De l'informatique embarquée aux systèmes intelligents : l internet des objets, vecteur de nouveaux usages et de nouvelles opportunités

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1 De l'informatique embarquée aux systèmes intelligents : l internet des objets, vecteur de nouveaux usages et de nouvelles opportunités Février 2013 Etude à destination des adhérents de la MEITO Réalisée par IDC IDC FRANCE 13 rue Paul Valéry Paris

2 W H I T E P A P E R D e l ' i n f o r m a t i q u e e m b a r q u é e a u x s y s t è m e s i n t e l l i g e n t s : l ' I n t e r n e t d e s o b j e t s, v e c t e u r d e n o u v e a u x u s a g e s e t d e n o u v e l l e s o p p o r t u n i t é s Sponsored by: MEITO Karim BAHLOUL mars 2013 IDC France, 13 Rue Paul Valéry, Paris, Tél.: Fax: E N S Y N T H E S E Les systèmes embarqués laissent progressivement la place à une nouvelle génération d'environnements, qualifiés d'intelligents, qui se diffusent dans de nombreux domaines de la société. Au-delà des usages évoqués jusqu'alors le réfrigérateur connecté à Internet en était l'emblème l'internet des objets va progressivement permettre aux industriels de développer de nouveaux usages de leurs produits et équipements et offrir ainsi de nouveaux services aux consommateurs et aux citoyens. L'amélioration de la sécurité des voyageurs, la facilitation et l'amélioration de l'accès aux soins pour les patients, la réduction de l'emprunte énergétique dans de nombreux domaines de l'économie, l'amélioration du confort et de l'expérience utilisateur, la réduction des coûts et ouverture de l'accès aux services pour de nouvelles populations en sont les premiers exemples. Mais l'internet des objets n'en est aujourd'hui qu'à ses balbutiements et de nombreux usages restent encore à inventer. Encore faut-il que les enjeux qui y sont associés soient levés : fiabilité des systèmes, sécurité, développement d'interfaces homme-machine adaptés, connexion sans couture, réduction des coûts de développement et d'intégration des systèmes. Ces enjeux, décrits dans ce document, représentent autant d'opportunités pour les acteurs évoluant dans les domaines de l'informatique, de l'électronique et des télécommunications. IDC considère que l'évolution et l'adaptation des technologiques aux systèmes intelligents architectures distribuées, architecture multicœur, virtualisation permettront d'accélérer le développement du marché dans les prochaines années. Celui-ci devrait progresser de 16% par an au cours des 5 prochaines années pour atteindre près de milliards de $ au niveau mondial et 2,6 milliards d'objects connectés.

3 D E S S Y S T E M E S E M B A R Q U E S A U X S Y S T E M E S I N T E L L I G E N T S : N O U V E A U X E N J E U X, N O U V E L L E S P E R S P E C T I V E S Alors que les systèmes embarqués se sont largement développés au cours des décennies précédentes, une nouvelle ère s'ouvre aujourd'hui avec le développement d'environnements plus évolués (intelligents) et connectés : l'internet des objets devient progressivement une réalité. Une vision nouvelle qui ouvre la voie à de nouveaux usages, de nouvelles perspectives, mais qui, dans le même temps, représente de nouveaux enjeux à adresser. S y s t è m e s i n t e l l i g e n t s : l a c o n n e c t i v i t é a u c œ u r d e s e n j e u x Alors que le nombre de systèmes intelligents embarqués dans les équipements de la vie quotidienne augmente de façon significative, la valeur qu'ils représentent est amplifiée par les données qu'ils capturent à chaque nouvelle connexion du système. La nouvelle génération de systèmes embarqués, ultra connectés, favorise l'innovation grâce à la possibilité d'inventer de nouveaux services en direction des entreprises, des clients, des utilisateurs finaux et bien entendu des citoyens. Nous en somme aujourd'hui à imaginer de nouveaux cas d'usage associés à ces environnements, à imaginer les nouveaux services qui pourront être déployés et la valeur qui pourra être tirée des informations émanant de ces systèmes. Une seule certitude : les systèmes intelligents, combinés au Cloud, aux capacités d'analyse du Big data, aux services de localisation géographique et aux réseaux sociaux, seront en mesure de toucher le consommateur final en lui apportant de nouveaux services à forte valeur ajoutée. Les systèmes intelligents peuvent se définir à travers l'association de deux axes majeurs : Les systèmes embarqués, basés sur l'adoption de microprocesseurs à haute performance et hautement programmable, la connectivité Internet associés à des environnements d'exploitation et de middleware avancés; Des réseaux intelligents et globalisés : Internet, un monde de données et de services associés. La transformation des systèmes embarqués en systèmes intelligents base de l'internet des objets va permettre d'étendre les capacités de chaque système connecté. Chacun d'entre eux a alors la capacité de capturer l'information émanant d'autres systèmes et de son propre environnement (à travers les capteurs) afin de l'échanger avec d'autres systèmes connectés. S y s t è m e s i n t e l l i g e n t s : v e r s u n e n o u v e l l e c o m p l e x i t é? Le développement des systèmes intelligents, associant systèmes embarqués hauteperformance et connectivité, introduit une nouvelle complexité reposant sur les trois éléments suivants : La prolifération des équipements un nouveau monde caractérisé par une densité numérique importante. Selon IDC; sur les 7 milliards de systèmes connectés à l'internet en 2010, 5 milliards n'étaient pas des ordinateurs traditionnels. Les équipements communicants progresseront dans les prochaines années à un rythme 5 à 10 fois supérieur à celui que nous constatons pour les 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 2

