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Appareils intelligents pour villes intelligentes: un aperçu

Les appareils intelligents sont une partie nécessaire des villes intelligentes. Ils permettent la collecte, la transmission et la gestion efficaces et efficientes des données. Les appareils intelligents peuvent inclure n’importe quoi, des capteurs aux caméras en passant par les balises Bluetooth. Ils permettent l’automatisation des tâches et la collecte de données pouvant être utilisées pour améliorer le fonctionnement d’une ville. Ils permettent également aux villes d’intégrer la technologie IoT (Internet des objets) dans leurs structures.

Que sont les appareils intelligents ?

Les appareils intelligents sont de petites machines connectées à Internet qui utilisent généralement une forme de réseau sans fil pour les rendre mobiles. Ils peuvent être utilisés pour toutes sortes de choses, mais ils appartiennent généralement à l’une de ces catégories : capteurs environnementaux comme les hygromètres du sol et les moniteurs de qualité de l’air ; des caméras de sécurité; ou des appareils personnels qui surveillent la santé, l’emplacement ou d’autres facteurs de l’utilisateur. Les données collectées par les appareils intelligents doivent souvent être transmises d’une manière ou d’une autre après leur collecte. Si l’appareil est trop gros pour l’alimentation par batterie, la transmission filaire est une option. Sinon, il existe de nombreux types de réseaux sans fil qui peuvent transmettre des données sur de longues distances avec très peu de puissance et à des vitesses élevées. Le type d’appareil intelligent le plus courant est un capteur environnemental, mais de nombreuses villes utilisent également des caméras de sécurité.

En plus des appareils eux-mêmes, une ville peut utiliser la technologie IoT qui rend les informations de ces appareils disponibles via Internet. Cela permet des connexions à distance entre les utilisateurs et les capteurs ainsi que des systèmes de gestion basés sur des logiciels qui peuvent surveiller tous les capteurs d’un système sans intervention humaine. Pour que ces systèmes fonctionnent, ils peuvent nécessiter des technologies supplémentaires telles que des services de localisation ou des réseaux à grande échelle capables de transmettre des données sur de longues distances. Une infrastructure réseau à grande échelle est importante pour collecter des données à partir d’un très grand nombre d’appareils et les transmettre à une base de données centrale où elles peuvent être consultées par toute personne disposant d’une connexion Internet. La gestion de ce type de système est délicate et nécessite beaucoup de planification et d’investissement pour créer.

Qu’est-ce qu’une ville intelligente ?

Une ville intelligente est une ville qui utilise la technologie pour améliorer l’efficacité de ses fonctions. Cela peut inclure presque tout, des systèmes de gestion du trafic aux usines de purification de l’eau, mais il existe de nombreux points communs entre les différents types de villes intelligentes: accès à distance, automatisation, outils d’analyse et de visualisation des données, et utilisation d’appareils IoT et de réseaux à grande échelle pour les appareils. l’intégration. Étant donné que ces technologies peuvent être coûteuses, il leur faut généralement du temps pour se répandre dans une ville. La clé est que la fonctionnalité améliorée promise par ce type de technologie l’emporte finalement sur le coût initial tant qu’elle continue de fournir des avantages au fil du temps. Pour que ces technologies fonctionnent efficacement, elles doivent être gérées par un système central. Ce type de système est souvent appelé plate-forme de gestion de la ville.

L’Internet des objets (IoT) est un terme générique désignant l’utilisation de diverses technologies pour intégrer un ou plusieurs types d’appareils intelligents dans ce que nous considérons généralement comme un appareil «intelligent». Ceux-ci peuvent inclure des capteurs environnementaux, des caméras de sécurité, des balises Bluetooth et d’autres machines sans fil qui collectent des données à partir d’une ou plusieurs sources, puis les transmettent sans fil ou via des réseaux câblés. La clé est de connecter ces appareils de manière à ce qu’ils puissent partager des informations avec d’autres appareils et systèmes IoT sans sacrifier leurs fonctionnalités individuelles. Par exemple: un feu de circulation compatible IoT aurait ses propres capteurs intégrés dans sa structure pour détecter quand il est sûr de changer, mais si ce feu de circulation est également intégré dans un système plus grand avec Internet, son statut peut envoyer des alertes à d’autres appareils IoT comme les smartphones.

