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Mai 2003



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Dossier : Innovation
Par Annie Zylberberg

>> L'avènement des objets communicants

Demain, des objets communicants toujours plus petits, plus malins, connectés entre eux sans fil, gagneront notre vie quotidienne.

Fort de ses compétences en micro et nanotechnologies, en informatique et logiciels, le bassin grenoblois s'engage résolument dans ce nouveau champ de recherches et d'applications.

Témoignages :
- GNI, des logiciels pour objets communicants.
- Du 15 au 17 mai : sOc'2003.
- Ideas Lab, agitateur d'idées.
- STMicroelectronics, des mobiles toujours plus intelligents.
- Clips place la dimension humaine au centre de ses recherches.
- Atral, fournisseur de solutions de sécurité.

Imaginez-vous en train de sai-sir une boîte de médicaments dans votre armoire à pharmacie. Respectez-vous la posologie indiquée par votre médecin ? Ne dépassez-vous pas la dose nécessaire à votre cas ? Vous le saurez en lisant ces indications sur un petit afficheur* car votre "armoire intelligente" sera munie d'une antenne connectée à une base de données. Vous pourriez aussi déclencher le renouvellement de votre prescription auprès de votre pharmacien et alerter une infirmière en cas de difficultés… Autres exemples : installé dans un bus ou un métro avec un PDA (mini ordinateur de poche), vous achèterez à distance un billet qui sera automatiquement débité de votre compte bancaire. Pour vérifier si vous n'êtes pas en infraction, le contrôleur interrogera lui aussi à distance l'étiquette intelligente dont vous serez équipé. Enfin, si vous souhaitez saluer vos collègues par un message différent chaque matin, il vous suffit de porter un vêtement intelligent affichant après téléchargement vos textes et images personnalisés*. Et pourquoi pas des lunettes intelligentes, des mobiles réalisant une traduction instantanée de vos propos pour votre interlocuteur de Tokyo ?

   

"Nous sommes aujourd'hui incapables de planifier avec exactitude les changements de demain. Les besoins des individus varient dans le temps et leur déclic autour d'un nouveau produit devient de plus en plus imprévisible. Nous devons imaginer tous les scénarios de rupture autour des objets communicants, confie Jean-Louis Lardy, directeur de France Télécom R&D à Meylan (ex-Cnet). Pensez qu'il y a seulement dix ans, nous projetions de densifier les cabines téléphoniques, sans avoir envisagé l'explosion du mobile ! Ni non plus le déploiement du système de radio fréquence Wi-Fi (Wireless Fidelity, une norme de réseau sans fil) en remplacement du câblage de proximité. Ce qui est sûr, c'est que dans dix ans, nous serons dans un monde rempli d'objets communicants."
* prototypes mis au point par France Télécom R&D


De gauche à droite,
Jean-Louis Lardy,
Patrice Senn,
Dominique Barthel,
Gilles Privat
et Roland Airiau
de France Télécom R&D.
 

Objets communicants, êtes-vous là ? Ces produits sont présents dans notre quotidien, comme dans la domotique ou la santé, sans que nous en ayons forcément l'exacte mesure. "Un véhicule récent contient de multiples capteurs qui communiquent entre eux ou avec les satellites. Vous rajoutez un téléphone à bord, et il est relié au réseau téléphonique", observe Eric Flamand, directeur de la technologie DSP (Digital Signal Processor) chez Motorola. "Pour le Marathon de Lyon l'an dernier, nous avons réalisé avec succès une convergence entre réseaux cellulaire et Internet qui sera reproduite cette année, précise Patrice Senn, responsable du laboratoire objets communicants et faisabilité des systèmes de France Télécom R&D. Les coureurs munis d'une puce passent devant des bornes qui enregistrent leur temps et le transmettent par GPRS à un serveur. Il est ainsi possible de suivre sur Internet la course d'un sportif."


Eric Flamand,
directeur de la technologie DSP, et Andreas Wild, directeur du centre de recherche Motorola, à Crolles.
 