4 ordinateurs. Les équipements vont à la fois convergés pour certains d'entre eux (Smartphone aux multiples fonctionnalités) et divergés pour d'autres (équipement à usage unique). La prolifération des environnements et l'évolution des usages (dans les domaines de la santé, de la gestion de l'énergie, de l'automobile, du transport) auront des conséquences importantes à la fois sur la capacité à gérer cet ensemble complexe (chaque utilisateur disposera de plusieurs environnements connectés) mais également sur l'adéquation de ces environnements aux différents cas d'usage, prenant en compte les problématiques de sécurité, d'intégrité des données ou encore d'ergonomie. En définitive, IDC estime que 31 milliards d'appareils intelligents seront connectés d'une manière ou d'une autre par le biais des réseaux fixes hauts débits des réseaux et sans fil à l'horizon Au niveau même des systèmes, les innovations attendues reposent sur des fonctionnalités avancées basées sur des services de cloud Computing qui auront pour conséquence d'orienter ces systèmes vers des architectures plus hétérogènes et plus distribuées qu'elles ne le sont actuellement. Ces environnements nécessiteront également de nouvelles techniques d'agrégation de données et de nouveaux processus de contrôle. La prolifération des données : Le volume des données capturées par les systèmes intelligents va croître de manière exponentielle, à chaque nouvelle connexion du système. L'enjeu réside alors sur la capacité de traiter de telles volumétries de données (interaction avec les utilisateurs, localisation géographique, interaction avec l'environnement, données émanant d'autre systèmes), d'associer ces informations les unes aux autres et de les transformer en une information intelligible pour l'utilisateur et le système. La diversité et la richesse des fonctionnalités et des services proposés, l'interopérabilité et le réseau: Les effets cumulés de la puissance de calcul disponible, le développement de nouvelles technologies logicielles et la place croissante de l'internet favorisent le développement de nouvelles fonctions et de nouveaux services associés à ces systèmes intelligents tout en permettant une plus grande interopérabilité entre les systèmes. Ces deux aspects - la diversité et la richesse des fonctions et des services d'une part, l'interopérabilité et la mise en réseau de l'autre conduisent à des niveaux de complexité jamais atteints auparavant, dont les conséquences sont les suivantes: La diversité et la richesse des fonctions et des services associés aux systèmes intelligents va continuer à se développer, portées par deux facteurs : la croissance de la demande et les besoins de différenciation et de compétitivité des entreprises; Les limites de l'état de l'art technologique portant sur le contrôle de la complexité de conception et de développement des systèmes (en particulier pour les aspects logiciels) sont atteintes. De nouvelles approches et innovations sont essentielles pour concevoir les futures générations de systèmes et les objets complexes; La diversité et la richesse des fonctions et des services associés aux systèmes intelligents représentent des sources de vulnérabilité critiques, notamment lorsque le système fournit des services et des fonctions considérées comme "vitales" pour la société (sécurité/défense, santé). Il est alors nécessaire de prévoir des processus de contrôle et de validation prenant en compte cette criticité IDC #Error! Unknown document property name. 3

5 L E S O B J E T S I N T E L L I G E N T S D E F I N I S S E N T D E N O U V E A U X U S A G E S E T D E N O U V E A U X S E R V I C E S S y s t è m e s i n t e l l i g e n t s : u n m a r c h é e n c r o i s s a n c e d e 1 6 % p a r a n s u r 5 a n s Le marché total des systèmes embarqués composé des systèmes embarqués traditionnels et des systèmes communicants et intelligents atteint près de 6,7 milliards d'unités en 2012, en progression de 12% par rapport à Une croissance fortement tirée par la dynamique associée aux objets intelligents (+28% en 2012). Selon IDC, les systèmes intelligents vont continuer à croître fortement au cours des prochaines années à un rythme supérieur à celui des systèmes embarqués traditionnels. L'internet des objets devient progressivement une réalité. Ces objets intelligents ont représenté 18% des systèmes embarqués déployés à travers le monde en IDC estime qu'ils généreront 27% de l'ensemble des systèmes déployés en 2016 (2,6 milliards d'unités). Au-delà du nombre d'objets intelligents déployés, la progression la plus spectaculaire est à rechercher du côté de la valeur associée aux objets intelligents. Selon IDC, les systèmes intelligents représenteront 75% du marché en valeur à l'horizon 2016 (1 391 milliards de $ sur un marché global de milliards de $). En d'autres termes, le revenu moyen par système intelligent est 8 fois supérieur à celui associé aux systèmes embarqués traditionnels. Une tendance qui ne cesse de croître au fil des années (ce revenu moyen était 6,6 fois supérieur en 2011). En définitive, IDC estime que le marché des systèmes intelligents va croître de 16% par an sur la période tandis que les systèmes traditionnels connaitront une croissance annuelle moyenne de seulement 1% sur la même période. F I G U R E 1 L ' é vo l u t i o n du m a r c h é mondial des syst è m e s embarqu é s e t d e s s y s t è m e s i n t e l l i g en t s ( , m i l l i o n d'unité et milliard de $) Volume (Million d'unités) Valeur (Milliard $) Systèmes intelligents Systèmes embarqués traditionnels Source: IDC, 2013 Selon IDC, la place croissante des systèmes intelligents va toucher l'ensemble des secteurs d'activité. Certains secteurs de masse, comme le grand public, représentera à l'horizon 2016 la plus grande part du marché (32%) porté par le développement des caméras numériques, des télévisions numériques connectées, des consoles de jeux 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 4

6 connectées, des rétroprojecteurs et autres GPS. D'autres secteurs vont connaître un développement supérieur à la moyenne du marché : le secteur de l'énergie (21% du marché : smart metering, smart building), la santé (4% du marché : équipements médicaux connectés, télémédecine) ou encore l'industrie (13% du marché : automobile, aéronautique, Défense). F I G U R E 2 L e m a r c h é m o n d i al d es systèmes em b a r q u é s à l'horizo n ( m i l l i a r d d e $) Total 1861 Systèmes embarqués traditionnels Systèmes intelligents Grand Public Energie Communications Industrie Informatique Santé Transport Commerce Source: IDC, 2013 A titre d'exemple, les systèmes embarqués (matériels, logiciels et services) sont omniprésents dans le secteur automobile : ils pèsent jusqu à 25% du coût total d un véhicule tandis que 80% des innovations produits intègrent des systèmes embarqués. Il en est de même dans le secteur aéronautique pour lequel 7% à 12% du coût d'un avion civil est directement lié aux systèmes embarqués. T A B L E A U 1 A u t o m o b i l e et aér o n autique: le c a s d e s s y st èm e s e m b ar q u é s Automobile Poids des Systèmes Embarqués dans le coût d un véhicule % 25% 80% des innovations produits intègrent des systèmes embarqués Aeronautique Poids des Systèmes Embarqués dans le coût d un avion civil Jusqu à 35% de coûts R&D associés aux systèmes embarqués 7% to 12% Source: IDC, IDC #Error! Unknown document property name. 5

