M2M et IoT : quels liens entre ces deux mondes ?

L’IoT et la communication Machine-to-Machine (M2M) sont deux concepts proches, qui ont souvent été comparés. Comment se positionnent-ils l’un par rapport à l’autre ? Quand parler de M2M ou d’IoT ?

Le monde professionnel n’a pas attendu l’Internet des Objets (IoT) pour connecter les objets entre eux. Avant que le terme d’IoT n’apparaisse, beaucoup d’entreprises, notamment dans les secteurs industriels, étaient déjà familières d’un concept proche, le M2M ou Machine-to-Machine. Si aujourd’hui les deux termes coexistent, ils ne renvoient pas tout à fait aux mêmes définitions. Pour comprendre les relations qui unissent les deux mondes, il convient de remonter à leur origine.

Qu'est-ce que le M2M ?

Le M2M est un concept apparu en 1968. Theodore G. Paraskevakos, inventeur d’un système permettant à deux téléphones de partager des informations sur l’identité d’un appelant, en détient la paternité. Avec ce terme de M2M, il désignait les communications de machine à machine, sans intermédiaire humain.

La naissance du M2M a coïncidé avec l’émergence de la technologie des contrôleurs logiques programmables, ou PLC (Programmable Logic Controller). Les PLC sont des dispositifs de commande automatisés pour les équipements industriels, qui collectent des données à l’aide de capteurs et s’en servent pour ajuster en temps réel le paramétrage. Ils sont notamment utilisés dans les systèmes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), des dispositifs de contrôle présents pratiquement partout où il existe des installations techniques.

Autre technologie phare du M2M, la RFID (Radio Frequency Identification), ou identification par radiofréquence, associe des étiquettes (tags) et des lecteurs capables de lire ces dernières. La RFID est généralement utilisée pour identifier des objets en circulation, voire des êtres vivants (animaux domestiques, bracelets d’identification dans les maternités…) Ce type de projet est parfois qualifié de M2O, Machine-to-Object, car la communication s'établit à sens unique, depuis l’objet vers la machine.

Pour exploiter les données remontées par les dispositifs PLC ou la RFID, il faut prévoir une couche de communication. Aujourd’hui, celle-ci repose le plus souvent sur des réseaux sans fil : soit des réseaux de courte et moyenne portée comme le Bluetooth ou le Wi-Fi, soit des réseaux UMTS/GPRS. Il existe d’ailleurs des sociétés spécialisées dans les communications M2M, comme Matooma ou wherever SIM, qui proposent des cartes SIM multi-opérateurs pour permettre aux machines d’échanger des informations via le réseau cellulaire.

En combinant capteurs, données et réseau, le M2M a trouvé de nombreuses applications, notamment dans l’industrie ou la logistique. Parmi les premiers cas d’usage figurent par exemple la télésurveillance, la mise à jour à distance de panneaux d’affichage numériques ou l’automatisation des traitements sur les chaînes de production industrielle.

L’IoT, un concept apparu pour désigner de nouveaux cas d’usage

L’IoT (Internet of Things) est un concept plus récent, formalisé en 1999 par Kevin Ashton, directeur du centre Auto-ID au MIT (Massachusetts Institute of Technology). Tout comme le M2M, il s’agit de doter des machines ou des objets de capteurs et/ou d’étiquettes, pour les rendre « conscients » de leur environnement et /ou perceptibles par d’autres machines.

A cette époque, de nouveaux cas d’usages ont commencé à apparaître. Plusieurs phénomènes ont contribué à cet essor, notamment la baisse des coûts des capteurs ou le développement de nouveaux réseaux à bas débit et à très faible consommation énergétique. Ces réseaux LPWAN (Low Power Wide Area Network) ont également permis d’offrir une meilleure sécurité que les réseaux GSM classiques, qui peuvent facilement être brouillés.

Grâce à ces évolutions technologiques, il est devenu possible de connecter des objets isolés de toute source d’alimentation électrique au réseau, une particularité utile par exemple dans le secteur agricole. Les nouveaux réseaux ont permis d’envisager des applications sur un territoire très étendu, comme la surveillance de parcs d’éoliennes ou de réseaux de distribution d’eau. En raison du faible investissement de départ requis pour mettre en place ces nouveaux environnements, davantage d’acteurs ont pu explorer les possibilités des environnements connectés, notamment pour bâtir de nouveaux modèles économiques.

