Module 1

Microcontrôleurs & IoT

Changelog — V0.1.0

• Création du module Microcontrôleurs & IoT.
• Deck 1 : Histoire, domaines d'application, sécurité.

Microcontrôleurs & IoT

Qu'est-ce que l'IoT ?

L'Internet des Objets désigne l'extension du réseau Internet à des objets du monde physique.

Ces objets collectent, traitent et transmettent des données de façon autonome, sans intervention humaine directe.

Exemples concrets :

• Un thermomètre qui envoie la température toutes les 5 minutes
• Une serrure déverrouillée par smartphone
• Un capteur vibratoire qui prédit une panne moteur avant qu'elle survienne

Microcontrôleurs & IoT

Une histoire plus vieille qu'on ne le croit

• 1982 — Machine à soda à Carnegie Mellon : premier objet connecté via ARPANET
  (vérifie l'inventaire & la température des canettes à distance)
• 1990 — John Romkey : grille-pain connecté à Internet (1ère démo publique IoT)
• 1999 — Kevin Ashton (MIT/P&G) invente officiellement le terme "Internet of Things"

Le concept était là bien avant les smartphones !

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L'explosion des objets connectés

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Le Nabaztag : l'IoT entre dans les foyers (2005)

Le Nabaztag est un lapin Wi-Fi communicant, véritable symbole de l'ère IoT grand public :

• Lit les e-mails à voix haute
• Bougent ses oreilles selon la météo
• Premier objet domotique réellement déployé à grande échelle

Un objet du quotidien, enrichi par la connectivité.

M2M → IoT consommateur : la transition est lancée.

Microcontrôleurs & IoT

De l'industrie au grand public

L'IoT est l'informatique qui sort des écrans pour entrer dans le monde physique.

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Domaines d'application

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Domotique (Smart Home)

Le foyer connecté en pratique :

• Thermostats intelligents : apprentissage des habitudes, économies d'énergie
• Éclairage adaptatif : capteurs de luminosité, détecteurs de présence
• Sécurité : caméras IP, alarmes connectées, serrures numériques
• Assistants vocaux : Alexa, Google Home comme hub central

Protocoles typiques : Zigbee, Z-Wave, Matter, Wi-Fi, BLE

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Smart City

La ville intelligente gère ses ressources en temps réel :

• Éclairage public adaptatif selon la circulation (économies 40-60%)
• Gestion des déchets : capteurs de remplissage pour optimiser les tournées
• Trafic : feux intelligents coordonnés, détection d'accidents
• Eau : surveillance des réseaux, détection de fuites

Exemple : Santander (Espagne) — 20 000 capteurs pour 180 000 habitants.

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Santé Connectée & Industrie 4.0

Santé (e-Health) :

• Suivi continu des constantes (glycémie, ECG, SpO₂)
• Détection automatique de chutes (seniors)
• Piluliers connectés, rappels médicaments

Industrie 4.0 :

• Maintenance prédictive : vibration + IA → panne prévue 3 semaines avant
• Robotique collaborative (cobots connectés)
• Jumeaux numériques (Digital Twins)

Microcontrôleurs & IoT

L'IoT interagit avec le monde physique

L'informatique web : vol de données, ransomware → impact numérique
L'IoT : agit sur des capteurs et des actionneurs → impact physique

Un bug dans un thermostat peut geler une maison.
Un pacemaker piraté peut tuer.

Cela change radicalement le niveau de responsabilité du développeur embarqué.

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Surface d'attaque IoT

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Risques sur les capteurs

Les capteurs sont les yeux du système IoT :

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Risques sur les actionneurs

Les actionneurs sont les muscles du système IoT :

• Pompes & vannes : inondation volontaire, coupure d'eau
• Moteurs : sabotage de chaînes de production
• Relais électriques : déclenchement/coupure à distance
• Portes & serrures : intrusion physique

Cas réel 2021 : Station de traitement de l'eau d'Oldsmar (Floride) — un attaquant a tenté de modifier le taux de NaOH × 111.

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Bonnes pratiques de sécurité IoT

1. Chiffrement : TLS/DTLS pour toutes les communications
2. Authentification : certificats ou tokens, jamais de mots de passe par défaut
3. Firmware signé : vérifier l'intégrité avant OTA update
4. Segmentation réseau : IoT sur VLAN séparé du réseau principal
5. Surveillance : logs d'anomalies, détection d'intrusion
6. Principe du moindre privilège : un capteur n'a accès qu'à son topic MQTT

La sécurité IoT n'est pas optionnelle — c'est une question de vie ou de mort.

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Synthèse du Module 1

Prochain module → Architecture Matérielle & Choix Technologiques