7 A u t o m o b i l e : d e l a v o i t u r e c o n n e c t é e à l a v o i t u r e a u t o m a t i s é e L'un des grands défis auquel le secteur automobile est confronté repose sur la gestion de la complexité croissante des systèmes embarqués dans les véhicules. Celle-ci est directement liée à la connectivité des systèmes et aux interactions qu ils génèrent, ce qui, en retour fait croitre sensiblement les coûts de développement des véhicules. La complexité des systèmes, leur omniprésence et les besoins d'interaction entre les différents systèmes nécessitent de renforcer la sécurité de l'ensemble. Pour ce faire, il est nécessaire de s'appuyer sur des méthodes de développements adaptés et d'apporter la preuve formelle de la fiabilité des systèmes développés. Le sujet est d'importance, il fait désormais place à une nouvelle norme ISO ("Véhicules routiers - Sécurité fonctionnelle") publiée fin 2011 et destinée aux systèmes de sécurité dans les véhicules routiers à moteur. L'évolution vers la voiture automatisée, capable d'évoluer de manière autonome dans son environnement sans intervention humaine, relève ici aussi de nombreux challenges. Le premier d'entre eux est la capacité du système à passer de manière totalement sécurisé, fiable et transparente d'un état totalement automatisé à une reprise en main du pilotage par le conducteur. Cette séquence ne doit souffrir d'aucune latence ou incompatibilité, au risque de mettre en danger le conducteur, ses passagers et son environnement immédiat. Ici aussi, la preuve formelle est au cœur des enjeux. A é r o n a u t i q u e : d e l ' a v i o n " é l e c t r i q u e " a u c o c k p i t d u f u t u r Les systèmes embarqués et de plus en plus les systèmes intelligents sont omniprésents dans les avions : à titre d exemple, l Airbus 380 comporte 400km de faisceau de câblage, connectant interfaces de signaux. L'ensemble des logiciels embarqués représentent 100 millions de ligne de code, soit un total de 10 millions d'heures de travail et un coût de 100 par ligne de code logiciel certifiée. Les principaux défis des Systèmes intelligents dans le secteur de l aviation civile reposent notamment sur le développement d'architectures adaptées permettant une maintenance et une évolution simplifiées des matériels et des logiciels sur la base de cycles courts, sur tout le cycle de vie de l'avion. Un autre sujet est d'envergure pour le développement des systèmes intelligents dans les avions : la réduction des coûts de développement des logiciels certifiés, que cela soit au niveau des délais et des coûts associés au cycle initial de conception, mais également des efforts et du temps nécessaires aux étapes de revalidation et re-certification après modifications. Une évolution majeure porte aujourd'hui sur le développement de l'avion électrique (gestion électrique de certaines fonctions de l'avion hors propulsion, telles que le train d'atterrissage) qui nécessitera une gestion optimisée des consommations électriques au sein de l'appareil. Le développement du cockpit du futur est également un sujet central pour le monde de l'aéronautique civil et militaire, un cockpit redéfinissant 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 6

8 l'interface entre le pilote et la machine et laissant la place à de nouvelles méthodes d'interaction : écran unique de grande taille, vue 3D, interface tactile. T é l é m é d e c i n e : s é c u r i t é, c o n f i d e n t i a l i t é e t i n t e r f a c e h o m m e - m a c h i n e a u c œ u r d e s p r é o c c u p a t i o n s Les systèmes intelligents dans le domaine de la santé englobent un large éventail de technologies facilitant les prestations à distance de services de santé : les solutions de téléprésence/vidéoconférence, les équipements de santé connectés (glucomètre, pression sanguine, oxymètres de pouls), les systèmes de téléconsultation ou de télé-expertise ou encore de téléassistance. Les progrès rapides dans les technologies de l information et des télécommunications rendent les systèmes intelligents plus accessibles à un large spectre d'organismes de santé et de personnes, que cela soit en termes de coût ou de facilité d utilisation. Par ailleurs, les réformes dans le domaine de la santé, le vieillissement de la population, et l'attention de plus en plus forte donnée à la gestion des maladies chroniques sont des vecteurs importants de développement des systèmes intelligents adaptés au secteur de la santé. Les enjeux des systèmes intelligents dans le domaine de la santé ne sont pas directement liés à la technologie. Les technologies pour connecter les appareils entre eux et à Internet sont matures et leurs limites sont bien maîtrisées. De nouvelles technologies de connectivité ne cessent d émerger et permettent d'améliorer les conditions de débit, la portée du signal, la sécurité des communications et la qualité globale des services. Ces technologies sont d'ailleurs plus que suffisantes pour la plupart des usages dans le domaine de la santé. Autrement dit, les freins aux systèmes intelligents dans le secteur de la santé ne sont qu'indirectement liés à la technologie, ils sont même souvent extérieurs aux appareils eux-mêmes. Ainsi, l'évolution et la sophistication des appareils à destination du grand public (Smartphone, tablette) leurs permettent de prendre en charge des fonctions qui étaient jusqu'alors réservées à des systèmes dédiés aux personnels de santé. De même, la standardisation des technologies de réseau et de communication utilisées à permis de réduire les coûts des composants utilisés, les coûts de développement logiciels ou encore les coûts d'intégration des systèmes. La plupart des systèmes destinés aux environnements de santé n'ont pas besoin de gérer des volumétries importantes de données et n'ont pas, par extension, la nécessité de s'appuyer sur les technologies réseau les plus évoluées. Un levier qui participe de manière non négligeable à la maîtrise des coûts de développement de ces systèmes. En définitive, les principaux enjeux reposent sur des facteurs humains. En effet, les systèmes intelligents destinés au domaine de la télémédecine, qui reposent pour la plupart sur l'utilisation des équipements grand public, requièrent des niveaux de fiabilité et d'ergonomie particulièrement élevés. Ces solutions devront s'adapter aux différents cas d'usage, aux différentes typologies d'utilisateurs (sensibilité à l'usage des technologies informatiques et de télécommunication), à l'état de santé des utilisateurs qui peut limiter leurs capacités physiques et/ou cognitives. La protection des données privées, la sécurité associée aux services délivrés, le diagnostic des 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 7

