feuille de route technologique - images & …...et 28% des machines. par contre, du point de vue...

FEUILLE

DE ROUTE

TECHNOLOGIQUEEDITION 2016

EDITO

L’un des ingrédients indispensable pour imaginer et concevoir

demain et accompagner les projets de R&D est le travail de

veille et d’identification des verrous qui restent à lever pour

nous permettre d’arriver sur un marché.

Et encore plus quand on est pôle de compétitivité et acteur de

la transformation numérique de notre industriel. Identifier et

comprendre les enjeux de demain, pointer les verrous techno-

logiques ou d’usages qui vont venir bouleverser nos industries,

c’est l’une de nos raisons d’être et le quotidien des hommes et

des femmes qui font le pôle. Pour cela nous rencontrons, nous

contribuons, nous analysons et nous assistons une centaine de

projet par an, véritable richesse de notre métier, et nous nous

attachons à être en contact permanent avec les acteurs qui font

les tendances et les innovations : membres, laboratoires de re-

cherche, PME, Grands groupes, startups, ETI, écoles et univer-

sités, collectivités, écosystème.

Cela reste néanmoins un exercice délicat qui nous invite à

prendre du recul pour accepter que ce qui était au cœur de nos

préoccupations il y a 10 ans n’est plus aujourd’hui le centre de

gravité des enjeux de demain. Et c’est aussi en cela que l’on

voit que le travail accomplit.

Tout va si vite ! A la création du pôle on ne parlait ni Big Data

ni Internet des Objets, la Réalité Augmentée était réservée à

quelques experts et ces technologies émergentes se sont ins-

crites dans notre paysage. On ne saurait pas aujourd’hui faire

sans. Convaincu que ce qui nous fera demain n’est pas ce qui

nous fait aujourd’hui, nous avons le devoir d’observer, d’analy-

ser, et de présenter une vision de ce que sera demain, vision qui

articule nos actions et qui je l’espère vous place, vous acteurs

de l’innovation, membres Images & Réseaux, aux avant-postes

pour construire l’économie technologie, la société numérique,

le monde industriel de demain.

L’enjeu de ce travail que nous vous transmettons aujourd’hui

est également d’aider les projets à trouver leurs marchés et

peser sur l’économie de demain.

Appuyez-vous sur ce travail, reprenez – le, disséquer le, unis-

sez-vous et surtout contribuez ! Faites -nous part de votre vi-

sion, de comment nous pouvons vous y aider, pour que ces

verrous deviennent vos forces, votre moteur, au service de la

croissance et de l’excellence de notre territoire. Plus que jamais

votre succès est notre ambition !

par V

INCENT MARCATTÉ / PRÉSID

ENT IM

AGES & RÉSEAUX

INTRO

Afin de vous livrer un travail le plus aboutit possible nous avons

réuni 6 groupes de travail composés d’experts sur les 6 thé-

matiques du pôle : Réseaux et Internet des objets, Multimédia

et Big Data, Sécurité et confiance numérique, Interactions, im-

mersions et réalités mixtes, logiciel et ingénierie, et enfin utili-

sateur producteur collaboratif. L’objectif a été pour chacun de

dégager les grands axes de recherche et de R&D en détaillant

pour chacun :

Les motivations et enjeux : le dévEloppement de marchés, les

segments en croissance, applications sectorielles, …

Les cas d’usages et tendances : indiquant un nouveau territoire

de marché, de nouveaux types de produits, de processus, de

services, une évolution des usages.

Les verrous et recommandations : entendus comme des ca-

ractéristiques, des verrous à lever et pistes de recherche, en

intégrant une piste temporelle dans la mise en œuvre (court,

moyen, long terme). L’objectif est là d’identifier des moyens

actionnables qui permettent d’agir et d’élargir le champs des

possibles.

Pour réaliser ce travail, les groupes se sont appuyés sur des

textes programmatiques et des documents d’orientations de

différentes entités régionales, nationales ou internationales,

ainsi que sur les expertises des uns et des autres. Les chiffres

clefs permettent également de prendre la mesure des marchés.

Le document intégral de la feuille de route est disponible sur

demande.

SOMMAIRE

RÉSEAUX ET INTERNET DES OBJETS

1.

SÉCURITÉ ET CONFIANCE NUMÉRIQUE

3.

UTILISATEUR PRODUCTEUR COLLABORATIF

6.

MULTIMÉDIA ET BIG DATA2.

LOGICIEL ET INGÉNIERIE5.

INTERACTIONS, IMMERSIONS

ET RÉALITÉS MIXTES4.

FRÉQUENCETRAITEMENT DU SIGNAL

MESURES

géolocalisation

réception

émission

géographiearchitecture informatique

capteurs

Physique

HAUTOPTIQUE

très haut débit

ANTENNE

ORIENTATION

PHOTONIQUE

1.

RÉSEAUX

ET INTERNET

DES OBJETS

1.

émission

géographie

capteurs

ContributeursP. Gravey, D. Beach, M. Borgne, S. Garlatti, P. Haessig,

A. Le Bouffant, B. Potelon, R. Sauleau, Y. Toutain

Dans le domaine des réseaux, les enjeux ma-jeurs peuvent se structurer selon 3 axes. Tout d’abord, la capacité à assurer la montée en débit. Il s’agit d’offrir un accès à un débit tou-jours plus important au plus grand nombre. Dans les réseaux métro et cœur, l’enjeu est de faire face à l’accroissement des flux géné-rés. Cela grâce à un accroissement de la ca-pacité des systèmes ainsi qu’à des évolutions des architectures aux niveaux structurels et fonctionnels. Vient ensuite la multiplicité des systèmes et l’hétérogénéité des réseaux. Elles ont d’abord été une solution pour offrir un accès à des services dans des environnements très variés. Mais c’est aussi une source de difficul-tés pour le client et pour les opérateurs. On peut ainsi parler d’un enjeu d’ubiquité pour le client ou de convergence des réseaux pour l’opérateur.

Par ailleurs, la consommation d’énergie des réseaux, y compris à domicile, est aussi un enjeu fondamental, de même que leur sécu-rité et leur résilience.

Le domaine de l’Internet des Objets répond aux mêmes enjeux, mais avec des spécificités marquées. Ainsi la gestion de l’énergie des objets et des équipements est un point es-sentiel, dans certains cas pour rendre même possible le service. L’interopérabilité des réseaux et des services est aussi un enjeu particulièrement crucial, en raison de l’hété-rogénéité des contextes d’application et du nombre d’acteurs. Ils requièrent donc des avancées en matière de standardisation (pro-tocoles réseau, modèles et/ou ontologies, …) et de convergence des protocoles de l’IoT.Le secteur doit aussi avancer sur la définition de processus adaptés aux besoins d’une part, et la gestion des contextes dynamiques dans les applications et infrastructures de l’’IoT d’autre part.La gestion de données issues de l’IoT est aus-si un point critique sur des aspects tels que la collecte et l’analyse. Enfin, l’IoT s’appuie sur le cloud computing, avec potentiellement des exigences spécifiques en termes de per-formances.

Figure 1 : Cas d’usages 5G (Source 3GPP « NGMN 5G white paper » http://www.3gpp.org/)

MOTIVATIONS

ET ENJEUX

10I&R / EDITION 2016FEUILLE DE ROUTE TECHNOLOGIQUE

CAS D’USAGE

Il y a naturellement une interaction forte entre les composantes « Réseaux » et « Internet des Objets (IoT)». Il ne peut pas y avoir d’IoT sans le support d’une infrastructure de réseaux L’Internet des objets (IoT) est un concept et un paradigme qui nécessite l’omniprésence d’une grande variété d’objets connectés dans l’environnement grâce à des réseaux sans fil et filaires (Ref rapport IERC 2014). Ils intera-gissent les uns avec les autres et coopèrent avec les autres objets pour faire émerger de nouvelles applications / services et atteindre des objectifs communs. Dans ce contexte, les défis en termes de recherche et de dé-veloppement pour créer un « Smart World » sont énormes. Il s’agit d’un monde où le réel, le numérique et le virtuel interagissent et convergent pour proposer des environne-ments intelligents (smart cities, smart energy, smart transport, etc.).

L’internet des objets fournit un accès aux in-formations, média et services au travers de ré-seaux large bande filaires ou sans-fil. Il utilise les synergies générées par la convergence entre les consommateurs, les industriels et les entreprises sur internet créant ainsi un réseau mondial ouvert reliant les personnes, les données (données brutes, informations et connaissances) et les objets. L’évolution des marchés Plusieurs indicateurs de marché existent afin de donner quelques repères en termes de volumes et de tendances marché. On voit que la part de l’accès via un réseau mobile augmente rapidement tout en restant sensi-blement inférieur à celui du réseau fixe (12% du total en 2018). Toutefois, la croissance du trafic mobile est amenée à se poursuivre.

