La France entre dans la bataille des plates-formes logicielles pour objets connectés. Le signal de départ est donné par la Direction générale des entreprises (DGE, l’ex-DGCIS) avec le lancement d’un appel à projets dans le cadre des investissements d’avenir. L’objectif est ambitieux : faire émerger une sorte d’Android à la française adapté au marché de l’internet des objets.
Ce projet concrétise l’une des trois actions prioritaires de la feuille de route du plan Nouvelle France industrielle sur les systèmes et logiciels embarqués, piloté par Éric Bantegnie, le PDG d’Esterel Technologies, également président d’Embedded France, l’association professionnelle du secteur. « Nous voulons rééditer dans les objets connectés ce que les industriels d’outre-Rhin ont su faire dans l’automobile avec la plate-forme Autosar, confie-t-il. Les Allemands ont développé cette plate-forme de systèmes embarqués pour voitures chez eux, avant de l’imposer au niveau européen. Elle est devenue un standard mondial adopté même par des constructeurs américains comme General Motors ou Chrysler. »
500 millions de combinaisons
Les enjeux industriels sont énormes. La France dispose d’une filière prometteuse d’objets connectés avec plus de 130 PME et start-up innovantes. Une dynamique qui pourrait relancer la production électronique dans l’Hexagone, comme le suggère la feuille de route du plan sur les objets connectés piloté par Éric Carreel, le président de Withings. « Pas question de dépendre de plates-formes logicielles américaines, comme c’est le cas dans les smartphones avec Android, iOS ou Windows, martèle Dominique Potier, conseiller scientifique au pôle francilien de compétitivité Systematic et auteur de deux rapports sur les systèmes embarqués. Cela empêcherait les industriels d’anticiper l’évolution technologique et limiterait leur capacité d’innovation. »
L’industrie des objets connectés relève de l’artisanat. Les constructeurs ont le choix entre développer leur système embarqué ou le construire à partir de briques de base disponibles sur le marché. Un modèle de développement coûteux et long. Selon Fred Rivard, le directeur général d’IS2T, une pépite des logiciels embarqués pour objets connectés, il existe 10 000 références de microcontrôleurs, une cinquantaine de systèmes d’exploitation temps réel pour les faire fonctionner, une centaine de piles logicielles génériques, une dizaine de compilateurs… Soit 500 millions de combinaisons possibles. « Chaque combinaison réclame un traitement spécifique. C’est acceptable car le marché démarre. Mais dès qu’il aura atteint des grands volumes, il faudra passer à une démarche industrielle en s’appuyant sur une plate-forme qui masque cette diversité et déconnecte l’application du type de microcontrôleur utilisé. C’est une nécessité économique », prévient Fred Rivard.
Le smartphone sert d’aiguillon. « Le marché a décollé quand les plates-formes iOS et Android ont vu le jour, précise Fred Rivard. Elles ont réduit considérablement les coûts et le délai de développement, tout en ouvrant aux développeurs la voie à la création rapide d’applis sans se soucier du type de processeur embarqué dans le terminal. C’est ce modèle vertueux que nous voulons transposer aux objets connectés ». Ici pas de processeur sophistiqué ni de grande mémoire, comme dans les smartphones. Un microcontrôleur à moins de 2 dollars pièce (1,70 euro) suffit. La plate-forme doit répondre aux contraintes de frugalité et de coûts d’objets aussi simples que les bracelets de suivi de bien-être, les stations météo ou les alarmes de sécurité.
Les perspectives de développement du marché suscitent la convoitise. Des fournisseurs de microcontrôleurs comme Freescale, NXP ou Texas Instruments proposent déjà leurs plates-formes. Le britannique ARM, qui domine les smartphones avec ses cœurs de processeurs vendus en propriété intellectuelle, a lancé la sienne. Intel vient d’en faire de même. STMicroelectronics propose, notamment aux start-up, des modules de composants et de logiciels pour faciliter le prototypage. Une demi-douzaine de plates-formes, plus ou moins propriétaires, se livrent bataille. Le projet français vise l’émergence d’une plate-forme ouverte et agnostique vis-à-vis des microcontrôleurs du marché.