9 équipements utilisés sont des domaines particulièrement sensibles dans le cas de la télémédecine. R é s e a u x i n t e l l i g e n t s d e d i s t r i b u t i o n d ' é n e r g i e : l a r é v o l u t i o n d e s u s a g e s Depuis 10 ans, les systèmes intelligents, connectés, se sont démultipliés dans le domaine de la distribution d'énergie. Les compteurs intelligents (smart meters) sont au premier rang des évolutions et devront, selon la réglementation européenne, toucher 80% des foyers d'ici En phase de déploiement dès 2013/2014 en France, le compteur intelligent devra équiper 35 millions de foyers dans les 5 prochaines années avec l'objectif d'automatiser le relevé à distance des consommations électriques. Audelà des réseaux électriques, les réseaux de distribution intelligents vont toucher progressivement la distribution de gaz et d'eau, même si, dans le cas de l'eau, la fragmentation d'un marché reposant sur un grand nombre d'opérateurs peut rendre complexe la mise en œuvre d'une approche smartgrid. La finalité de ces initiatives étant bien entendu l'optimisation des consommations (réduction des coûts et réduction de l'impact environnemental) et une plus grande finesse dans les modèles de distribution d'énergie. En conséquence, le développement des réseaux intelligents de distribution d'énergie est encore loin de se généraliser, mais de nombreux projets pilotes voient le jour, notamment dans le domaine de l'optimisation des systèmes électriques et dans l'analyse et l'optimisation des usages associés (développement des solutions analytiques). Le développement des réseaux intelligents sont (et vont être) fortement impactés par les évolutions majeures qui se dessinent dans de nombreux domaines. A titre d'exemple, le développement des nouveaux usages tels que les véhicules électriques impacteront fortement les besoins en électricité et imposent une redéfinition du modèle de distribution électrique. De même, le poids de plus en plus fort des énergies renouvelables (solaire, photovoltaïque, thermique, biomasse, éolien, hydraulique) dans le mix énergétique (l'objectif européen est que ces énergies représentent 20% de la consommation électrique à l'horizon 2020) perturbent ici aussi les modèles de gestion et de distribution de l'énergie (gestion des capacités électriques et des tensions sur les réseaux). Les capteurs et les réseaux intelligents permettront d'avoir une visibilité temps réels sur les niveaux de production de ces différents sources d'énergie non centralisées afin de réguler la production globale d'électricité pour qu'elle soit toujours alignée sur la demande, et éviter ainsi les tensions sur les réseaux. S m a r t B u i l d i n g : u n m a r c h é e n c r o i s s a n c e d e 2 7 % p a r a n a u c o u r s d e s 5 p r o c h a i n e s a n n é e s IDC définit les solutions liées aux bâtiments intelligents (Smart Building) comme un ensemble de technologies qui permettent de mesurer, surveiller, contrôler et optimiser les opérations et l'entretien d'un bâtiment. L'objectif principal de la plupart 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 8

10 des solutions de Smart Building est l'optimisation de la consommation énergétique (chauffage, climatisation, luminaires, eau). Les systèmes traditionnelles d'automatisation d'ores et déjà déployés dans les bâtiments ne comportaient jusqu'alors que peu d'intelligence dans la mesure où ils ne prévoyaient pas d'interaction avec leur environnement. Les nouvelles générations d'objets intelligents peuvent désormais contrôler les sous-systèmes à travers les évolutions de l'environnement direct ou indirect au sein desquels ils évoluent : par exemple le prix de gros de l'électricité, qui favorisera certaines périodes de consommation plutôt que d'autres, ou l'évolution des prévisions météorologiques, l'évolution de la présence humaine dans les locaux en temps réels ou en fonction des heures de la journée. IDC estime que les solutions de smart building vont croître de manière importante au cours des 5 prochaines années, à un rythme de 27% par an en moyenne. Les axes de développement du marché reposent sur plusieurs leviers. Le premier d'entre eux est l'interconnexion et l'automatisation du réseau de capteurs avec les systèmes de contrôle et d'analyse au sein même du bâtiment. L'intervention humaine est alors limitée aux phases initiales de configuration du système, les objets connectés et les modules de gestion et de contrôle des opérations prenant ensuite le relais pour adapter automatiquement et en temps réel le comportement de l'immeuble (chauffage, climatisation, éclairage) à son environnement. Le succès des solutions de Smart building repose sur un principe fondamental de non-intrusion : alors que les politiques de réduction de l'emprunte environnementale repose généralement sur la diminution de la consommation souvent au détriment du confort les solutions de smart building se focalise sur la réduction du gaspillage énergétique avec pour objectif le maintient ou l'amélioration du confort pour les usagers. Autre levier de développement du marché : le retour sur investissement des objets intelligents associés au Smart building. Alors que les propriétaires de bâtiments attendent généralement un retour sur investissement positif au cours des 2 années qui suivent l'acquisition de l'équipement, les solutions de Smart Building permettent d'atteindre généralement cet objectif à travers une réduction drastique de la consommation énergétique IDC #Error! Unknown document property name. 9

11 S Y S T E M E S I N T E L L I G E N T S : Q U E L L E S C O N D I T I O N S P O U R U N E D I F F U S I O N L A R G E D A N S L A S O C I E T E? Les cas d'usages sont multiples, beaucoup de secteurs d'activité sont directement touchés par l'émergence et le développement de l'internet des objets. Au delà de ces cas d'école, quelles sont les conditions pour que les systèmes intelligents se développent massivement dans l'économie et dans la société. Les enjeux sont-ils plus technologiques, sociétaux, sont-ils réglementaires ou sont-ils tout à la fois? L e s e n j e u x e n m a t i è r e d u s a g e s : d e l ' i n t e r f a c e H o m m e - M a c h i n e à l a s é c u r i t é d e s s y s t è m e s i n t e l l i g e n t s L'évolution vers un monde ultra-connecté se double d'une évolution vers un monde où la communication concerne tout à la fois les personnes et les objets avec lesquels celles-ci interagissent et qui les assistent quotidiennement dans leur vie. Dans ce contexte, étant donné le rôle que les systèmes intelligents sont amenés à jouer dans la société, les conditions d'une diffusion massive de ces environnements reposent sur quelques facteurs déterminants : Facilité d'utilisation : l'interface entre l'utilisateur et la machine doit être adaptée et intuitive; Confiance dans les systèmes intelligents : les conditions de sureté et de sécurité doivent être optimales. Qualité des services proposés : la communication entre les systèmes doit être permanente, continue (sans couture); Les conditions du développement des systèmes intelligents reposent donc en tout premier lieu sur la capacité d'acceptation par les utilisateurs. Premier facteur de développement des usages, la sureté des systèmes intelligents. Elle fait référence à la fiabilité du système et à la confiance que l'utilisateur peut avoir dans le fait qu'aucune conséquence grave ne pourra se produire, même en cas de défaillance du système. Ce point est d'autant plus critique qu'il touche toutes les applications associées aux systèmes intelligents, même si le niveau de criticité en matière de sécurité varie en fonction des applications ou des secteurs d'activité concernés. Ainsi, certains secteurs, comme l'aérospatiale et la Défense, ont une longue expérience dans le domaine de la sureté. Celle-ci ne peut souffrir d'aucune failles tant les enjeux sont importants. De même, il existe des systèmes de sureté de plus en plus critiques dans les transports et dans de nombreux secteurs émergents tels que l'énergie, l'automatisation industrielle et le secteur médical. La sécurité des systèmes intelligents est également une condition préalable à l'acceptation par les utilisateurs : ceux-ci doivent avoir pleinement confiance dans la confidentialité et dans l'intégrité des données utilisées et échangées par les systèmes. Les utilisateurs doivent être assurés que ces données ne pourront être détournées à des fins autres que celles définies par le concepteur du système. En conséquence, les systèmes intelligents, connectés entre eux et à l'internet, doivent trouver des parades à la prolifération des menaces et à la sophistication croissante des attaques. La sécurité des systèmes est d'autant plus sensible que les secteurs d'applications sont directement ou indirectement liés au marché grand public : équipements médicaux, télécommunications, équipements électroniques pour la maison, infrastructures urbaines, transports de personnes IDC #Error! Unknown document property name. 10