Figure 6 : prévisions globales de trafic selon le type d’accès

L’écart, toujours plus important, entre le trafic moyen et celui en heure de pointe est cohé-rente avec l’importance croissante des flux vidéo pour la clientèle résidentielle : la crois-sance du trafic en heure de pointe (28%/an) est supérieure à celle du trafic total (21%/an). Cet écart impacte le dimensionnement des réseaux. Ce phénomène renforce aussi l’intérêt potentiel du à des éléments de ré-seau flexibles (possibilité de mise en veille, adaptation du débit au besoin) pour réduire la consommation globale des réseaux.

Les prévisions du nombre de connexions M2M entre 2013 et 2018 passent de 2,3 à 7,3 millions. Si l’on considère les différents types de terminaux mobiles, en 2019, 2/3 d’entre eux seront des téléphones (en majorité smart) et 28% des machines. Par contre, du point de vue du trafic généré sur les réseaux d’opé-rateurs, les ordinateurs portables et les ta-blettes sont à la première place, devant les smartphones. La somme des trafics M2M et des objets portés sur soi est inférieure à 10% du total. La contribution de l’Internet des ob-jets au trafic IP global reste donc assez faible.

Dans cet environnement concurrentiel, il s’avère aussi que la régulation joue un rôle important afin de construire un marché « ou-vert » vis-à-vis des clients finaux. La montée en puissance des objets connectés utilisant « l’internet des objets » est déjà constatée de-puis plusieurs années, les prédictions concer-nant la quantité d’objets connectés en 2020 va de 50 à 100 milliards selon les sources.


Les verrous sont de nature technique, éco-nomique et/ou sociétale, mêlant souvent ces différentes composantes. On note tout d’abord, dans les réseaux filaires, la limita-tion de la capacité permise à un instant don-né par une nouvelle technologie. Dans les ré-seaux sans fils, l’encombrement du spectre disponible peut lui représenter un réel verrou technique dans certains lieux. Par ailleurs le déploiement d’antennes nouvelles se heurte à des contraintes économiques mais parfois aussi sociétales.

Les autres verrou de nature essentiellement économique portent sur les ressources li-mitées pour le déploiement de nouvelles infrastructures (filaires ou sans-fil) et l’iden-tification de modèles économiques, notam-ment sur l’internet des objets et open data.Enfin, sur le plan sociétal, il faut pouvoir dé-montrer la capacité du réseau à faciliter le développement économique. Il est égale-ment nécessaire de promouvoir les solutions concernant la santé et le maintien des liens sociaux (« silver economy »). Il faudra égale-ment faire évoluer la perception par les usa-gers d’une surveillance omniprésente, à tra-vers les objets communicants. Persiste aussi la crainte des effets physiques de certaines technologies, notamment les ondes, et à l’in-verse la question de la vulnérabilité en cas de défaillance des réseaux.

VERROUS

ET PRÉCONISATIONS


PROPOSITIONS ET

RECOMMANDATIONS

1. Généralisation de la virtualisa-tion des ressources et infrastruc-tures réseau (pour limiter le nombre de ressources) :• Gestion de l’énergie des infrastructures vir-

tualisées.• Convergence fonctionnelle et organique

des réseaux fixe et mobile. • Data Centers et liens réseaux THD. • Impacts sur les architectures de bout-en-

bout.• Stockage et répartition du stockage.• Réseaux pour les entreprises : quel niveau

de sécurité ?• Allocation dynamique de ressources pour

des applications de plus en plus «mal-léables».

• Offrir le meilleur service en fonction de sa connectivité.

• Impacts de l’évolution des protocoles.

2. La montée en débit et ubiquité prenant en compte la contrainte de la limitation des ressources spec-trales : • Radio flexible et cognitive et travaux visant

à améliorer les techniques de codage et de modulation ;

• Plus généralement, faire de la 5G un élé-ment fort du Pôle I&R.

• La montée en fréquence vers les ondes mil-limétriques (réseaux hétérogènes et small cells),

• Communications optiques en espace libre en complément ou substitution des techno-logies radio ;

• Préparation du passage à une nouvelle gé-nération de systèmes de transmission op-tique utilisant de nouvelles fibres optiques ;

• Travaux visant à connaitre et analyser l’en-vironnement spectral des systèmes étudiés (Outdoor/ Indoor) ;

• Transmissions autres : véhicules, maritimes, liens avec les transmissions militaires, etc.

• Complémentarité systèmes terrestres (fibres, radio) et satellites ;

• Terminaux utilisateurs multifonctionnels ;

3. Le besoin d’améliorer l’efficacité énergétique des réseaux, des équi-pements et des usages :• Eco-conception des objets (réduction de la

consommation, prise en compte de la rare-té de certaines ressources). Liens avec le « Solaire » et l’Eolien.

• Descente d’une partie de l’intelligence des réseaux vers les couches basses.

• Transparence optique et flexibilité : tech-nologies de commutation optique sub-mi-croseconde, en particulier pour les réseaux métropolitains.

• Optimisation dynamique des ressources (HW et SW) et adaptation au contexte pour améliorer l’efficacité des communications.

• Des systèmes de gestion répartie de pro-duction maillée d’énergie (smart-grids).

4. La conception, gestion, contrôle, sécurité et données associés aux ob-jets connectés • Continuité des services.• Maison connectée, domotique. • Transports. • Contrôle des appareils à distance. • Any device, any where, any time. • Capteurs.• Smartgrids : donner de la flexibilité et du

pouvoir de gestion aux usagers.

5. Approfondir les analyses sur l’im-pact des rayonnements électroma-gnétiques sur la santé publique• Améliorer les outils de mesures.• Mieux connaître les effets des rayonne-

ments sur la santé humaine. • Impact sur l’ingénierie des réseaux.


OPTIMISATIONTV 3D

vidéoimage

prototype

réalité augmentée

qualité

DÉCODAGEgéographie

encodage

maquetteARCHITECTURE INFORMATIQUE

2. BIG DATA

ET MULTIMÉDIA

TV 3D

DÉCODAGEgéographie

maquette

Contributeurs E. Auffret, S. Boisserpe, P. Bouthemy, P. Cointe, Y. Couvreur, P. François, S. Garlatti,

M. Gelgon, P. Schwartz

MOTIVATIONS

ET ENJEUX

La figure suivante représente les trois grandes composantes du Big data et du multimédia, sur lesquelles pourront se développer les applications et les services. Les projets issus de ce secteur pourront être : systèmes et technologiques, applicatifs ou de la science des données. Les technologies et systèmes Multimédia et Big Data s’appuieront quant à eux sur des infrastructures et des outils ap-propriés.

Des projets continueront à se construire dans le seul domaine du multimédia avec des vi-sées purement technologiques comme la UHD ou avec des visées liées aux usages (comme la TV connectée). Un croisement avec le Big Data pourra s’afficher, dès lors que les problèmes à grande échelle sont abordés. Les images, les vidéos et les audios peuvent aussi simplement apparaître comme une part des données mises en jeu, dans un problème plus vaste de Big Data, associé par exemple à l’open data ou aux objets connectés. Enfin, des projets sur le Big Data pourront émer-ger sans qu’ils soient liés au multimédia ou à l’imagerie en général. Ils seront alors plus proches du web sémantique, du linked data, de l’analyse (de type statistique) de données.


CONTENUS MULTIMÉDIA ET AUTOPRODUITSLa révolution numérique des systèmes d’ac-quisition et de reproduction des images conduit à un flot de contenus multimédias, sous des formes diverses et de complexité croissante. L’intégration de contenus auto-produits dans des flux de contenus profes-sionnels devient de plus en plus courante. Cette tendance conduit à s’interroger sur les modèles économiques à développer, les droits d’auteur et copyrights étant égale-ment des enjeux centraux. Se renforce aussi la multiplicité des types d’écrans et des nou-velles approches des contenus audiovisuels. Ceci induit des problèmes variés aussi bien au niveau des technologies que des usages, avec un éventail des modes de diffusion et de consommation.

« BIG DATA »La production de données circulantes aug-mente de façon exponentielle, l’internet des objets étant l’un des facteurs de cette crois-sance. Le Big Data peut être défini comme une technologie servant à révéler les signaux faibles, prédire et réagir. Son développe-ment ouvre de nouvelles perspectives écono-miques pour les entreprises : savoir écouter, comprendre et satisfaire ses clients et en cap-ter de nouveaux. Il se définit selon la règle des 3V (Volume, Vitesse et Variété).Le Big Data ouvre des perspectives d’analyse pré-dictive, de modélisation stratégique, de renouvel-lement du marketing. Il interroge cependant sur les usages possibles des données personnelles. Il montre également la voie à un renouvellement des sciences humaines et sociales, grâce à la fouille de données (« data mining »).L’abondance de l’information rend complexe les tâches d’interprétation et d’extraction des connaissances et des informations essentielles.

La visualisation de ces connaissances et infor-mations peut faciliter ces tâches. C’est le do-maine de l’analyse visuelle (« visual analytics ») qui se positionne au carrefour entre la gestion et l’analyse des grosses masses de données et les outils de visualisation interactifs.

Même s’il existe une offre d’outils pour l’ex-ploitation des données, les entreprises ont besoin d’identifier plus précisément des cas d’usages métiers qui pourraient créer de la valeur.