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Qu’est-ce qu’une plateforme de gestion de ville intelligente?

Une plate-forme de gestion de ville intelligente (SCMP) est un portail logiciel basé sur le Web qui agrège et analyse les données de tous les composants de la ville intelligente afin de fournir des informations utiles. Cela signifie concevoir et créer de nouvelles technologies pour qu’ils puissent communiquer et travailler ensemble, et cela nécessite une forte coordination centrale entre ces différents éléments afin de les garder efficaces et sécurisés. Lorsqu’il est implémenté correctement, un SCMP peut faire des choses comme fournir des analyses en temps réel, des outils d’optimisation, des outils de visualisation, des systèmes d’alerte, des capacités de planification, l’automatisation des flux de travail, le partage de données avec d’autres systèmes, etc.

Comment un service de localisation peut-il améliorer les villes intelligentes ?

Un service de localisation peut être utilisé pour suivre l’emplacement précis de tous les appareils de ville intelligente qui ont la capacité de transmettre leurs coordonnées géographiques sans fil ou via des réseaux câblés. Il s’agit d’une capacité de plus en plus courante pour les appareils IoT. Par conséquent, décider comment vous souhaitez l’utiliser est l’une des premières choses que vous devez déterminer avant de concevoir votre système. Ce type d’informations peut être utile de différentes manières: faciliter la navigation, fournir des alertes en temps réel, utiliser des capteurs environnementaux comme moyen de dissuasion, suivre l’utilisation de l’eau dans des zones comme les parcs et les lacs où il n’y a pas d’impact financier direct de gaspillage de ressources (par exemple piscines et fontaines), etc. L’élément clé d’un service de localisation est qu’il doit être rapide et précis, ce qui signifie une grande coordination avec d’autres systèmes.

L’un des facteurs clés des villes intelligentes est l’intégration

Le mot «intégration» dans ce contexte fait référence au processus d’envoi de données d’un système à un autre, ou d’un ensemble d’appareils à un autre. Les différents types d’appareils IoT disponibles ont tous des capacités et des cas d’utilisation différents, mais tant qu’ils sont capables d’échanger des données sans fil ou via des réseaux câblés, vous pouvez les connecter à votre SCMP sans trop de problèmes. Dans le cas d’un service de localisation, seules les parties de votre système de ville intelligente qui nécessitent des coordonnées géographiques en temps réel doivent être intégrées à une API de services de localisation afin que cela ne devienne pas un goulot d’étranglement pour l’ensemble du système. La plupart des appareils de ville intelligente compatibles avec Internet sont déjà configurés avec la connectivité de base dont ils ont besoin pour envoyer des données sur les réseaux, vous n’aurez donc pas à faire face à une redirection de port compliquée ou à d’autres tâches de mise en réseau avancées.

Comment sécuriser le SCMP ?

Un SCMP complet comprendra un certain nombre de fonctionnalités qui peuvent aider à sécuriser votre système tout en permettant un échange d’informations utiles. De nombreux appareils IoT sont mis en réseau sur des réseaux IPv4 ou IPv6 qui sont très difficiles à sécuriser contre les utilisateurs non autorisés car leurs adresses IP peuvent changer à tout moment, mais cela signifie également qu’il n’y a pas d’emplacement central particulier où la sécurité de l’ensemble de votre système se bloque dans le équilibre. La meilleure façon d’utiliser ce type d’allocation d’adresses dynamique est d’utiliser un serveur d’authentification centralisé (généralement basé sur LDAP) ainsi que des protocoles de communication sécurisés comme HTTPS et SSH, et cela est encore plus important lorsque vous prenez en compte tous les différents types d’appareils. votre système de ville intelligente peut inclure.