12 Autres éléments essentiels au développement des systèmes intelligents, l'interface entre les systèmes et les utilisateurs (HMI). En effet, l'ergonomie de l'interface utilisateur est un facteur clé d'acceptation quelque soient les secteurs d'activité concernés. Deux facteurs sont ici à considérer dans l'évolution des interfaces Homme-Machine. Tout d'abord, les systèmes seront de moins en moins dédiés à une fonction en particulier. Une seule et même interface permettra de démultiplier les usages en prenant en charge plusieurs fonctions. C'est déjà le cas de l'interface utilisateurs au sein des véhicules par exemple, qui prend en charge différentes fonctions : tableau de bord (vitesse, kilométrage), systèmes de bords embarqués (fermeture centralisée, température, consommation de carburant ), connectique audio et vidéo. Cette même interface est également utilisée pour les communications entre le véhicule et le monde extérieure : connexion des téléphones mobiles/smartphones, géolocalisation et navigation assistée et, dans un futur proche, généralisation de l'accès Internet haut débit dans les véhicules et nouveaux services d'urgence de type ecall (dispositifs permettant d'alerter automatiquement les services de secours en cas d'accident de la route via le système d'appel d'urgence 112). Dans le même temps, la prolifération des systèmes intelligents démultiplient les besoins d'interaction entre les Hommes et les machines. L'enjeu est alors de réduire la complexité de ces systèmes pour en faciliter l'acceptation par les utilisateurs. A r c h i t e c t u r e s m u l t i - c œ u r s, v i r t u a l i s a t i o n, g e s t i o n d e l ' é n e r g i e : d e n o m b r e u x e n j e u x t e c h n o l o g i q u e s à d é p a s s e r Au-delà des enjeux liés à l'acceptation par les utilisateurs, il reste de nombreux challenges technologiques à relever pour une diffusion large des systèmes intelligents dans les différents secteurs de la société. Le premier d'entre eux est directement lié à la complexité même des systèmes intelligents construits sur la base d'une architecture distribuée et communicante. Ces architectures distribuées et l'autonomie des systèmes qui la composent sont des éléments clés nécessitant des systèmes d'évaluation et de coordination avancés. Les architectures distribuées sont présentes dans de nombreux domaines d'application tels que la gestion et la distribution intelligente d'énergie (smart energy grid), les infrastructures intelligentes au sein des villes (auto-partage par exemple), la surveillance des patients dans le domaine de la santé ou encore la conduite automatisée destinée à réduire les niveaux de pollution et renforcer la sécurité du trafic automobile. Ces systèmes doivent bien entendu répondre aux exigences précitées en matière de sureté et de sécurité ou encore en matière de gestion de l'énergie. Le principal enjeu d'une telle architecture caractérisée par un contrôle distribué de l'ensemble et une forte autonomie des sous-ensembles repose alors sur la capacité du système distribué à éviter tout conflit entre les sous-ensembles du système. Il est donc nécessaire que le système puisse partager en temps réel une vue opérationnelle avec l'ensemble des sous-éléments actifs. Cette approche permettra d'identifier en temps réel les situations conflictuelles entre les différents sous-ensembles et d'établir ainsi des manœuvres coordonnées permettant de répondre à ces situations. Face à la prolifération des systèmes intelligents, à la diversité des usages associés, et dans un contexte porté par la nécessité de maîtriser les coûts de production et les consommations énergétiques des systèmes, les architectures multi-cœurs et la virtualisation vont prendre une place dominante sur le marché des systèmes intelligents au cours des 10 prochaines années, dans tous les secteurs d'activité IDC #Error! Unknown document property name. 11

13 F I G U R E 3 A n al y s e d e s po t en t i e l s de croissan c e des architectures m u t l i - c œ u r s suivant les secteurs d' ac t i v i t é % Bubble Size = 2020 Market Size (in $bn) Automotive % Energy Growth Industrial Automation % Healthcare Consumer Electronics Communication & Wireless 0.00% ,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 Source: IDC, 2013 Size in 2011 M Les architectures multi-cœurs, qui incluent deux ou plusieurs cœurs (unités de calcul) distincts sur un seul et même microprocesseur, permettent d'améliorer les performances des systèmes, de réduire la consommation d'énergie, et d'obtenir un traitement plus efficace des tâches en les parallélisant. Ces architectures, déjà déployées sur les ordinateurs traditionnels (PC), les smartphones et les tablettes média, permettent de renforcer la densité de calculs sur un même support et donc de démultiplier les fonctions au sein d'un même système. Une exigence de taille qui permettra de faire face aux besoins nombreux et contraignants des systèmes intelligents : s'adapter aux différents contextes d'utilisation, intégration d'éléments multiples, accès immédiat aux ressources, réponses en temps réel. Les architectures multi-cœurs participent par ailleurs à la standardisation des environnements utilisés, favorisant d'autant la réduction des coûts des systèmes. Pour les rendre encore plus efficaces, les architectures multi-cœurs vont être de plus en plus associées par les industriels à des environnements de virtualisation, une tendance déjà forte et mature dans les centres de données informatiques (Datacenter) et qui commencent tout juste à se développer dans le domaine des systèmes intelligents. L'industrie automobile présente l'un des potentiels les plus importants. Deux marchés doivent être considérés : les systèmes d'information et de loisirs embarqués (IVI : In-vehicle infotainment systems), et les systèmes automatiques de contrôle (ACD) / systèmes avancés d'assistance à la conduite (ADAS). Ces deux typologies d'environnements n'ont pas les mêmes exigences en matière de criticité et de sécurité. Ils ne reposent d'ailleurs pas sur les mêmes environnements d'exploitation (OS). Le premier repose sur un OS de haut niveau (HLOS) tandis que le second nécessite un OS temps réel (RTOS). Cette dualité 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 12