L’OPEN DATALa politique d’Open Data du gouvernement français, portée notamment par Etalab, com-porte des enjeux fondamentaux. Elle touche non seulement au fonctionnement démocra-tique mais aussi les opportunités de crois-sance et d’innovation liées à l’ouverture des données. Les métropoles et les régions ont des démarches similaires, avec des appels à projets pour le développement de services utilisant les données publiques.

LE LINKED DATA (OU WEB DES DONNÉES)C’est souvent dans la dimension Variété du Big data que le Linked Data pourra apporter sa contribution. L’un des enjeux se trouve dans la mise en relation de données existantes, provenant de sources différentes. Ce procédé permettrait d’acquérir de nouvelles connais-sances. Le Linked Data est fondé sur des stan-dards (RDF, SPARQL, OWL, etc.) qui assurent un excellent niveau d’interopérabilité entre les sources. De plus, le Linked Data utilise un for-mat unique de données : les triplets RDF.

CAS D’USAGES

ET TENDANCE


OPTIMISATIONalerte

fiabilitéprocessus

surveillance

qualité

SÉCURITÉ

algorithmes

maquetteARCHITECTURE INFORMATIQUE

3. SÉCURITÉ

ET CONFIANCE

NUMÉRIQUE

OPTIMISATION

processusSÉCURITÉ

maquette

ContributeursMichel MORVAN, Philippe BOUVET, Jean-Pierre MEVEL,

Soufiane ROUIBIA, Gaëtan LE GUELVOUIT, Bernard JEGOU,

François Fleith (I&R/PEC)

L’économie numérique et la société numé-rique réclament à la fois fiabilité et confiance pour continuer à se développer. Or les tech-nologies numériques sont pervasives, com-plexes et donc fragiles. Il est essentiel de s’assurer de la sécurité de ces systèmes, de leur résilience et de leur capacité à résister aux attaques de toutes sortes. Par ailleurs, il est aussi important de garantir le respect de la vie privée (« privacy ») et l’oubli numérique. Ces questions sont encore loin d’être réso-lues et sont en constante évolution.

VULNÉRABILITÉ DES RÉSEAUXNotre société numérique s’appuie sur des réseaux physiques et des systèmes d’infor-mation. Nous sommes de plus en plus tri-butaires de la qualité, de la résilience de ces derniers. Aujourd’hui de plus en plus de cyber-attaques, visant les réseaux et les systèmes d’information, peuvent mettre en difficulté des organismes voire des pays. Si l’enjeu est d’identifier les nouvelles formes d’agression (quelles pourraient être ces at-taques demain ?), il est aussi de construire des dispositifs préventifs et de défense (cy-ber-défense).

VULNÉRABILITÉ DES DONNÉESLes échanges et les interactions distantes im-posent aussi de se poser dans le domaine des environnements numériques des questions sur la sécurité des données dans les accès distants. Ce point est crucial dans le domaine industriel et particulièrement concernant les accès distants à la maquette numérique, mais aussi aux contenus audiovisuels, aux données scientifiques, aux données commerciales. Il est essentiel aussi dans la vie quotidienne de l’utilisateur, pour la protection de ses don-nées personnelles y compris les données biologiques, médicales quel que soit leur mode d’acquisition ou de production (dont les nanotechnologies), comme pour le salarié dans sa vie professionnelle, dont tous les do-cuments sont déportés vers le « cloud ».

MOTIVATIONS

ET ENJEUX

CAS D’USAGES

ET TENDANCE


VULNÉRABILITÉ DE NOTRE MONDE PHYSIQUELes attaques ne visent pas exclusivement les réseaux ou les données (vol ou détournement d’informations confidentielles). Elles visent aussi à prendre le contrôle d’appareils phy-siques connectés aux systèmes d’informations, voir à mettre en cause l’intégrité physique du monde matériel. La sécurité des systèmes em-barqués, des interfaces d’automates indus-triels ou domestiques est un enjeu essentiel dans un monde de plus en plus hybride entre systèmes d’information et réseaux d’objets connectés. Ce point concerne également la sécurité des appareils mobiles. Ceux-ci sont de plus en plus nombreux et manipulent des informations de plus en plus sensibles : don-nées personnelles mais aussi données profes-sionnelles avec le « bring your own device ».

INVISIBILITÉ DES INTERFACES Avec la miniaturisation des capteurs voire leur extrême miniaturisation (NEMS), l’environ-nement devient une interface. De multiples échanges d’information peuvent s’opérer dans l’environnement de l’utilisateur presque à son insu. Des informations issues de son en-vironnement domestique, des informations générées par ses déplacements, sont suscep-tibles de circuler, d’être analysées sans qu’il puisse en avoir une pleine conscience.Dans le domaine de la santé, le recours à cer-taines « prothèses techniques » voire l’inté-gration de capteurs dans le corps lui-même, peuvent améliorer les conditions de vie (voire de survie) en permettant le suivi de certains paramètres biologiques. Fiabilité des don-nées recueillies, sécurité et confidentialité des échanges sont dans ce cas essentielles.La prolifération de ces interfaces, parfois mal contrôlée, mal maîtrisée, leur invisibilité crois-sante, l’opacité des dispositifs de traitement des informations produites, peuvent aussi gé-nérer des craintes, voire créer une « nasse de contraintes nouvelles » pour l’individu.Les enjeux sont multiples : enjeu de maîtrise collective (et donc de gouvernance) de ces différents systèmes d’information mais aus-si enjeu de maîtrise pour les individus eux-mêmes des traces qu’ils génèrent.

GESTION DES ATTAQUES La mise en place de solutions de sécurité per-mettant d’assurer la sécurité des réseaux, des données, des appareils, tout en assurant le respect de la vie privée, et ce dans un environ-nement numérique omniprésent ne suffit pas à assurer la sécurité du monde numérique. En effet, il faut également se prémunir contre les inévitables attaques auxquelles devront faire face la société numérique. Il s’agit donc de trouver des solutions de détection d’attaques adaptées au monde numérique de demain.Protection-ouverture et transparence-sécu-rité: une demande paradoxale et une com-plexité à gérerParticipation et engagement dans des com-munautés, revendication d’une liberté, affir-mation d’une transparence sont corrélés à des besoins de sécurité et de préservation (protection) de la sphère privée.La demande de sécurité résulte d’attentes parfois contradictoires, alliant une certaine acceptation d’une société de surveillance à un souci fort de préserver sa vie privée, d’affir-mer sa liberté conduisant à un rejet de certain outils de sécurité ou de méfiance par rapport à des outils de traçage et de « profiling ».Paradoxalement la sophistication des moyens (ou le « bricolage » personnel du type avatar, pseudo,…) mis en œuvre pour protéger sa vie privée n’augmente pas forcément le senti-ment de sécurité. Ces stratégies individuelles comme les outils existants de protection de données personnelles montrent leurs limites à l’heure du « big data » et de la sophistica-tion des outils prédictifs. Des approches plus systématiques telles la « privacy by design » sont alors nécessaires.Au-delà des seuls enjeux techniques, il s’agit de rendre à l’utilisateur une visibilité et un contrôle sur ses données et ses traces : effa-cement, correction, partage, circulation… La question de la formation et de l’éducation à la « privacy » est également posée. De même les développements techniques doivent s’ac-compagner d’une réflexion juridique pour faire évoluer nos dispositifs réglementaires et de contrôle citoyen.


VERROUS

ET PRÉCONISATIONS

Les verrous sont au nombre de 5 :

1. L’aspect sécurité des réseaux n’est pas un verrou majeur adressé par les projets en cours si ce n’est au travers de technologies numériques contribuant à la sécurité (an-tennes, radio). Seul le cloud a fait l’objet de projets dédiés. L’AAP PIA2 sur la sécurité en avait fait un objectif avec ses 3 axes iden-tifiés (sécurité des communications, « box pour PME, sondes logicielles).

2. La sécurité à priori et la détection d’in-trusions doit se décliner en solutions pour la sécurité applicatives. Le territoire semble légitime pour pousser des applications liées à ses forces économiques ou son positionne-ment stratégique. Les Smart Grid est un élé-ment de stratégie partagée entre les deux régions avec le projet SMILE. I&R a poussé pour la création d’un Cyberlab au sein de ce programme pour assurer la sécurité des so-lutions déployées au-dessus du cœur trans-port et distribution intelligent de la zone de déploiement choisie.

3. La garantie de l’authentification des per-sonnes et des droits» est porté par plusieurs projets (notamment si le FUI21 est sélection-né) avec une dynamique du territoire autour de PME emblématiques. Il rejoint le TA13 du PPP 5G. Le croisement avec des acteurs im-portants du territoire (banques, assurances/ mutuelles) ainsi que les acteurs du marché santé de la société numérique est un axe de travail qu’il conviendrait de travailler.

4. La sécurité des systèmes embarqués et mobiles » est très lié aux objets connectés dans leur dimension sécurité. Le territoire entre des deux régions dispose des compé-tences nécessaires à développer des projets sur les objets connecté. La dimension sécu-

rité méritera d’être rappelée aux porteurs lors de l’examen en CSV. L’arrivé de la « S3 platform » devra répondre à une partie des problèmes du côté des objets eux-mêmes mais ne résoudra pas tout.