IoT et M2M, deux domaines étroitement liés

Si l’IoT est cousin du M2M, son positionnement par rapport à ce dernier a longtemps fait débat. Pour le docteur Mahdi Ben Alaya, fondateur et CEO de Sensinov, startup spécialisée dans l’interopérabilité des environnements connectés, la notion d’IoT, plus récente et plus populaire, s’inscrit clairement dans la continuité du M2M :« Ces termes ont souvent été présentés comme deux concepts différents. La réalité est plus nuancée. », estime-t-il. Selon ce dernier, trois grandes visions coexistent.

Dans la première approche, le M2M est associé au secteur industriel, où les environnements sont généralement fermés, tandis que l’IoT renvoie à des usages plus larges, ouverts au grand public. « Avec l’IoT, les technologies autour des objets connectés se sont démocratisées, et les utilisateurs finaux ont commencé à pouvoir y accéder », décrit Mahdi Ben Alaya.

Avec la seconde définition, le M2M désigne les solutions technologiques déployées pour construire des environnements connectés, tandis que l’IoT englobe l’ensemble des objets connectés grâce à ces solutions. Ces objets ne sont pas forcément des machines : il peut s’agir de plantes, d’animaux ou même d’êtres humains. « Si l’on prend l’exemple d’un dispositif d’arrosage automatique, basé sur des capteurs d’humidité installés au pied des plantes, celui-ci appartient au M2M. En revanche, les plantes ainsi connectés font partie de l’IoT », illustre Mahdi Ben Alaya.

Enfin, la troisième approche, celle qui a la préférence du CEO de Sensinov, considère le M2M comme la couche technologique, « les fondations » sur lesquelles repose l’IoT. De son côté, le terme d’IoT renvoie aux usages, qui sont multiples. « Pour moi, M2M et IoT sont deux notions complémentaires. Le terme d’IoT a pris le pas sur le M2M depuis quelques années, mais ce dernier reste utilisé, notamment par les instances qui travaillent sur la standardisation, comme OneM2M », observe le CEO de Sensinov.

Améliorer l’interopérabilité des environnements connectés avec Internet

Pendant plusieurs années, l’intégration entre les environnements connectés et Internet a été freinée par l’absence de standards ouverts, tant au niveau des interfaces avec les machines que des réseaux. Plusieurs travaux ont visé à renforcer l’interopérabilité entre les deux mondes, afin de permettre aux entreprises d’exploiter plus largement les données issues de leurs dispositifs connectés.

À l’aide de connecteurs spécialisés, les données issues de dispositifs IoT peuvent aujourd’hui être récupérées pour nourrir des cas d’usage plus larges, même si ceux-ci n’ont pas été prévus au départ. Des passerelles permettent ensuite de faire le lien avec Internet, en transférant les données sur le cloud.

Les premiers connecteurs étaient souvent basés sur le protocole OPC, développé conjointement par Microsoft et des fabricants de machines industrielles. Publié en 1996, celui-ci a vu OPC UA lui succéder en 2006. Grâce à ces deux protocoles, les équipements industriels sont devenus plus aisés à interfacer avec le système d’information.

Pour porter l’intégration un cran plus loin, huit groupements d’industriels des télécommunications, dont l’ETSI à l’origine de SmartM2M, se sont réunis en 2012 au sein d’un consortium, oneM2M. Leur objectif : l’interopérabilité entre réseaux. La spécification oneM2M définit un langage commun, utilisable quels que soient le secteur et les technologies sous-jacentes. La spécification en est actuellement à sa troisième version, avec une quatrième en préparation.

Côté réseau, la très petite quantité de données transportée sur les réseaux LPWAN a empêché pendant plusieurs années ces derniers d’utiliser le protocole d’adressage IP, l’un des piliers du réseau Internet. À l’heure actuelle, des technologies récentes, comme celle développée par la startup Acklio, permettent d’interfacer directement les réseaux IoT avec les réseaux IP, une étape supplémentaire dans l’intégration des différents mondes.

Grâce à ces évolutions, les environnements connectés dialoguent de mieux en mieux entre eux et s’ouvrent au monde Internet, étendant encore le champ d’applications de l’IoT...

À retenir

Le M2M est né dans le monde industriel, en même temps que des technologies d’automatisation comme PLC

L’IoT désigne plutôt les usages, le M2M : la technologie

L’interopérabilité entre environnements connectés et avec Internet a longtemps été un enjeu, mais c’est en train d’évoluer.