14 en matière d'exigence et d'environnement nécessite l'évolution vers de nouveaux paradigmes (virtualisation, architectures hétérogènes) capable de considérer les environnements critiques et non critiques sur un même système multi-cœur. Le secteur de l'énergie, à travers le développement des réseaux intelligents de distribution (smartgrids) répond aux mêmes enjeux et à la même dualité (système de contrôle et de gestion de l'énergie, compteurs intelligents en bout de chaîne). L'augmentation de la densité au sein des systèmes intelligents lève un autre challenge technologique majeur : la capacité à gérer de manière optimale la consommation énergétique des systèmes, notamment ceux qui ne sont pas connectés à un réseau électrique. Pour que les usages se développent dans les conditions de sureté évoquées plus haut dans ce document, les systèmes doivent fonctionner de manière fiable et autonome, même pour de longues périodes de temps. La gestion de l'énergie devient donc une condition nécessaire au bon fonctionnement des systèmes. C'est le cas notamment pour certains secteurs d'activité - aéronautique, communications, santé pour lesquels les usages associés aux systèmes intelligents peuvent se faire dans des conditions d'accès limitées aux sources d'énergie. Sans compter la réduction de l'impact environnemental associée à une meilleure gestion de la consommation énergétique. Une considération qui n'est pas anecdotique face à la prolifération annoncée des systèmes intelligents dans les prochaines années. L a c o n n e x i o n s a n s c o u t u r e, e n j e u x m a j e u r s d e s s y s t è m e s i n t e l l i g e n t s Le développement des systèmes intelligents au cours des prochaines années reposera sur deux évolutions majeures source de défis pour l'industrie : la capacité des systèmes à interagir les uns avec les autres au sein d'une architecture distribuée complexe, et le développement d'un modèle de connexion ininterrompue permettant d'offrir, dans des conditions optimales de sécurité, les services attendus. Ce modèle de connexion transparente, ininterrompue, désigne les possibilités pour les systèmes intelligents de se connecter au Web, en temps réel, afin de récupérer les informations nécessaires à la réalisation du service attendu par l'utilisateur. A titre d'exemple, un véhicule embarquant ces technologies pourra associer les informations émanant de l'automobile (état du véhicule), celles portant sur l'utilisateur (identification, habitudes de conduite, connexion à ses environnements de données personnelles tels que l'agenda ou encore les s) et celles portant sur l'environnement dans lequel évolue le véhicule (localisation géographique, détection des véhicules à proximité, identification des limitations de vitesse ) pour offrir une nouvelle expérience au conducteur et à ses passagers (sécurité, développement de nouveaux services numériques autour de la continuité d'accès aux environnements numériques personnels). Les cas d'usage associés à la connexion sans couture vont rapidement se développer, notamment sur les marchés de volume tels que les réseaux intelligents de distribution d'énergie, les bâtiments intelligents, la surveillance des patients à distance ou encore, comme évoqué ci-dessus, dans le domaine de l'automobile. De nombreux enjeux restent cependant à adresser : puissance de calcul, ressources mémoire, authentification forte, continuité de l'accès réseau, développement de nouvelles interfaces utilisateurs IDC #Error! Unknown document property name. 13

15 L'évolution vers un monde ultra-connecté se double d'une évolution vers un monde où la communication concerne tout à la fois les personnes et les objets avec lesquels celles-ci interagissent et qui les assistent quotidiennement dans leur vie. Dans ce contexte, étant donné le rôle que les systèmes intelligents sont amenés à jouer dans la société, les conditions d'une diffusion massive de ces environnements reposent sur quelques facteurs déterminants : Q u e l l e s s o l u t i o n s t e c h n o l o g i q u e s p o u r l a c o n n e c t i v i t é d e s o b j e t s? Quel protocole pour la communication des objets? La question qui se pose alors est liée au mode de connexion des objets intelligents : les protocoles en place, et plus particulièrement le protocole IP, sont ils adaptés à la connexion de ces objets intelligents caractérisés par une grande variété de contraintes (consommation énergétique, encombrement, besoins en matière de sécurité) et d'usage (communication synchrone versus asynchrone par exemple). Faut-il déployer des protocoles adhoc qui se connecteront ensuite à l'environnement IP via des passerelles adaptées? Autant de questions qui ne sont pas encore tranchées et qui font toujours l'objet de recherches importantes. Les travaux sont en cours et les positions sont en train d'émerger. Ainsi, l'alliance IPSO préconise l'utilisation du protocole IP comme vecteur de communication des objets connectés. Cependant, l'utilisation du protocole IP souffre de contraintes inhérentes fortes : besoins de ressources importantes (mémoire, CPU) - des ressources généralement rares dans le cas des objets connectés - ou encore une évolution lente vers un adressage 128bits (IPV6) pourtant nécessaire face à la pénurie d'adresses en mode 32 bits (IPV4). Des solutions émergent, telles que celles préconisées par le groupe de travail 6LowPAN (IPv6 Low power Wireless Personal Area Networks) de l'ietf qui aboutissent à la compression d'entêtes favorisant ainsi la communication de paquets IPV6 via le protocole IEEE ZigBee, UWB, RFID, UNB : quelles technologies sans fil pour la communication des systèmes intelligents? Plus généralement, les technologies de connectivité sans fil Low Power WPAN tendent à se développer à travers notamment le protocole ZigBee ou encore la technologie UWB (ultra wide Band) caractérisée par des débits élevés sur de courtes distances. La technologie ZigBee, apparue il y a près de 10 ans, est caractérisée par une consommation particulièrement faible qui lui permet de fonctionner de manière autonome sur des périodes de temps étendues (plusieurs années). De nombreux usages continuent aujourd'hui de se développer autour de cette technologie, portés par le faible coût de déploiement et d'exploitation des solutions associées. Ainsi, la technologie ZigBee est couramment proposée comme challenger aux solutions RFID pour assurer la remontée d'informations et la traçabilité des équipements ou des produits alimentaires (respect de la chaîne du froid par exemple). D'autres solutions émergent comme celle préconisant d'utiliser les bandes de fréquence libres - et donc gratuites - selon la technologie UNB (Ultra Narrow Band) afin de faire transiter des transmissions bas débits (de 10b/s jusqu'à 1Kb/s) sur une distance étendue (40km environ entre chaque station de base). Une technologie particulièrement adaptée aux objects communicants dans la mesure où elle ne consomme que peu d'énergie pour fonctionner, une denrée rare dans les systèmes 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 14