5. L’analyse de la menace est un des ob-jectifs du Pôle d’Excellence Cyber, qui a constaté des manques sur le sujet au niveau du territoire. Il semble nécessaire de ren-forcer cet axe de recherche très important pour comprendre la nature de la menace, en constante évolution, qui pèse sur les sys-tèmes d’information. Dans cette perspec-tive, il convient de prendre en compte non seulement les stations de travail mais aussi les autres supports d’exécution : tablettes, téléphones portables et objets connectés. L’analyse de la menace contient aussi l’ana-lyse des vulnérabilités d’un système

6. Compte tenu de l’aspect transverse de la cyber sécurité et des opportunités/besoin forts des filières applicatives (OIV et au-delà) il est proposé de rajouter un verrou usage de la cyber sécurité dans la société numérique (et notamment sur les marchés prioritaires du pôle (maison intelligente (incluant la voi-ture), territoire intelligent (incluant les smart cities donc les verticales énergie, transport, gestion des fluides mais aussi sécurité des personnes), santé.

Une récente étude réalisée pour la commis-sion européenne fournit les domaines appli-catifs utilisant les technologies cyber les plus porteurs en termes de croissance : les trans-ports intelligents semblent les plus promet-teurs.En terme d’usage des produits de cyber au delà de la sécurité des SI elle même les be-soins majeurs recouvrent l’internet des ob-jets (dans toutes les filières applicatives) et les infrastructures critiques loin devant la santé.


L’étude de la commission euro-péenne citée plus haut permet d’envisager les besoins en termes de produits et services innovants à 3 ans selon que l’on soit fournisseur, consommateur, organisme de régula-tion ou expert.• Fournisseur, le consulting et les audits

sont les activités dominantes à 3 ans• Consommateur, la sécurité des données

est la priorité loin devant la modélisation et simulation et les SOC

• Régulateur national, pas de domaine pré-dominant mais une demande équilibrée entre gouvernance, sécurité des systèmes et gestion d ‘identité

• Expert, loin devant le consulting à égalité avec la sécurité industrielle suivi de SIEM et en re-trait la crypto, la simulation et la gestion d’iden-tité

• Développer des solutions pour l’amélio-ration de la sécurité des réseaux. (court terme)

• Pour la sécurité des données et la sécuri-té des appareils, poursuivre les travaux sur l’analyse statique et dynamique de code (court terme)

• Traqueur des non-respects de la vie privée et du droit à l’oubli (faire respecter une demande) -gendarme numérique du Net (moyen terme)

• Poursuite de travaux sur l’élaboration de solutions multi-acteurs (publics, privés) de tiers de confiance numérique capable de garantir le statut de bénéficiaire authenti-fié du client d’un service (court terme)

• Tiers de confiance garantissant l’authenti-cité des services offerts y compris les tran-sactions sur un site (court terme)

• Outils d’identification et de maîtrise des interfaces invisibles (moyen terme)

• Dispositif de détection et d’organisation de la résistance aux attaques (moyen terme)

• Dispositif inclus dans les outils connectés permettant le contrôle sur les données (court terme).

• Recherche sur la vérification automatisée de propriétés de sécurité du code, la vérifi-cation automatisée des protocoles, la limi-tation des canaux cachés dans les architec-tures partagées (dont le « cloud ») (moyen terme).

PROPOSITIONS ET

RECOMMANDATIONS


VIDEO

réalitéaugmentée

TV 3D

simulation

imageAPAREILLAGE

4. INTERACTIONS

IMMERSIONS ET

RÉALITÉS MIXTES

réalitéaugmentée

TV 3D

ContributeursDanielle PELE, Alexandre BOUCHET, Jean-Louis DAUTIN, Bruno ARNALDI,

Eric MARCHAND ; Gaël MAUGIS, Marie FERRONNIERE

Dans les domaines liés aux environnements virtuels, les enjeux actuels sont l’interaction, la multi-modalité, la relation entre le réel et le virtuel (réalité augmentée) et le collaboratif. Concernant les interactions on peut citer les NUI (Natural User Interfaces) et BCI (Brain Computer Interfaces), qui sont de plus en plus matures et à fort potentiel d’innovation pour les produits et services. Bien que restant encore un champ de recherche important les NUI (Natural User Interfaces) sont main-tenant dans nos vies quotidiennes (gestuelle associée à kinect, commande gestuelle, etc.). Les BCI, en donnant accès à des informations de nature profondément inhabituelles lors d’une interaction (état émotionnel, état de stress, etc.) sont de nature à bouleverser les types actuels d’interaction et les modalités d’échanges. Le couplage NUI, BCI et de tech-nologies et dispositifs d’affichage nouveaux est sans doute un des enjeux des prochaines années pour permettre l’émergence de pro-duits et services simples, intuitifs, générateur de nouvelles expériences utilisateurs. La généralisation de la modalité à la mul-ti-modalité consiste à solliciter, de manière couplée, l’ensemble des sens de l’utilisa-teur dans une action d’interaction avec un environnement virtuel ou avec une hybrida-tion d’environnement réel et virtuel. La mul-ti-modalité impose d’étudier les couplages multi-sensoriels et moteurs de l’utilisateur. L’intégration fine dans un même espace d’in-teraction d’éléments réels et virtuels (réalités mixtes) ouvre des perspectives applicatives fortement accrues par la mobilité. Le besoin d’accès distants (coût énergétique des dépla-cements, accès à des expertises rares, etc.) fait que l’interaction collaborative distante va devenir primordiale, tant dans le domaine professionnel (bureau d’étude, médecine, se-rious game, etc.) que dans le domaine grand public (jeux, expériences sociales, communi-

cation, tourisme, etc.). Un humain virtuel autonome, capable de communiquer, d’agir et de réagir dans un contexte d’interaction avec un humain réel, capable de se mouvoir de manière naturelle, capable aussi de véhiculer des émotions contextualisées à la situation d’interaction reste encore un sujet très ambitieux. L’exploitation rationnelle de l’interaction avec les environnements virtuels pose de manière récurrente la question de la fidélité objec-tive et de la fidélité fonctionnelle de l’envi-ronnement virtuel. En effet, ces deux points recouvrent respectivement le problème de la qualité perçue d’un environnement et celui de la naturalité de l’interaction avec cet en-vironnement. Il reste bien entendu les aspects technolo-giques qu’il faut nécessairement considérer. L’immersion, visuelle, sonore et haptique, coûte de moins en moins chère et continue de progresser en qualité. L’arrivée de visio-casques accessibles au grand-public et of-frant des performances satisfaisantes redes-sine également le champ des moyens de réalité virtuelle démocratisables tout en fai-sant ré-émerger des questions de recherche encore ouvertes comme le cybersickness, la perception de l’espace réel en situation d’immersion, la locomotion en environne-ment virtuel, etc. De même les outils d’in-teraction sans fils (ou naturelle) se démocra-tisent (Wii, Kinect, LeapMotion, etc.). Enfin les terminaux évoluent rapidement (tablettes, smartphones, etc.) apportant de nouvelles contraintes : énergie, portabilité, etc. En poussant le raisonnement technologique nous abordons l’ère des interfaces de l’invi-sible. La miniaturisation progressive des cap-teurs (notamment avec le déploiement des Nano Electro-Mechanical Systems (NEMS) autosuffisants énergétiquement) et leur intro-duction dans nos environnements naturels et urbains induit une rupture inédite : l’artefact médiateur entre nous et la machine s’efface, notre environnement devient l’interface (cf. sujet 3 pour les aspects de sécurité et de vie privée de ces questions).Un autre champ à adresser est l’interaction avec les objets connectés dont l’ère ne fait que commencer. Imaginons un monde aug-

MOTIVATIONS

ET ENJEUX


menté d’objets connectés « intelligents », dans la ville, à la maison qui prendront en compte nos contextes d’usages, nos préfé-rences. On peut parier que les objets « nous offrirons » des interactions adaptées grâce à des technologies d’IA qui apprendront nos usages et préférences. Comme pour beau-coup de thématiques du pôle, mais peut être plus pour celles sur « Interactions, immersions et réalités mixtes », l’innovation viendra du croisement de métiers et de compétences tirée par les usages plutôt que d’un mode « techno push ».Dans le domaine lié aux usages de la réalité augmentée, les enjeux actuels concernent : la poursuite du développement de méthodes performantes et génériques d’intégration du réel dans le virtuel (acquisition 3D) et réci-proquement (estimation de pose), adaptées aux terminaux mobiles, et la mise au point de moyens d’affichage mains-libres à haute va-leur d’acceptabilité sociale et technologique.Une caractéristique forte de ce sujet est que sur le territoire il se décline en activité scien-tifiques (laboratoires) et techniques (indus-trielles) mais aussi en plateaux expérimentaux de haut de gamme permettant notamment des interactions immersives co-localisées à l’échelle 1. De son côté, l’IRT B-Com a pré-vu de développer des plateaux techniques dédiés et « travaillera notamment sur la « RA factory », plateforme de services d’expéri-mentations pour les applications de réalité augmentée » (« Plan Réalité Augmentée : c’est parti ! », http://b-com.com/fr/news/plan-r%C3%A9alit%C3%A9-augment%C3%A9e-cest-parti). Il est à anticiper la très probable diffusion à court terme et à très large échelle de dispositifs de type visiocasques immersifs et lunettes de RA (Oculus, HTC, Sony, Micro-soft, Google) qui lèveront les barrières à l’en-trée du domaine de la Réalité Mixte (RM).