Qu’est-ce qu’un réseau de capteurs sans fil ?

Les réseaux de capteurs sans fil (WSN) peuvent être utilisés pour des applications telles que la surveillance de l’environnement où de nombreuses données doivent être collectées à partir de plusieurs endroits ou situations différents, puis envoyées sans fil via de petits capteurs IoT qui n’ont besoin d’aucune sorte de connexion directe à Internet. Par exemple : des capteurs qui détectent la température ambiante, les fuites de gaz, le taux d’humidité, la qualité de l’air, etc. Ces types d’appareils sont souvent alimentés par batterie, ce qui signifie qu’ils sont mieux adaptés à une installation dans des zones reculées où il n’est pas possible de leur faire passer un câble d’alimentation tous les quelques mois, et ils peuvent être intégrés à un SCMP sans trop difficulté si le logiciel dans les capteurs permet une exportation de données simple dans des endroits comme le format CSV.

Comment construire une plateforme de gestion de ville intelligente ?

L’un des aspects les plus importants de la conception d’une plate-forme de gestion de ville intelligente est la façon dont vous souhaitez la surveiller et la maintenir une fois que tous vos différents systèmes sont opérationnels. La plupart des tâches qui doivent être effectuées (comme la mise à jour du logiciel système) devraient se produire automatiquement, mais même lorsque tout fonctionne correctement, il doit y avoir au moins une personne dont la responsabilité principale est de s’assurer que tout va bien avec une partie de votre SCMP global. . Il existe de nombreuses options pour ce type de sécurité de l’information, il est donc préférable de faire des recherches sur ce qui convient le mieux à une situation particulière: autorisations utilisateur, accès à distance, etc.

L’intégration avec les systèmes existants est un autre facteur clé important

Même si vous n’avez pas encore de système d’information en cours d’exécution dans votre ville intelligente, il devrait être relativement facile d’intégrer un SCMP avec des équipements existants et d’autres appareils spécialisés en raison de la portée limitée de nombreuses applications IoT. Par exemple : les lampadaires intelligents doivent être compatibles avec la plupart des autres systèmes d’éclairage automatisés, donc tant qu’il existe une interface qui permet l’exportation/importation de coordonnées géographiques, vous ne devriez pas avoir besoin d’ingénierie ou de programmation personnalisée pour les faire fonctionner ensemble. Tout comme votre SCMP n’a pas besoin d’être construit à partir de zéro chaque fois que quelqu’un installe une nouvelle infrastructure de ville intelligente (car les protocoles de données communs comme MQTT peuvent connecter différents systèmes), chaque appareil IoT individuel peut être intégré dans un ou plusieurs de vos systèmes logiciels existants en fonction de ce qu’il collecte.

Compatibilité matérielle dans l’application de villes intelligentes basée sur l’IoT

C’est l’un des principaux avantages des applications de ville intelligente basées sur l’IoT – une fois que vous avez un système matériel approprié, il devrait théoriquement durer de nombreuses années avant de nécessiter une mise à niveau ou un remplacement, tout en étant compatible avec tous les composants nouveaux ou mis à niveau dans votre SCMP global. . Cela permet généralement d’économiser de l’argent au cours des premières étapes du développement tout en permettant une flexibilité si vous souhaitez étendre votre réseau en ajoutant de nouveaux périphériques ultérieurement. Par exemple : les téléphones mobiles sont presque tous basés sur des protocoles de communication communs, ce qui signifie que le matériel fonctionnera, que vous utilisiez le logiciel iOS d’Apple ou le système d’exploitation Android de Google. Bien sûr, ce n’est pas toujours le cas car il y a un compromis majeur entre avoir beaucoup d’appareils standardisés et pouvoir personnaliser votre système de ville intelligente pour répondre à toutes vos exigences uniques, mais il est généralement moins coûteux de tout faire fonctionner ensemble. hors de la boîte.