Pour la société de solutions en technologie informatique Silicomp, l'heure des systèmes communicants a déjà sonné. "Nous apportons une fonction communicante à des appareils dont la fonction première n'est pas de communiquer. Par exemple, dans une installation électrique ou un parc d'ascenseurs", explique Vania Joloboff, directeur du développement scientifique de Silicomp. Une fonction communicante qui permet de contrôler à distance, d'augmenter la fonctionnalité, d'éviter des déplacements pour assurer la maintenance, donc d'améliorer la performance économique des systèmes. "Nous avons également installé un système de GPS et radiotéléphonie pour accroître la qualité de service et l'information des passagers et des chauffeurs de bus de Singapour", ajoute-t-il. Quant à la jeune pousse Ornicar, elle propose aussi aux entreprises de maîtriser leur flotte automobile grâce à un système GPS couplé à un mini ordinateur de poche (PDA). Ces exemples encore majoritairement cantonnés dans le domaine professionnel représentent-ils les embryons des objets communicants de demain ?

 

Mais qu'est-ce qu'un objet communicant ? "Quand les spécialistes des télécoms citent les objets communicants, ils répondent "c'est notre domaine". Pour les autres professionnels, en revanche, ce terme englobe de multiples applications", explique Michel Ida, responsable du laboratoire Ideas Lab au CEA. Trop large ou trop restrictive, la définition des objets communicants est mise à mal par les scientifiques eux-mêmes. "Nous avons été les premiers à utiliser ce terme et il est entré dans le vocabulaire. Mais il devient bloquant et nous essayons plutôt de faire passer le terme de smart object. Celui-ci est d'ailleurs repris dans le titre du symposium sOc de mai 2003, intitulé smart Objects conference", poursuit-il.
Mais qu'englobe donc ce concept d'objet communicant, ou smart ? "L'objet doit être capable de communiquer d'une manière ou d'une autre, par radio, ultrasons, infrarouges… mais pas de manière limitative. Il doit aussi intégrer une fonction de traitement d'informations, avoir la capacité de s'interfacer ou d'interagir avec son environnement physique et avec l'homme", commente encore Patrice Senn. L'objet communicant peut également être considéré comme "un petit système informatique dans l'environnement. Il contient de l'électronique et des capacités de calculs pour communiquer avec d'autres objets, mais surtout avec les utilisateurs", propose Jean Caelen, directeur du laboratoire Clips, Communication langagière et interaction personne-système. Objets mobiles d'accès, embarqués, d'environnement… Certains les nomment encore de manière générique, en parlant d'informatique omniprésente, diffuse, ou ubiquitaire, d'ordinateurs évanescents, d'intelligence ambiante. La somme d'entre eux générant une méta-intelligence.
 

Une complexité technique à dépasser. "Le flou du vocabulaire prouve que nous sommes là dans un monde balbutiant", estime à son tour Denis Mestdagh, directeur de la connectivité au sein du département AST (Advanced System Technology) de STMicroelectronics. Un monde en émergence, "où la recherche poursuit trois ojectifs : la construction du matériel physique, la disposition de couches logicielles, la connection en réseau", définit Jean-Bernard Stephani, responsable de projet à l'Inria. Son domaine de recherche, la construction d'infrastructures logicielles réparties dans un environnement en réseau, est justement nécessaire aux objets communicants."Nous concevons les composants, l'un des termes de l'équation pour animer ces objets, indique quant à lui Andreas Wild, directeur du centre de recherche Motorola, à Crolles. Notre but ? Intégrer dans un espace minuscule de grandes quantités de fonctions, des capacités de traitement de données très évoluées."Mais plus on dispose d'éléments de calculs sur une puce, plus ils apportent des problématiques complexes.


Denis Mestdagh,
directeur de la connectivité au sein du département AST de STMicroelectronics.