VERROUS

ET PRÉCONISATIONS

Les verrous principaux sont au nombre de 7 :

1. Intégration des différentes capacités mo-trices et sensorielles de l’utilisateur, dont le BCI (Brain Computer Interface), les dé-placements naturels (locomotion), le re-tour d’effort généralisé, la simulation du toucher et la restitution sonore spatiali-sée.

2. Fluidité de l’interaction collaborative et

disponibilité de solutions permettant des interactions distantes transparentes : ca-ractère naturel de l’interaction en coo-pération, représentation de l’activité distante et des émotions des différents participants par exemple.

3. Crédibilité de l’humain virtuel en interac-

tion en particulier dans la restitution des émotions et langages non-verbaux.

4. Progrès qualitatifs et quantitatifs (perfor-mances) dans la restitution perceptuelle des environnements virtuels. Ex : holo-graphie, retour d’effort, simulation envi-ronnementale, etc.

5. Crédibilité fonctionnelle et enrichisse-ment sémantique des environnements 3D.

6. Intégration du réel dans le virtuel (acqui-

sition 3D) et réciproquement (estimation de pose et en particulier temps réel pour la RA).

7. Moyens d’affichage mains-libres pour la réalité augmentée à haute valeur d’ac-ceptabilité sociale et technologique.


PROPOSITIONS ET

RECOMMANDATIONS

• Faciliter le déploiement massif dans le tissu socio-économique (PME, particuliers, etc.) des éléments technologiques liés à l’im-mersion et aux réalités mixtes.

• Favoriser les projets aux interfaces et/ou pluridisciplinaires en particulier ceux qui conduisent à des protocoles expérimen-taux dans le domaine des SHS. La rupture portée par les interfaces de l’invisible ap-pelle des recherches en SHS sur les condi-tions de mise en débat de cette nouvelle génération technologique (quels espaces publics, quelles gouvernances, etc.), et sur les dispositifs sociaux techniques suscep-tibles d’accompagner leur diffusion dans une perspective de maîtrise collective et de prévention d’une « société de la surveil-lance » (cf. sujet 3) - court terme

• Favoriser les projets qui lient technologie et modèles économiques innovants - court terme

L’objectif est donc de susciter des projets dans les domaines suivants : • Enrichissement des modalités d’interac-

tion : nouvelles modalités et/ou combinai-sons innovantes de modalités d’interaction, être capable de traiter la proprioception en plus des cinq sens habituels - court terme

• Interactions entre un/des humain(s) réel(s) et un/des humain(s) virtuel(s) : amélioration de l’aspect, du comportement, des capaci-tés émotionnelles et relationnelles de cet « objet interactif » - moyen terme

• Accroissement des performances des solu-tions permettant de gérer la cohérence des données, la synchronisation, l’accès concur-rent aux données et l’intégration dans des middlewares - hyper court terme

• Augmentation du réalisme qualitatif et/ou fonctionnel des environnements virtuels et de l’interaction, algorithmes de calcul des restitutions sensorielles (synthèse d’image réaliste et temps réel des phénomènes phy-siques complexes de la propagation des ondes électromagnétiques dans le spectre visible, modèles physiques de l’environne-ment et des matériaux : solide rigide, solide déformable, liquide, gaz) - court terme

• Accroissement des performances concer-nant les techniques génériques de mélange du réel et du virtuel, capture et recalage en particulier en environnement extérieur ur-bain ou industriel non-préparé - court terme

• Traitement des commandes mentales (BCI) et gestion des retours permettant un contrôle fin de l’interaction - moyen terme

• Capacité d’associer géométrie et séman-tique portée par les objets pour augmenter fonctionnellement l’interaction de l’usager avec ces objets virtuels dans le domaine in-dustriel - court terme


VERROUS & PRÉCONISATIONSLe premier verrou concerne la capacité des réseaux à transporter les contenus. Pour cela la compression audio et vidéo devra être encore plus efficace. Les contenus les plus nombreux sont dus aux différents formats de visualisation. Ils demandent un nombre de transcodages croissant. Le transcodage temps réel permet d’éviter le stockage des contenus dans tous les formats. La personna-lisation sous toutes ses formes se démocra-tisera et nécessitera donc des outils adaptés au plus grand nombre, c’est-à-dire les plus simples possibles. Autre verrou, la connexion nécessaire entre machines, lorsque les objets connectés seront en mesure d’échanger des images et des sons de façon symétrique.Pour la partie Big data, la difficulté passe sou-vent par un travail d’identification des outils pertinents, pour les jeux de données dont on dispose. Et même en s’appuyant sur des ou-tils scientifiques relativement classiques, les situations « métier » génératrices de données sont, de façon générale, toutes un peu diffé-rentes les unes des autres. Elles nécessitent donc toujours un travail « à haut niveau de qualification » pour être bien résolues. Donc, plus classiquement, on élabore itérativement des modèles, qu’on confronte aux données, avant d’étudier les résultats expérimentaux et de les affiner.

MULTIMÉDIAL’articulation entre les aspects dits bas-niveau (traitement et représentation des données numériques) et les aspects dits haut-niveau (catégorisation thématique, apprentissage statistique, interprétation et exploitation de nature sémantique, dont des connaissances) reste une étape délicate.Moderniser les systèmes d’information exis-tants, en définissant des stratégies de migra-tion, ou construire des systèmes plus versa-tiles, tournés vers les utilisateurs et plus faciles à maintenir, sont des sujets centraux à traiter. Mais il faut aussi appréhender la chaîne com-plète des données. Des contraintes d’ergo-nomie, de navigation, d’interopérabilité et de standards doivent être combinées, de même que la sûreté de fonctionnement, la sécurité de la confidentialité et l’évolutivité.

Propositions et recommandations• Production et postproduction de contenus

enrichis, le multi support basé sur les média mixtes tels que TV linéaire et web TV

• Moyens de transport optimisés d’un très grand nombre de contenus à grande échelle

• Moyens de calcul optimisés pour faciliter les opérations clients/serveurs sur les contenus complexes, partage des ressources locales / distantes

• Stockage et exploitation des données en nuage, gestion intelligente des données multimédia distribuées en très grande di-mension (court et moyen terme) et l’holo-graphie sur le long terme

• Schémas de compression et nouveaux for-mats, en particulier pour la 3D (multivues, codage scalable) et l’UHD ultra haute défi-nition (4K, HDR) (court terme)

• TV immersive permettant à l’utilisateur d’être au cœur même de la scène, nou-veaux formats d’images et de sons dits « ré-alistes »

• TV connectée, diversification et disponibi-lité des applications à la demande (court terme)

• TV interactive en temps réel incluant les ter-minaux portables de tous types associés à la TV linéaire multimodale

• Outils d’indexation / segmentation de contenus multimédia et de sémantique as-socié

BIG DATADans ces nouveaux ordres de grandeur, la capture, le stockage, la recherche, le par-tage, l’analyse et la visualisation des données doivent être revisités. Certains analysent que les technologies du Big Data pourraient aider les entreprises à réduire les risques et facili-ter la prise de décision, ou créer la différence grâce à l’analyse prédictive et une « expé-rience client » plus personnalisée.

Propositions et recommandations• Exploitation de la multiplicité et de la ver-

satilité des données dans les systèmes d’in-formation, en particulier des données non structurées ou informelles pour leur attri-buer du sens, notamment par acquisition


de connaissances (moyen terme).• Capture, gestion, exploitation, traçabilité,

visualisation, anonymisation et nettoyage des données dans des SI (moyen terme).

• Elargissement de l’open data, du Web des données (« linked data ») et usages évolués en découlant (moyen terme).

• Nouveaux champs d’investigation des études numériques (« digital studies ») à la lumière du « big data » (long terme).

• Les dispositifs de traitement et d’analyse en temps réel de flux de données (moyen terme).

• Sur le territoire du pôle, développement de projets liés aux objets connectés, à la ville intelligente

• Ouverture de formations dédiées à la Science des données : sur le territoire du pôle, des formations initiales classiques existent dans le périmètre « science des données » et « Big Data », même si elles ne portent pas nécessairement ces noms et que leurs périmètres thématiques sont va-riables autour de la donnée : elles peuvent notamment être plus orientées mathéma-tiques/statistiques, informatique applica-tive, ou encore informatique « infrastruc-tures ». Dans ce contexte, la démarche « science des données » devant souvent être un dialogue entre l’informatique et le mé-tier spécifique des données, les étudiants dans ce domaine gagnent à être confrontés à des cas d’études réels, dans le cadre de leur cursus et il parait opportun de multi-plier des partenariats à cette échelle (il en existe déjà).

