudiants une compréhension solide de l'IoT en utilisant des outils et des plateformes open source. À travers une combinaison de théorie et de pratique, les participants seront préparés à concevoir et déployer des solutions IoT efficaces et sécurisées.
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