16 embarqués. Elle est cependant limitée à des usages reposant sur des flux faibles en débit, comme c'est le cas pour les télérelevés. Vers l'utilisation de technologies standardisées et éprouvées pour la communication intra-équipement Au-delà des communications sans fil et des technologies qui lui sont associées, de nombreuses réflexions apparaissent aujourd'hui sur la mise en place de nouveaux réseaux de communication intra-équipement plus performants que ceux utilisés jusqu'alors et, surtout, répondant mieux aux nouveaux usages rendus possible par les systèmes embarqués. C'est notamment le cas dans le secteur automobile où le Bus CAN (Controller Area Networks), développé il y a plus de 20 ans pour permettre la communication entre les différents éléments électroniques au sein du véhicule, est aujourd'hui challengé par le protocole Ethernet. La croissance importante du nombre de systèmes communicants au sein du véhicule (caméra par exemple), associée aux nouveaux usages tels sur loisirs numériques, ont renforcé les besoins en termes de débits de données. Le Bus CAN, limité à 1Mb/s montre alors ses limites. D'autres protocoles ont été développés par les industriels et leurs partenaires (FlexRay pour les fonctions critiques ou encore MOST pour les services d'infotainment, deux protocoles caractérisés par une bande passante plus importante que celle du Bus CAN), mais un autre paramètre est venu bousculer la donne : les coûts de mise en œuvre. C'est ainsi que le protocole Ethernet, déjà banalisé dans le secteur informatique, devrait se développer dans les prochaines années dans le secteur automobile. L'évolution vers un nouveau standard - Ethernet - est accélérée par une équation économique plus attractive (les composants Ethernet sont banalisés) et par la possibilité qu'offre cette nouvelle approche en matière de nouveaux services (cryptage des données par exemple). L a n o r m a l i s a t i o n, f a c t e u r d ' a c c é l é r a t i o n d e l ' I n t e r n e t d e s o b j e t s Le développement des normes ne touchent pas uniquement le domaine de la connectivité. La mise en place de standards et de normes, notamment dans le développement des logiciels embarqués, est un vecteur d'accélération du marché car elle permet de fédérer tout un écosystème autour d'un environnement de développement homogène, respectant les mêmes règles et pouvant, comme c'est le cas d'autosar, s'affranchir des équipements matériels associés. C'est une manière d'améliorer la fiabilité des échanges entre les différents composants (sureté) et de réduire le ticket d'entrée des systèmes intelligents en favorisant la réutilisation des logiciels développés. Les standards déterminent notamment les obligations dans la gestion du cycle de développement des logiciels afin d'assurer un haut niveau de fiabilité et de sécurité des environnements. Les normes associées aux systèmes embarqués sont présentes dans l'ensemble des secteurs d'activité. Le tableau suivant recense quelques normes et certification propre au secteur de l'aéronautique, au secteur automobile, au domaine de la santé ou encore aux secteurs du nucléaire et du transport ferroviaire. Ces normes sont évolutives, comme c'est le cas par exemple d'autosar qui, dans sa version éditée début 2013, (version 4.1), propose d'intégrer de nouvelles dispositions autour des architectures multicœur et de la prise en compte du protocole Ethernet comme mode de communication intra-véhicule. Une autre tendance se développe : les frontières entre les différents secteurs d'activité deviennent de plus en plus perméables lorsque l'on considère l'application 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 15

17 des normes dans le domaine des systèmes intelligents. C'est par exemple le cas d'autosar dont les partenaires ont signé un accord fin 2011 pour progressivement étendre l'usage du standard hors du secteur automobile : les transports ferroviaires, les transports maritimes, l agriculture et l'exploitation forestière ou encore le bâtiment. Les secteurs du nucléaire, de l'avionique et du spatial ou encore le secteur militaire sont exclus du champ d'application. F I G U R E 3 L e s p r i n c i p al e s n o r m es dans le domain e d e s systèmes i n t el l i g e n t s Secteur d activité Industrie aéronautique Industrie Automobile Secteur de la Santé Transport ferroviaire Secteur du Nucléaire Normes et certifications DO-178B - Software Considerations in Airborne Systems and Equipment Certification est une norme précisant les rêgles de fiabilité/sécurité des développements logiciels au sein des systèmes avioniques DO-254 Design Assurance Guidance for Airborne Electronic Hardware précise les contraintes de développement liées à l'obtention de la certification d'un équipement électronique d'avionique DO-160F Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment a pour but de définir une série d environnements de test et de procédures de tests pour les équipements embarqués au sein des avions ARINC 661 : Norme définissant l interface entre le sous-système de visualisation d'un cockpit et les autres équipements de l avion, notamment l'interface entre les équipements avioniques (systèmes utilisateurs) et le système d'affichage graphique ARINC 653 : standard de partitionnement temporel et spatial des ressources informatiques. Il définit des interfaces de programmation et de configuration destinées à assurer l'indépendance de l'application vis-à-vis du logiciel et du matériel associés. AUTOSAR (AUTomotive Open System Architecture) est une spécification destinée à établir une architecture logicielle standardisée et ouverte pour le secteur automobile permettant notamment de faire abstraction des calculateurs dans les phases de conception des systèmes embarqués ISO Functional Safety in Automotive Electronics est une adaptation de IEC ISO est une norme ISO pour la sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques et programmables dans les véhicules routiers à moteur. IEC est une série de standards techniques destinés à assurer la sécurité et la fiabilité des équipements médicaux électriques, publiée par l IEC (International Electrotechnical Commission) IEC (logiciels des équipements médicaux) est un standard international qui spécifie les obligations en matière de cycle de développement de logiciels médicaux devant être intégrés dans des équipements médicaux. EN / EN / EN sont des normes européennes destinés au secteur du transport ferroviaire développés par CENELEC (European Committee for Electro-technical Standardization). Ces normes concernent les composantes suivantes : EN : Application ferroviaires Spécification et démonstration de la fiabilité, de la disponibilité, de la maintenabilité et de la sécurité EN : Systèmes de signalisation, de télécommunication et de traitement Logiciels pour systèmes de commande et de protection ferroviaire EN : Application ferroviaires Système de signalisation, de télécommunications et de traitement systèmes électroniques de sécurité IEC Nuclear Power est un standard qui sert de référence à l IEC Il porte sur les logiciels destinés aux calculateurs de sûreté des centrales nucléaires Source: IDC, IDC #Error! Unknown document property name. 16