INFRASTRUCTURES ET OUTILSLes infrastructures et outils nécessaires au dé-ploiement d’applications Big Data et Multi-média comprendront :• les architectures de l’informatique en nuage

(Cloud Computing) permettent un traite-ment massivement parallèle, que ce soit pour des applications de traitement de contenus multimédia ou pour des appli-cations de gestion de base de données. L’utilisation d’architecture Cloud associée à un réseau optimisé pour le transport des contenus de type CDN sera un facteur déci-sif de déploiement en volume des services

Multimédia et Big Data.• la possibilité pour l’utilisateur producteur

collaboratif d’accéder aux ressources du Cloud pour le partage, voire la monétisa-tion de ses contenus

• la banalisation de l’approche client/serveur grâce à l’association du Cloud ubiquitaire et du réseau haut débit

• le développement des architectures mul-ti-cœurs

• la mise en œuvre des workflows distribués• la gestion des métadonnées• les dispositifs de stockage nécessaires aux

contenus multimédia dans une approche datamasse

• les outils de traitement de ces datamasses issus du patron de programmation MapRe-duce [7] (dont l’implémentation open source Hadoop),

• les standards (langages, ontologies, proto-coles, etc.) assurant l’interopérabilité, no-tamment au niveau sémantique, entre les sources de données hétérogènes et distri-buées.

• Les mécanismes d’anonymisation des don-nées capables de protéger la vie privée

Propositions et recommandations• Permettre les applications de calcul intensif

sur des masses de données et de stockage ainsi que les applications de traitement pa-rallèles sur les contenus multimédia.

• Offrir au maximum d’utilisateurs l’accès aux ressources de calcul et de réseau qui de-vront donc devenir ubiquitaires.

• Fournir des principes architecturaux adap-tés (sains) ainsi que des abstractions de programmation capables d’interconnecter un grand nombre de participants hétéro-gènes, autonomes et socialement organi-sés dans le cadre des travaux sur les fédé-rations.


QUALITÉalgorithmesFIABILITÉ

OPEN SOURCE

environnements virtuels

logiciels libresréalité augmentée

processus

Optimisation

5. LOGICIEL

ET INGÉNIERIEContributeursMichel Morvan, Yvon Jegou, Gilles Le Pluart, Jean-Pierre Mevel,

Darin Beach, Simon Boisserpe

Optimisation

Le logiciel prend une place toujours plus im-portante dans la vie quotidienne et pour trai-ter des problèmes toujours plus complexes. Cela conduit donc à un accroissement ex-ponentiel des besoins de production en lo-giciels. Heureusement, les nouvelles tech-niques d’automatisation de cette production permettent de maîtriser à la fois les coûts de développement, la fiabilité et le temps de mise sur le marché. Le logiciel embarqué croît lui aussi en taille et en complexité. Il nécessite donc une ap-proche de développement basée sur les briques logicielles que sont les composants. La construction de logiciel fiable et efficace nécessite de réduire la distance entre le pro-gramme exécutable, son modèle et la plate-forme sur laquelle il se réalise. Pour faciliter la traduction entre ces différents niveaux, la conception de nouveaux mécanismes de composition, de transformation et de com-pilation reposant sur des bases formelles so-lides est une nécessité. Les récentes architectures « Cloud Compu-ting » posent des nouveaux défis dans la conception des logiciels et leur passage à l’échelle. Enfin, l’un des enjeux industriels du logiciel est son modèle de développement, de diffu-sion et de commercialisation. Le logiciel libre dans ses dimensions techniques, sociales et économiques est à l’origine d’un nouveau modèle d’industrialisation, qu’il est difficile d’appréhender dans ses différentes dimen-sions.

VIRTUALISATIONLa virtualisation d’Operating Systems et d’applications est monnaie courante pour le déploiement de services dans le cloud. Elle assure certains niveaux de sécurité et de confinement, qui sont à ce jour encore évalués. Elle requière aussi des travaux per-manents d’optimisation, pour assurer une demande toujours croissante et réduire les coûts à la fois matériels et énergétiques lors du passage à l’échelle. Les travaux de simplification de virtualisation des applications sont soulignés par l’émer-gence d’outils tels que Docker. Au-delà de ce qui permet aujourd’hui au Cloud de fonction-ner, les modèles de virtualisation vont évoluer pour adresser des nouvelles approches. C’est le cas par exemple pour les Virtual Desktops dans les domaines de l’éducation ou dans le cadre de transformation des entreprises (Bring your Own Device). C’est aussi le cas pour le NFV (Network Function Virtualisation) ou vCPE (Virtual CPE) où les fonctions tradi-tionnellement hébergées dans des boites se-ront virtualisées dans le cloud.

CLOUDLa première phase du « cloud » a permis de fournir un accès distribué aux applications traditionnellement hébergées dans les en-treprises. Elle a aussi permis de voir naître des services nouveaux, tels que les réseaux sociaux et les services mobiles (AppStore, Shazam, …) ou encore le stockage partagé (DropBox,Picasa …). Le Cloud computing s’est rapidement démocratisé et est devenu accessible aux plus petites structures de telle sorte que la plupart des sociétés innovantes envisagent aujourd’hui la disponibilité de leurs services via le cloud (en mode SaaS). Sur la base de plateformes du Cloud bien établies (Amazon, …), la seconde phase, déjà amorcée, correspond à une plus forte com-

MOTIVATIONS

ET ENJEUX CAS D’USAGES

ET TENDANCE


binaison de ces services par le développe-ment des APIs, rendus disponibles pour des offres largement plus complètes. Elle résout et enrichit des besoins et des équations in-dustrielles plus complexes pour le marché professionnel (finance, commerce, gestion des entreprises, gestion de location, Services IT…). D’autre part, la possibilité d’accéder à ces services professionnels depuis n’importe quel équipement donne une facilité d’usage et d’accès inégalée.

OBJETS CONNECTÉSChaque objet offre un service généralement dédié (sport, culturel, localisation, domo-tique…) à son utilisateur dans un modèle bien défini. La combinaison et la communica-tion des objets entre eux est encore limitée, mais elle permettra d’étendre et de fournir des offres combinées et opérées : Domo-tique (présence, sécurité, réduction de fac-ture, confort) ou surveillance des personnes âgées. D’autre part, la mise en réseau des objets connectés avec des services déportés dans le cloud permettra d’anticiper sur les attentes précises des utilisateurs (prédiction d’évène-ments, recommandation de contenu, services adaptés, offres ciblées).

SYSTÈMES D’INFORMATIOND’après de récentes enquêtes les grandes entreprises craignent encore les cyberat-taques de grande ampleur et les petites en-treprises n’investissent pas toujours l’énergie nécessaire à la mise en place de leur propre protection. A cela s’ajoute la demande forte des collaborateurs en BYOD. Les attaques sont aujourd’hui de diverses natures et la ré-ponse à apporter n’est pas toujours la même. Le patrimoine des entreprises reste à proté-ger sans brider pour autant la créativité et la productivité de celles-ci.La maintenance et l’évolution des systèmes d’information intéressent plus particulière-ment les grandes entreprises. Des travaux ont été déjà menés sur ces sujets, mais il reste encore à développer certains points : carto-graphie des infrastructures, analyse des por-tefeuilles d’actifs logiciels des facteurs tech-niques et organisationnels.

VERROUS & PRÉCONISATIONS

EVOLUTION DU HARDWARELa durée de vie d’un logiciel est en général largement supérieure à celle du matériel et des environnements d’exécution. Le logiciel devra donc s’adapter à plusieurs générations de matériels et de systèmes d’exploitation.

Propositions et recommandations• Compilateurs et structures / modèles haut

niveau pour l’adaptation et l’optimisation du logiciel sur HW.

• La reprogrammation dynamique du hard-ware (évolution des FPGA)

• ( ?)Les modèles de composants sont abor-dés dans les recommandations (/ ?). Tout ce qui doit permettre de détacher le logiciel du matériel et qui facilite la gestion à long terme des logiciels : Virtualisation et conte-neurisation.

• L’exploitation des plateformes multi-cœurs n’est pas encore bien utilisée et nécessite du code dédié reposant sur des langages de programmation adaptés. L’anticipation dans les architectures logicielles ou la mise en place de moyens d’exploitation automa-tiques des plateformes multi-cœur doivent être largement considérées.

Il s’agit ici de considérer les problèmes de faible coût, de la diversité et de l’obsoles-cence très rapide des technologies intégrées, ainsi que des problèmes de faible consom-mation, dans le contexte de l’Internet des objets. De même, la communication entre ces devices est en pleine évolution et tous ne supporteront pas les mêmes protocoles.• Au-delà des solutions purement hardware

qui peuvent être adressées, on peut aussi considérer la possibilité de réaliser des logi-ciels économes,

• Anticiper dynamiquement l’intégration de nouveau devices via des protocoles : abs-traire les protocoles.

EVOLUTION DU LOGICIELL’enjeu est de pouvoir maitriser simultané-ment les coûts de développement, la fiabilité et le temps de mise sur le marché de nou-veaux logiciels. À l’instar de ce qui se pra-tique dans plusieurs autres industries, il faut


essayer de maximiser pour une famille de produits la réutilisation tant de composants individuels que d’infrastructures d’accueil de ces composants qui évoluent chacun à leur rythme.