S'ajoute aussi la partie connectivité pour échanger des données entre deux ou plusieurs objets. "Elle se fait soit de point à point, comme avec le réseau wireless LAN, soit en réseaux ad hoc, c'est-à-dire entre objets mais par l'intermédiaire d'un filtrage et d'une retransmission. Le fin du fin sera le multihop, des réseaux capables de transmettre l'information à la bonne destination en choisissant eux-mêmes le meilleur chemin", expose Denis Mestdagh. Ces objets de plus en plus intelligents devront aussi devenir de plus en plus autonomes avec des batteries durables ou des transistors moins consommateurs d'énergie.
A cette complexité de conception se superpose encore le problème crucial des normes pour garantir une bonne compatibilité des objets entre eux. "Dans l'évolution des courants de normalisation, on sera là aussi acteurs ou suiveurs !" augure Eric Flamand. Les enjeux économiques à la clé de ces nouvelles applications sont en effet considérables. "Ce qui manque pour l'instant à la microélectronique, c'est la killer application pour une production de masse, comme le mobile à faible coût unitaire. Il n'y a pas de barrière technologique, ni d'ambiguïté sur les évolutions techniques. Mais quelle vision futuriste percera ?" s'interroge Gérard Ollivier, délégué général du Sitelesc (Syndicat des industries de tubes électroniques et semi-conducteurs).

Croiser les atouts grenoblois. Le bassin économique grenoblois est particulièrement impliqué dans cette course, mais "il est impossible d'apprécier combien d'entreprises travaillent sur ce sujet à la convergence du hard et du soft. En revanche, il est certain que Grenoble dispose du potentiel pour devenir un site actif dans ce domaine en Europe", estime Jacques Chevalier, directeur adjoint de l'AEPI et responsable du département technologies clés. Compétences reconnues en micro et nanotechnologies, en logiciels de base et embarqués… "Nous disposons ici d'un foyer important, d'une masse critique couvrant l'ensemble des besoins techniques et technologiques pour créer des objets communicants", confirme Jean Caelen. Les autres sites technologiques français, tels Orsay ou Sophia Antipolis, ne détiennent-ils pas un tel potentiel ? "La force du montage grenoblois est d'allier les trois composants de base, logiciel, matériel et usage. Cette proximité avec les nouveaux composants fabriqués ici est unique, comme le fait de pouvoir tester en grandeur réelle les produits que nous créons", poursuit Michel Ida, qui cite néanmoins une concurrence étrangère forte, comme celle de Medialab à San Diego, aux Etats-Unis. "La multidisciplinarité à la base des objets communicants pousse industriels et chercheurs à travailler ensemble sur ces thèmes transversaux, même s'ils poursuivent parallèlement leurs recherches", analyse Jean-Claude Girardet, chargé de mission pour l'information scientifique et technique au CNRS. "Les objets communicants constituent une clé de voûte, qui demain pourrait relier les deux grands piliers grenoblois de la microélectronique et des logiciels", annonce même Patrice Senn. GNI, Grenoble Network Initiative, association axée aujourd'hui sur la promotion de l'innovation logicielle, peut contribuer à rapprocher les professionnels de l'ensemble de ces secteurs pour élaborer des stratégies communes, favoriser des projets innovants et réaliser une cartographie des compétences locales. Bien entendu, d'autres aventures de partenariats ou de collaborations ponctuelles sont engagées. Par exemple, fort de son expertise en microsystèmes, capteurs de mouvements et de localisation, le CEA-Léti collabore avec le centre de recherche de Xerox, XRCE, spécialiste en intégration des systèmes et logiciels distribués, sur un projet de dossiers intelligents dotés d'étiquettes RFID (identificateurs fréquence radio).