La France ne part pas de zéro. Des briques technologiques existent déjà : système d’exploitation temps réel chez O10ée, machine virtuelle Java chez IS2T, protocoles Bluetooth à basse consommation chez Alpwise, hyperviseurs de partitionnement d’applications chez Sysgo, générateurs automatiques de code sans bogue chez Esterel Technologies, outils de développement d’application chez AT6… « Notre travail est de les compléter et de les intégrer dans une solution cohérente sur étagère, explique Éric Bantegnie. Chacun pourra y puiser ce dont il a besoin pour créer son application plus vite et moins cher qu’en allant chercher, brique par brique, sa solution sur le marché. »
90 millions d’euros sur cinq ans
Le projet le plus avancé est porté par IS2T et Sysgo. Il associe la machine virtuelle Java du premier et l’hyperviseur de partitionnement d’application du second. Avantage ? Il cible les deux segments du marché. D’un côté, les objets connectés industriels dans l’aéronautique, le ferroviaire, l’automobile ou le médical, qui réclament de hauts niveaux de criticité. Leurs exigences sont satisfaites par Sysgo. De l’autre, les objets banalisés dans le grand public, qui se contentent de faibles niveaux de criticité. Ils sont visés par IS2T. « Les deux segments, en apparence distincts, se rejoignent dans la finalité, estime Éric Bantegnie. Ils partagent la même problématique d’exploitation des données issues des objets connectés. » D’autres acteurs pourraient se positionner sur l’appel à projets comme AC6, un éditeur d’outils de développement d’applications sur microcontrôleurs, ou O10ée, à l’origine du système d’exploitation Lepton. Cortus pourrait aussi participer à la course. Cette pépite de Montpellier crée des cœurs de processeurs 32 bits optimisés pour l’embarqué. Elle vise le marché des objets connectés avec une famille de cœurs que Duc Nguyen Huu, son directeur général, présente comme plus petits, plus sobres et moins chers que ceux d’ARM. Et elle travaille au développement d’une plate-forme avec l’objectif de proposer, dès 2015, une solution matériel-logiciel, comme le fait ARM.
Selon la feuille de route du plan industriel sur les systèmes et logiciels embarqués, le projet de plate-forme représenterait un investissement de 90 millions d’euros sur cinq ans, dont la moitié financée par l’État dans le cadre des investissements d’avenir. Une initiative qu’ARM ne voit pas d’un bon œil. « Répliquer ce qui existe ailleurs est une perte d’énergie et de temps, confie Noël Hurley, son directeur général chargé du développement des produits. Il aurait été plus utile de consacrer cet argent à l’innovation. » Le pari d’imposer la plate-forme française en Europe est loin d’être gagné.
Comme dans les smartphones
À l’instar d’Android dans les smartphones, une plate-forme pour objets connectés est le middleware qui assure l’interface entre la couche matérielle et l’application. Mais au lieu d’un processeur sophistiqué, elle tourne sur un simple microcontrôleur. Elle comporte notamment un système d’exploitation, une librairie de logiciels génériques (communication, sécurité…) et une couche d’abstraction matérielle, qui déconnecte l’application du microcontrôleur.
Une belle opportunité
- 50 milliards d’objets connectés dans le monde en 2020
- 15 milliards de microcontrôleurs vendus en 2018 dans le monde
- 103,6 milliards de dollars, c'est le montant estimé du marché des semi-conducteurs en 2018.
Sources : Cisco, ARM et IC Insights
Cinq pépites à la pointe
O10ée, crée l’OS des réseaux de capteurs
- Effectif : 2 personnes
- CA : 25 000 euros
La société, créée en 2014 et implantée à Villefranche-sur-Saône (Rhône), développe la plate-forme Lepton en mode open source avec un noyau temps réel libre (FreeRTOS, eCos ou RTMS), des éléments de connectivité sans fil et une couche d’abstraction matérielle fondée sur le langage Unix. Elle vit de services de développement d’objets connectés pour l’industrie, la plate-forme étant gratuite. Son objectif : se diversifier dans la défense, la sécurité et les drones.
Sysgo, cible les applications critiques
- Effectif : 100 personnes
- CA : 10 millions d’euros
Créée en 1991, mais rachetée en 2012 par Thales, cette société d’origine allemande se spécialise dans les systèmes d’exploitation et les hyperviseurs pour applications critiques (aéronautique, ferroviaire, automobile, médical…). Elle s’intéresse aux objets connectés dans ces industries, mais cherche à adapter ses logiciels à des objets connectés grand public en travaillant avec IS2T.
IS2T, masque la diversité des produits
- Effectif : 30 personnes
- CA : N.C.
Cette société nantaise créée en 2007 développe une machine virtuelle Java qu’elle complète avec des logiciels de partenaires (système d’exploitation, communication, compilateur…) pour proposer une plate-forme complète. Sa solution est embarquée par les microcontrôleurs 32 bits de STMicroelectronics, et des accords sont en vue avec NXP et Texas Instruments. Elle équipe un million de produits en production et 30 millions à venir.
Cortus, optimise les cœurs de processeurs
- Effectif : 30 personnes
- CA : 2,2 millions d’euros
Implantée à Montpellier (Hérault) depuis 2005, cette société développe des cœurs de processeurs 32 bits qu’elle vend sous forme de propriété intellectuelle. Elle part à l’assaut des objets connectés avec une gamme de cœurs optimisés pour ce marché. Elle revendique une avance sur le britannique ARM, le roi des cœurs de processeurs pour mobiles. Et elle va compléter son offre matérielle avec une plate-forme logicielle en 2015.
Crocus Technology, sécurise les données
Effectif : 60 personnes
CA : 7 millions d’euros
Cette société grenobloise créée en 2004 développe des éléments sécurisés pour objets connectés, fondés sur sa technologie de mémoire magnétique. Cette technologie améliore la sécurité des données et des transactions car elle est moins sensible aux attaques classiques de piratage. La société parie sur le fait que la sécurité va devenir un enjeu majeur des objets connectés.