Propositions et recommandations• Concevoir de manière modulaire et itérative

afin de d’intégrer le besoin du client dans le cycle de vie du logiciel, non seulement pour les spécifications et la livraison, mais égale-ment au cours du développement puis de son évolution : méthodes agiles ou de Lean startup par exemple.

• Réutilisation de briques existantes (eg. OpenSource, modèles de composants)

• proposition ou exploitation des services en déportés type SAAS (approche horizontale)

Sans perturber l’exécution des services mis en place, le cycle de vie du logiciel doit pouvoir être géré. Il s’agit donc de gérer l’évolutivité des logiciels dans leur contexte d’exécution de manière transparente.• Logiciels self reconfigurable. hyper agile

(c’est-à-dire le système doit être capable d’évoluer par lui-même sans que des pro-grammeurs interviennent.

• Algo Auto adaptatifs aux contextes qui évo-luent basé (eg. approches de type machine learning).

• Virtualisation comme moyen pour rempla-cer le logiciel sans impact pour le client ou l’utilisateur.

Les applications doivent prendre en compte la dimension Multi plateforme pour permettre un déploiement au plus grand nombre.• Il faut encourager une vision systémique de

la production de logiciels : au lieu de pro-duire pour chaque besoin spécifique un lo-giciel ad hoc, il faut passer dans un mode où l’objectif serait de produire des familles de logiciels évolutifs, famille s’étendant dans deux dimensions : le temps (versions successives d’un même artefact logiciel), et l’espace (variantes simultanées d’un même artefact logiciel pour par exemple prendre en compte des différences de plates-formes : iPhone, tablettes Android ou Win-dows etc.).

• Il faut être capable de maitriser les aspect légaux afin de favoriser l’exploitation de

l’open source dans les logiciels : Gestion des droits concernant la propriété intel-lectuelle, la cohabitation des différentes licences, et la publication de code source.

• Besoins en information vers les PME et Star-tups sur les modèles économiques autour des logiciels libres et les « créations numé-riques » (licences, usage, revente, support, obligations vis-à-vis des entités gestion-naires)

• Meilleure connaissances des impacts par le biais de formations envers les étudiants, ju-ristes et développeurs. Echanges sur les cas d’utilisation.

• Encourager l’utilisation ou l’édition d’Open Source/ shareware/ freeware par les édi-teurs.

• Sur le plan de l’innovation, développer un pôle d’expertise en logiciels libres regrou-pant les différentes entreprises concernées d’Images et Réseaux par exemple sur le modèle d’Alliance Libre – court terme.

EVOLUTION SUR LANGAGES DE PROGRAMMATIONPropositions et recommandations• Gérer la multitude des langages, les ser-

vices apportés et adaptés à chaque besoin. Interfaçage entre les langages. Vertical et horizontal

• DSL• Approche par model• Dev WEB app/ javascript• Script (Python, etc…)• Composants et plugin/ Disponibilité des

sources• Renforcer les communautés de dévelop-

pement et d’expert en ingénierie (R&D et recherche). Par exemple s’appuyer sur les défis et foci lancés par CominLabs et les projets des deux IRT, B-Com et Jules Verne, afin de ne pas disperser les forces logicielles présents dans le pôle – court terme.

• Proposer des hackathons à l’échelle locale et régionale entre acteurs du pôlepôles (PME / Grand Entreprise / Recherche)

EVOLUTION DE L’INGÉNIERIE L’évolution des environnements et méthodes de développement logiciel est importante au niveau de la conception. Mais il faut aussi


insister sur l’importance du processus de dé-veloppement itératif des logiciel, principale-ment en mode collaboratif. Il y a donc lieu de soutenir l’utilisation ou le développement des outils de modélisation agile de SI et en mode collaboratif à grande échelle reposant sur :Propositions et recommandations• L’approche par prototypage via Lean star-

tup, méthodes Agile.• Les outils de gestion de configuration adap-

tée à des développements plus complexe et distribué. Gestion de la cohérence multi logiciels, multi développeurs

• L’utilisation du « crowdsourcing » et déve-loppement des outils de communication collaboratifs

• Les processus de développement par inté-gration continue pour réduire les cycles de tests

• Evolution vers un modèle basé services nécessitant la connaissance des API/inter-faces pour favoriser la réutilisation (« mark-places », …).

CONSOMMATION ÉNERGÉTIQUEPropositions et recommandations• Cas particulier mais adressé par le pôle.

Comment réduire la consommation des sys-tèmes logiciels dès la conception, maitriser les modes de programmation économique, savoir en mesurer l’impact énergétique.

• Explicitation puis maîtrise de la consomma-tion d’énergie, et plus largement des res-sources, des logiciels (éco-conception).


USAGEalgorithmes

maquette

IMAGE

S I M U L AT I O Ntransmedia

usabilitevidéo

démonstrateur

prototypeTV 3D


6. UTILISATEUR

PRODUCTEUR

COLLABORATIF

ContributeursFrançois COLDEFY, Jean-Claude BOLDRINI, Godefroy DANGNGUYEN,

Yohann COUVREUR, Jean LE TRAON, Sarah GUY

S I M U L AT I O N

prototypeTV 3D


MOTIVATIONS

ET ENJEUX

« La démocratisation des outils numériques facilite l’émergence d’une nouvelle figure : l’utilisateur producteur. Le champ de ses pro-ductions n’a cessé de s’étendre, passant de l’écrit à celui de l’image fixe et à la vidéo. Il occupe un éventail de plus en plus large de fonctions économiques et sociales : produc-tion de savoirs (wikipedia, open streetmap…), narration personnelle (blogs), recommanda-tions (tripadvisor), lien sociaux (facebook, Lin-kedIn, meetic…), veille (Twitter), promotion personnelle ou professionnelle (Linked In, YouTube) etc. Actuellement la logique d’activité distribuée portée par les réseaux s’étend, amenant progressivement l’utilisateur à embrasser de nouveaux champs de production et d’activi-té, y compris dans un champ matériel. Ceci s’explique par : • Des facteurs socio-culturels : tendance au

« doityourself » (DIY), recherche de circuits courts, crise économique et écologique, …

• Des facteurs technologiques (nouvelle gé-nération d’outillage et abaissement du coût des imprimantes 3D, laser cutter, capteurs « à configurer soi-même »…), juridiques (mo-dèles alternatifs de propriété intellectuelle) et économiques (économie servicielle, éco-nomie de l’intention…)

• Le développement d’infrastructures adap-tées à la conception (fablabs, cowor-kingspaces) et la fabrication (eMa-chineShop…) distribuées.

Conséquence de ces changements, l’internet des objets, jusqu’ici cantonné à des logiques essentiellement industrielles (type M2M), de-vient accessible à des « lead users », dans des logiques d’innovation ascendante. Ceci peut se traduire soit par la création en local de nouveaux objets communicants, soit par une stimulation de l’innovation qui est en-suite industrialisée. Si cette mouvance prend de l’ampleur, elle contribuera au développe-

ment du big data et complexifiera les ques-tions de sécurité des réseaux et de qualité des données. Par ailleurs, les pratiques collaboratives abordent de nouveaux domaines de l’activité humaine : financement et économie, co-créa-tion, covoiturage, échange de maisons, couchsurfing, communautés de partage de savoirs, achats groupés, énergie en grid… Si ces pratiques venaient à se consolider et se multiplier, elles dessineraient les contours d’une économie radicalement distribuée et coopérative, impliquant une relocalisation partielle de l’innovation comme de la produc-tion. Elles contribueraient également à ren-forcer les échanges réels et le lien social local (OVS, lamachineduvoisin). »

CAS D’USAGES

ET TENDANCE

ENSEIGNEMENT ET FORMATIONL’enseignement primaire est probablement le lieu où la pratique collective reste la plus développée, d’une part du fait que la sociali-sation de l’enfant constitue un objectif majeur de l’école et probablement du fait également d’une pédagogie plus spécifiquement orien-tée vers le développement des capacités phy-siques, cognitives et sociales de l’enfant que vers l’acquisition de connaissances. Les ou-tils numériques actuels comme les tableaux blancs interactifs et les tablettes contribuent déjà ou peuvent contribuer au développe-ment d’activités collectives en présence dans la classe. Par exemple, l’usage de tablettes par binôme en premier cycle de lecture per-met à l’enseignant d’animer sa classe en pe-tits ateliers autonomes de quatre enfants, lui donnant alors la possibilité de s’adresser à chacun plus facilement que ne le permet l’in-teraction en classe entière.A l’autre extrémité, la formation profession-nelle et l’enseignement supérieur se voient aujourd’hui un peu bousculés par des ou-tils nouveaux, supports d’apprentissage ap-


pelant à de nouvelles pratiques des ensei-gnants et des apprenants. Le plus marquant d’entre eux est le MOOC (Massive Online Open Course) et avec son dérivé privé, le SPOC (Small Private Online Course), faisant le lien avec les plateformes de formation exis-tantes. Des interrogations et des nouveaux besoins émergent au niveau pédagogique : transformation et adaptation des cours à ces nouveaux modes de diffusion, modalité de contributions et d’interaction des apprenants entre eux et avec les enseignants, détection, animation et alimentation des communautés d’apprenants. Le cMOOC (« c » pour connexionniste, concept introduit par le canadien Georges Siemens), qui repose sur une approche gé-nérative de connaissances par croisement de compétences des apprenants, ouvre une nouvelle modalité d’apprentissage col-lectif, l’enseignant devenant animateur du groupe de connaissances et non professeur de connaissances.