L'humain au cœur des enjeux. Est-il pourtant suffisant de combiner des technologies sophistiquées pour imaginer des objets malins, censés nous faciliter la vie, adoptés aisément par les consommateurs ? "A l'initiative du CNRS, un réseau de recherche centré plus largement sur les objets, agents et environnements communicants, s'appuie sur les fédérations de laboratoires grenoblois (Imag, Elesa, SMNT, MSH) pour travailler sur l'observation, la compréhension et la modélisation de comportements humains en intéraction avec un système d'information", souligne Gérard Bailly, directeur adjoint d'Elesa. Depuis quelques années aussi, France Télécom R&D, tout comme le laboratoire Ideas Lab, a intégré dans ses équipes de recherche sociologues et ergonomes. "L'acceptation de ces objets par les individus et par la société est stratégique", analyse Michel Ida. D'où la part essentielle consacrée par Ideas Lab aux tests d'usage avant de passer à l'évaluation de la valeur économique. "Un objet peut être facile à utiliser et n'avoir aucun sens dans la vie quotidienne, poursuit-il. Ou bien comme le SMS (Short Message Service), être difficile à utiliser mais intégré tout de suite dans le quotidien des adolescents." Pas de nouveaux objets sans dimension humaine donc. Mais comment imaginer leur usage futur ? "Nous ne sommes pas centrés sur les usages d'aujourd'hui. Notre objectif est de donner des indications sur les axes de recherche amont pour déterminer des grands choix technologiques à dix ans", poursuit Philippe Mallein. Cet ingénieur de recherche au CNRS, codirecteur du laboratoire Luce, collabore avec Ideas Lab sur la créativité et les usages. "Il nous faut des méthodes pour mesurer l'acceptabilité d'un nouveau produit et alimenter les technologies. Sinon, nous tournons à vide", confirme Patrice Senn. Prendre en compte les usages culturels spécifiques selon les pays est aussi devenu incontournable pour éviter des erreurs. Des questions d'ordre éthique se posent également, car les objets communicants permettent une intrusion dans la vie privée des individus. "Il faut penser à cela dès maintenant, par exemple avec la CNIL (Commission nationale de l'informatique et des libertés). D'autant que les objets communicants vont naturellement sortir du monde professionnel pour s'étendre à la vie personnelle", suggère Patrice Senn. Et chacun d'élaborer ses limites : des objets simplifiant la vie à condition d'un acte volontaire au départ, utilisables et plus utiles que ceux qui existaient auparavant… "Le rêve, se plaît à évoquer Denis Mestdagh, serait que chaque objet sache communiquer sans prendre le dessus sur l'humain."

France Télécom R&D cultive l'innovation

"Il est stratégique de savoir où l'on va, d'autant que le marché et les usages commencent à être là. Notre arme de guerre est notre studio créatif à Paris, un service de France Télécom qui a besoin de définir des visions pour 2005-2010", estime Patrice Senn, responsable du laboratoire objets communicants et faisabilité des systèmes de France Télécom R&D. Ses 50 chercheurs et sa dizaine de thésards se consacrent aux objets communicants, aux terminaux mobiles et aux interactions hommes-machines. "On trouve souvent le meilleur compromis en coopérant avec l'interne et avec le monde universitaire. Cette forme de partage de la recherche amont rend le montage compliqué pour exploiter la propriété intellectuelle." Les objets communicants mis au point par France Télécom R&D ont déjà fait l'objet d'une quinzaine de dépôts de brevets. "Cette culture nouvelle de la propriété intellectuelle permet de marquer notre territoire." Présentés comme le "jardin de l'innovation", les premiers objets communicants imaginés par le laboratoire sont nombreux : le vêtement communicant, chargé de connections électroniques et modifiant ses messages comme son usager le souhaite. Préfiguration des supermarchés de demain ? Des étiquettes intelligentes glissées dans un camembert et une bouteille de vin transmettent des informations sur leur origine à un PDA que l'on interroge. "Nous pouvons créer à travers ces étiquettes des services beaucoup plus larges. L'essentiel est de cultiver notre multidisciplinarité et notre vision. Avec les objets communicants, nous sommes confrontés à beaucoup de technologies, mais à la sortie, il faut que les usages soient là, ainsi que les services."




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