L'IoT ouvre les portes à de nouvelles applications et opportunités passionnantes pour de nombreux secteurs. Mais cela entraîne également des défis sans précédent qui nécessitent de réfléchir à de nouvelles façons de répondre aux exigences critiques de la mission. Fournir un IoT réussi signifie surmonter un certains nombres de défis techniques, avoir une compréhension approfondie de ces défis et savoir quelles sont les considérations clés de conception et de test propre à une telle réalisation. A ce jour, sont relevés cinq principaux défis appelés "les défis techniques des 5C de l'IoT" qui sont : la connectivité, la continuité, la conformité, la coexistence et la cybersécurité. Ainsi, Relever les défis techniques à travers les 5C de l'IoT permettra de garantir une tenue de promesse de l'IoT dans son intégration aussi bien dans les ménages que dans le milieu industriel, mais permettra également de construire une base solide pour la mise en œuvre et le déploiement dans tout l'écosystème.
Connectivité
Permettre un flux transparent d'informations vers et depuis un appareil, une infrastructure, un cloud et des applications est un défi majeur pour l'IoT car la connectivité sans fil est très complexe et les déploiements d'appareils denses compliquent davantage les opérations. Pourtant, les appareils IoT critiques sont censés fonctionner de manière fiable et sans échec, même dans les environnements les plus difficiles. Les normes sans fil en évolution rapide ajoutent à la complexité, et les ingénieurs sont confrontés à des défis constants pour suivre le rythme des dernières technologies tout en garantissant que les appareils peuvent fonctionner de manière transparente dans tout l'écosystème.
Répondre aux défis de la connectivité nécessite des solutions de conception et de test hautement flexibles, configurables et évolutives pour répondre aux besoins futurs. La flexibilité est nécessaire pour tester les périphériques avec de nombreux formats radio, pour évaluer les performances des périphériques dans les modes de fonctionnement réels et pour prendre en charge les tests OTA (over-the-air) en mode de signalisation sans avoir besoin d'un pilote spécifique au chipset. La solution doit être simple, peu coûteuse et capable d'être utilisée à la fois en R&D et en fabrication pour exploiter le code et minimiser les problèmes de corrélation des mesures à travers les différentes phases de développement.
Continuité
Garantir et prolonger la durée de vie de la batterie, l'une des considérations les plus importantes pour les appareils IoT. Une longue durée de vie de la batterie est un énorme avantage concurrentiel dans les appareils IoT grand public. Pour les appareils IoT industriels, une durée de vie de la batterie de cinq ou dix ans est l'attente commune. Pour les appareils médicaux tels que les stimulateurs cardiaques, la vie de l'appareil peut faire la différence entre la vie et la mort. Et bien sûr, une panne de batterie n'est pas une option.
Pour répondre aux exigences de durée de vie de la batterie IoT, les concepteurs de circuits intégrés (IC) doivent concevoir des circuits intégrés avec des modes de veille profonde qui consomment très peu de courant et réduisent la vitesse d'horloge et les jeux d'instructions, ainsi que la mise en œuvre sur des tensions de batterie faibles. Pour les communications sans fil, des groupes de normalisation définissent de nouveaux modes de fonctionnement à faible consommation d'énergie tels que NB-IoT, LTE-M, LoRa, Sigfox qui offrent une durée de fonctionnement active limitée tout en maintenant une faible consommation d'énergie. Les concepteurs qui intègrent des composants de détection, de traitement, de contrôle et de communication dans un produit final doivent savoir comment les périphériques se comportent et consomment de l'énergie, et optimisent le micrologiciel et le logiciel du produit pour simplifier le fonctionnement et réduire la consommation.
Conformité
Les appareils IoT doivent respecter les normes radio et les exigences réglementaires mondiales. Les tests de conformité comprennent les tests de conformité aux normes radio et d'acceptation des porteuses, ainsi que les tests de conformité réglementaire tels que les tests RF, CEM et SAR. Les ingénieurs de conception s'efforcent souvent de respecter le calendrier de lancement des produits serré et d'assurer une entrée en douceur sur le marché mondial tout en se conformant aux dernières réglementations - qui sont fréquemment mises à jour
Étant donné que les tests de conformité sont complexes et prennent du temps, ils peuvent prendre des jours ou des semaines s'ils sont effectués manuellement. Pour respecter un calendrier de lancement de produit, les concepteurs peuvent envisager d'investir dans des solutions de test de pré-conformité internes qu'ils peuvent utiliser à chaque étape de la conception, pour résoudre les problèmes rapidement. Le choix de celui qui est adapté du système de conformité du laboratoire de test peut également aider à garantir la corrélation des mesures et à réduire le risque de défaillance.
Coexistence
Avec des milliards d'appareils, la congestion des canaux radio est un problème qui ne fera qu'empirer. Pour lutter contre la congestion sans fil, les organismes de normalisation ont développé des méthodologies de test pour évaluer le fonctionnement des appareils en présence d'autres signaux. Par exemple, dans Bluetooth, le saut de fréquence adaptatif (AFH) permet à un appareil Bluetooth de supprimer des canaux qui subissent des collisions de données élevées. D'autres techniques d'évitement de collision telles que l'écoute avant de parler (LBT) et l'évitement coopératif de collision (CCA) améliorent également l'efficacité de la transmission. Mais l'efficacité dans un environnement à signaux mixtes est inconnue, et lorsque les formats radio ne se détectent pas, des collisions et des pertes de données se produisent.
Un capteur industriel qui perd le signal de commande ou une pompe à perfusion médicale qui cesse de fonctionner en raison d'interférences environnantes peut avoir des conséquences désastreuses. Les tests de coexistence sont donc cruciaux pour mesurer et évaluer la manière dont un appareil fonctionnera dans un environnement de signaux mixtes surpeuplés, et pour évaluer le risque potentiel de maintenir les performances sans fil en présence de signaux involontaires trouvés dans le même environnement d'exploitation.
Cybersécurité
La plupart des outils de protection de cybersécurité traditionnels se sont concentrés sur le réseau et le cloud. Les vulnérabilités des terminaux et des réseaux OTA (OTA) sont souvent négligées. Bien que des technologies matures telles que Bluetooth et WLAN soient utilisées dans de nombreuses applications, peu de mesures ont été prises pour remédier aux vulnérabilités OTA. La complexité de ces protocoles sans fil se traduit par des pièges potentiels inconnus dans les implémentations radio de périphériques qui pourraient permettre aux pirates d'accéder ou de prendre le contrôle d'un périphérique.
Selon IDC, 70% des failles de sécurité proviennent des terminaux. Des précautions supplémentaires doivent être prises pour protéger ces appareils IoT. Les vulnérabilités OTA et les points d'entrée potentiels dans les périphériques d'extrémité doivent être identifiés et les périphériques doivent être testés à l'aide d'une base de données régulièrement mise à jour des menaces / attaques connues pour surveiller la réponse des périphériques et détecter les anomalies.