COMMUNLa notion de Commun est de plus en plus sol-licitée autour des pratiques collaboratives : travaux du Conseil National du Numérique , travaux du projet ANR Propice (Propriété In-tellectuelle, Communs et Exclusivité) pour ne citer que ceux-là. Elle repose sur une commu-nauté qui se rassemble dans le cadre d’une activité construite autour d’une ressource. Elle n’est donc pas une chose mais une re-lation instituée des hommes au sujet d’une chose. C’est une forme d’institution d’action collective autour d’une ressource matérielle ou immatérielle. En conséquence, le Commun, qui est une activité autour d’une ressource commune ne peut produire de rente : posséder un droit sur le commun ne peut procurer en lui-même de revenus. C’est bien l’activité autour du com-mun et à partir du commun qui le permet. Le modèle économique du Commun consiste à fournir un support mais ne suffit pas à lui seul à générer des revenus. Il ne constitue pas un modèle économique autosuffisant. En revanche, il peut constituer le socle sur le-quel une ou plusieurs activités économiques peuvent se développer.

Le Commun amène à reconsidérer le droit de la propriété tel que défini par l’article 544 du Code Civil : « La propriété est le droit de jouir et disposer des choses de la manière la plus absolue, pourvu qu’on n’en fasse pas un usage prohibé par les lois ou par les règle-ments. » La loi française n’est pas faite pour le partage de la propriété qui est considérée comme individuelle, absolue et exclusive.Comme le souligne le Conseil National du Numérique dans son rapport de juin 2015 (CNNUM 2015) , l’approche par les Communs constitue une alternative à la gestion par l’État et par des acteurs privés. Une entreprise peut être un commun si son organisation et sa di-rection sont menées en auto-gouvernance : Société Coopérative de Production (SCOOP), Coopérative d’Activités et d’Emplois, Mu-tuelle.En ce sens, la réflexion sur le Commun pourrait conduire à faire évoluer le Code du Commerce.L’activité de l’Utilisateur producteur colla-boratif peut générer du service rémunéré. Lorsque la part d’activité de la personne de-vient importante, se pose la question du sta-tut. Là encore, il s’agit de sortir du dilemme créé par la dichotomie entre les droits et as-surances sociales acquis par le statut de sala-rié et ceux plus limités auxquels donne accès le statut de travailleur indépendant dans son régime de base. Une des problématiques po-sée est celle de la contribution aux prélève-ments sociaux et aux impôts en échange de la protection sociale.

ÉCONOMIE COLLABORATIVEL’économie collaborative est souvent appré-hendée comme une pratique alternative à l’économie de la consommation. Il ne s’agi-rait pas/plus seulement d’économie mais d’humain et de social. Les valeurs essentielles seraient l’entraide, le soutien et la proximité relationnelle et/ou géographique. L’écono-mie collaborative serait l’économie du par-tage, de la responsabilité sociale et environ-nementale, de l’innovation locale, replaçant l’homme au centre des préoccupations socié-tales. Beaucoup ont un engagement pragmatique, moins emphatique que l’énoncé ci-dessus et manifestent une cohérence comportemen-


tale soutenue par leur analyse critique des fonctionnements de la société qu’ils souhai-teraient voir évoluer. La valeur novatrice de l’économie collaborative les fait sourire : il ne s’agit pour eux que d’entraide ou d’ « intelli-gence sociale », pratiquée partout et depuis toujours.Tout le monde n’est pas contributeur, la plu-part des individus ne le seront jamais. Mais la disponibilité d’outils techniques pour créer des communautés, grâce à Internet, incite les acteurs économiques à mobiliser ces sources de création de valeur. Les facteurs clés de succès identifiés de telles initiatives sont les suivants :• Capacité de créer rapidement une masse

critique ;• Capacité de mobiliser un noyau dur de

contributeurs intensifs, dès lors que le pro-jet exige une forte coordination et une im-possibilité de diviser l’activité en tâches in-dépendantes ;

• Capacité, à l’inverse, de mobiliser des com-pétences hétérogènes nombreuses et d’ar-ticuler leurs apports si le projet peut être divisé en tâches indépendantes ;

• Capacité à rémunérer les gros contributeurs sous forme symbolique (réputation) ou même monétaire.

VERROUS & PRÉCONISATIONSSi tout le monde devient un Utilisateur Pro-ducteur Collaboratif (UPC), et face à l’explo-sion probable de la « production », quid de la qualité et de la fiabilité des produits et ser-vices diffusés ? Comment faire le tri entre l’in-formation pertinente et le bruit ? Entre ce qui est d’actualité et ce qui est obsolète ? Les services de notations (TripAdvisor, Blabla-car, AirBnB…) portent des contraintes fortes sur la personne qui souhaite rendre service et non proposer un service. Les solidarités naissantes, que prétendent favoriser certains de ces sites, reposent parfois sur la précari-sation croissante des populations. Les plate-formes collaboratives, qui mettent en rela-tion demandes et offres de services peuvent alors être le lieu de la confrontation entre la recherche d’échanges, d’entraide et d’en-richissement relationnel avec la logique de services marchands classiques ou issus d’em-plois précarisés.

ENSEIGNEMENT ET FORMATIONLe détour par l’analyse comparée des pra-tiques pédagogiques européennes pourrait être bénéfique, notamment en embarquant dans la réflexion sur l’interaction collective l’analyse des capacités et des limites of-fertes par les TIC, supports d’activités indi-viduelles et collectives (tableaux blancs in-teractifs, tables interactives), synchrones et asynchrones, en présentiel ou à distance. Propositions et recommandations• Motiver auprès du Rectorat des projets im-

pliquant des enseignants du primaire et du secondaire.

Un nouveau cadre d’appel à projet, l’e-Fran (Territoires éducatifs d’innovation numérique, Espaces de formation, de recherche et d’ani-mation numérique), « vise à soutenir des ex-périmentations innovantes imaginées par des écoles, collèges ou lycées qui porteront sur l’utilisation d’outils numériques dans les pra-tiques d’enseignement ou sur l’éducation à la société numérique dans son ensemble ». Ces appels à projet récurrent dont la première session se clôt en Janvier 2016 concernent les projets innovant associant établissements scolaires, collectivités territoriales, entre-prises, laboratoires de recherche et associa-


tions.Propositions et recommandations• Développer une culture managériale orien-

tée fondamentalement vers le soutien et la facilitation de l’activité collective.

D’autre part, le développement de commu-nautés, dans le cadre professionnel, associa-tif, etc. nécessite des formations adaptées d’animation et d’accompagnement qui, lors-qu’elles existent, n’ont pas encore la visibilité suffisante.Propositions et recommandations• Favoriser les MOOC.

COMMUNPropositions et recommandations• Favoriser le développement d’une analyse

historique et anthropologique des pratiques et des modèles des droits de propriété sur les biens matériels et immatériels, des fais-ceaux de droits et d’obligations et de biens communs en regard d’une propriété que l’Occident a progressivement construite comme individuelle, absolue et exclusive.

L’Utilisateur Producteur Collaboratif agit dans un collectif souvent informel mais qui prend des formes particulières dans le cadre législa-tif existant : auto-entrepreneurs, membres de Coopératives d’Activités et d’Emplois…Propositions et recommandations• Favoriser des recherches sur l’évolution des

modes juridiques des structures associa-tives et plus généralement des Institutions d’Actions Collectives en croisant histoire, anthropologie, sociologie et Droit.

La sortie supposée du salariat que provoque-rait l’économie du numérique renvoie alors à une position individuelle où les structures collectives sont absentes. Une des difficultés aujourd’hui est de faire émerger des nou-velles protections, dans le cadre de nouveaux collectifs. Doit-on aller vers une évolution du Code du Travail et du Code de la Sécurité So-ciale afin de faciliter l’inclusion des contribu-teurs de la production collaborative dans les mécanismes de prélèvements et de redistri-bution sociaux ?Propositions et recommandations• Favoriser des recherches sur l’évolution de

la structure du travail et le statut des Utilisa-teurs Producteurs Collaboratifs

ÉCONOMIE COLLABORATIVE• Contribuer à la compréhension des inter-

rogations des utilisateurs producteurs col-laboratifs sur les différentes notions de va-leurs et des évolutions qu’ils réalisent.

• Contribuer à la mesure et à la qualification des impacts sociaux et économiques sur le territoire que ces changements de valeurs induisent.


feuille de route technologique - images & …...et 28% des machines. par contre, du point de vue...

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