18 S Y S T E M E S I N T E L L I G E N T S : Q U E L L E S O P P O R T U N I T E S P O U R L E S A C T E U R S D E L ' E L E C T R O N I Q U E, D E L ' I N F O R M A T I Q U E E T D E S T E L E C O M M U N I C A T I O N S? Les enjeux sont nombreux et ils représentent, pour chacun d'entre eux, autant d'opportunités de marché pour les acteurs évaluant dans les filières de l'électronique, de l'informatique et de la communication. L ' i n t e r f a c e H o m m e - m a c h i n e Ainsi, les besoins associés à l'évolution de l'interface Homme-Machine sont nombreux et variés, allant de l'ingénierie des systèmes jusqu'aux sciences sociales. Les besoins se focalisent notamment sur la bonne compréhension des résistances associées à l'adoption de nouvelles technologies et de nouvelles applications par les utilisateurs. Les domaines en développement, vecteurs d'opportunités, doivent également être recherchés du côté de la simulation et de la modélisation des typologies d'utilisateurs destinés à évaluer les mauvais usages du système. D'autres sujets sont également en développement, telles que les nouvelles interfaces multimodales favorisant une nouvelle expérience utilisateur grâce par exemple aux interfaces 3D et aux interfaces tactiles. Les innovations porteront également sur la capacité de l'interface à présenter de manière pertinente les données et les informations à l'utilisateur (visualisation, animation temps réel), ou encore sur la capacité de l'environnement à migrer dynamiquement d'une plateforme d'usage à une autre (Smartphone, tablette, télévision, automobile) sans interrompre l'expérience de l'utilisateur. Les différents entretiens réalisés auprès des donneurs d'ordre ont permis de recenser leurs attentes dans le domaine des interfaces Homme-Machine, autant de sujets et d'innovation qui devraient se développer au cours des prochaines années. F I G U R E 1 L e s b e s o i n s / at t en t e s des donneurs d'ordre dans les domain e s d e s i n t e r f ac e s H o m m e/mac h i n e Outil de développement rapide d'environnement HMI Spécification formelle HMI Portabilité HMI multiplateforme Simulation temps réel Définition des modèles décrivant les tâches affectées à la machine et celles affectées à l'utilisateur final et leur l'allocation dynamique Définition de modèles "utilisateurs "au sein du système pour supporter de manière optimale l'opérateur Définition de modèles "utilisateurs" pour identifier les possibilités de mauvaise utilisation du système et en évaluer les impacts, modélisation pour aboutir à des approches plus structurées Visualisation et animation en temps réel Modélisation et simulation en tant que discipline transversale (comportements, environnement physique, intégration des facteurs humains) Source: IDC, IDC #Error! Unknown document property name. 17

19 S é c u r i t é e t s u r e t é d e s s y s t è m e s La sécurité et la sureté des systèmes sont des domaines de première importance lorsque l'on considère es environnements critiques concernés par les systèmes intelligents. L'un des domaines clés de développement est la simulation en conditions réelles d'usage des systèmes, notamment dans les phases de conception amont. Plusieurs vecteurs de développement doivent être considérés : ceux liés à la spécification, à la transformation des spécifications en code exécutable, la simulation et la certification (voir tableau ci-dessous). F I G U R E 1 L e s b e s o i n s / at t en t e s des donneurs d'ordre dans les domain e s d e l a s u r e t é et d e l a sécurité Spécification Transformation des spécifications en code exécutable de haut niveau Mise en place de spécifications associés aux comportements temporels très complexes Transformation des spécifications en code exécutable de haut niveau Intégration des spécifications non-fonctionnelles Génération sans risque de code exécutable de bas niveau Mise en place de spécifications associées aux modèles discrets et continus Vérification formelle: jusqu'aux applications réelles, langage intuitif de spécification, outils de certification, compilateurs La modélisation dynamique des comportements et codage automatisé Smart testing (test automatisé, auto-apprentissage) Simulation Simulation en condition temps-réel durant les phases de conception amont Certification L'interaction entre la technologie Web et les systèmes embarqués Comment associer la simulation des phases discrètes et des phases continues Modélisation des propriétés non fonctionnelles (puissance par exemple) Adresser les interactions entre fiabilité et sécurité: l'alignement entre les standards en matière de fiabilité / sureté et les certifications Enjeux en matière de dimensionnement : par exemple, la capacité de valider et à certifier les grands systèmes Source: IDC, 2013 A r c h i t e c t u r e s d i s t r i b u é e s e t a u t o n o m i e d e s s y s t è m e s Les architectures distribuées et l'autonomie des systèmes sont également des domaines clés de développement pour les acteurs du marché au cours des prochaines années. Ainsi, de nombreuses compétences sont valorisées, notamment celles ayant attrait à la conception d'architectures distribuées de grande envergure, la vérification de ces architectures (tests et simulations), l'analyse de systèmes (diagnostique, reconfiguration et gestion autonome des capteurs) ou encore le contrôle distribué basé sur des algorithmes IDC #Error! Unknown document property name. 18

20 Les entretiens réalisés avec les donneurs d'ordre ont permis d'identifier les sujets sur lesquels leurs attentes sont particulièrement fortes. Le tableau suivant synthétise ces différents éléments. F I G U R E 1 L e s b e s o i n s / at t en t e s des donneurs d'ordre dans les domain e s d e s a r c h i t ec t u r e s d i s t r i b u é e s / connexio n s sans couture Architectures distribuées et autonomie des systèmes Connexion sans couture Environnements et outils de programmation, analyse des systèmes et spécification Les approches de conception à base de composants prenant en compte les conditions réelles d'utilisation Conception et simulation d'architectures distribuées à grande échelle Capacités de décision et d'analyse de diagnostic, de reconfiguration et auto-organisation des capteurs, validation et vérification des comportements Outils de développement logiciels pour les systèmes embarqués SOA La mise en place d'outils permettant d'avoir différentes perspectives et de modulariser un système unique Génération et vérification de codes, interface pour la description et les spécifications des codes Intégration et vérification des codes Spécifications des comportements émergents, vérification et validation des comportements Spécification et distribution modulaire d'architectures dynamiques Outils de description des architectures Simulation des systèmes et des infrastructures dynamiques et distribué Simulation du système: l apprentissage adaptatif, le contrôle adaptatif des composants du système, la capacité de s'adapter aux utilisateurs en fonction des changements de situation, les systèmes capables de s'adapter et de prévoir les contraintes et les conditions de l'environnement physique Simulation virtuelle des systèmes avant leur existence physique Spécification et distribution modulaire d'architectures dynamiques Visualisation et animation en temps réel Modélisation des propriétés non fonctionnelles (puissance par exemple) Modélisation et simulation en tant que discipline transversale (comportements, environnement physique, intégration des facteurs humains) Distribution des applications sur les réseaux embarqués (IMA3, AUTOSAR, ARINC 661 Connectivité à l'internet : architecture SOA pour les plates-formes ouvertes Source: IDC, 2013 L e s a r c h i t e c t u r e s m u l t i - c œ u r e t l a v i r t u a l i s a t i o n Les principaux enjeux scientifiques et technologiques sont liés à la programmation de systèmes hétérogènes et parallèles basée sur un niveau élevé d'abstraction afin de développer de manière sure et efficace des applications de plus en plus complexes. Cependant, la certification des systèmes multi-cœur en environnement critique étant donnés les niveaux de sureté, de sécurité et de fiabilité attendus - n'est pas encore possible. Elle nécessite des avancées dans les domaines suivants qui représentent alors des vecteurs importants d'opportunités pour les acteurs du marché : la standardisation des langages pour la programmation d'applications parallélisées, les méthodes de vérification et de validation adaptées, des outils de conception dédiés aux architectures virtualisés multi-cœur permettant le développement d'applications sures et sécurisées, ou encore l'optimisation des algorithmes pour les environnements multi-cœur; 2013 IDC #Error! Unknown document property name. 19

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