De plus en plus sur la sécurité dans les villes intelligentes pour la cyberpaix

Il va sans dire que la sécurité est l’un des facteurs les plus importants de tout programme de ville intelligente – à mesure que davantage de données provenant de différentes parties d’une ville deviennent disponibles en ligne, cela signifie également qu’il y a plus de points potentiels pour les pirates de l’extérieur du réseau pour accéder . Les mêmes types de vulnérabilités IoT qui peuvent affecter les réseaux à plus petite échelle existent également à plus grande échelle car ils sont souvent basés sur des technologies similaires, mais cela ne signifie pas que chaque aspect d’un SCMP doit être absolument étanche. Cela signifie simplement que vous devez examiner attentivement les mesures de sécurité à toutes les étapes de votre projet, puis revenir en arrière et mettre à niveau des pièces individuelles à mesure que de nouvelles vulnérabilités sont découvertes ou que le facteur de risque change.

La plupart des systèmes de ville intelligente reposent actuellement sur des protocoles de données non cryptés tels que MQTT, ce qui permet aux pirates d’obtenir plus facilement les mots de passe des utilisateurs en utilisant des paquets d’informations spécialement conçus qui peuvent amener les appareils IoT à révéler des détails sensibles sur leurs configurations ou les types de données qu’ils transmettent. . Bien que cela soit le plus susceptible de se produire lors d’une attaque de l’homme du milieu, où un pirate informatique intercepte le signal d’un appareil spécifique avant de le relayer vers sa destination prévue, il n’est pas nécessaire qu’il infiltre physiquement votre réseau pour l’obtenir. genre d’informations. Ils peuvent simplement surveiller le trafic sur différents canaux physiques, puis utiliser ces données pour deviner (ou forcer) les mots de passe ou les clés cryptographiques une fois qu’ils ont réussi à obtenir suffisamment de détails sur le réseau sur la façon dont vous pourriez les implémenter.

Les SCMP utilisent souvent des coordonnées géographiques telles que les longitudes et les latitudes pour identifier des emplacements particuliers dans les villes (par exemple, des maisons, des entreprises, des points de repère), mais certains types d’attaques peuvent être utilisés contre ces appareils en fonction de la technologie utilisée pour leur configurations initiales. Cela signifie que des attaquants possédant des connaissances techniques pourraient théoriquement accéder ou perturber votre système si leur cible est située entre certains points, ou si la transmission de leur signal provient de l’extérieur des limites minimales ou maximales d’une zone particulière. Dans ce cas, il peut être particulièrement important de mettre à jour régulièrement vos appareils IoT si leur logiciel n’est pas basé sur un modèle open source qui vous permet de corriger rapidement les vulnérabilités.

Des tonnes d’avantages pour les villes intelligentes

L’un des plus grands avantages de tout projet de ville intelligente est qu’il peut fournir une plate-forme pratique pour montrer comment différents types de données peuvent être analysés, filtrés et interprétés en temps réel. Cela signifie que les villes peuvent utiliser ces systèmes pour obtenir des informations utiles sur les tendances économiques ou l’évolution démographique de la population via des applications mobiles, des portails Web et d’autres canaux de communication sans avoir à recourir à des méthodes traditionnelles telles que les enquêtes de recensement, qui sont de plus en plus obsolètes et coûteuses. Dans la plupart des cas, les SCMP collectent des données à partir de réseaux TIC de bas niveau au niveau de la rue, mais ils ont également la capacité de s’interfacer avec une variété d’autres types d’informations sur leur environnement environnant – y compris la façon dont les services municipaux sont utilisés, où les gens marchent ou conduire à un moment donné et même quels types de marchandises sont expédiées dans et hors d’une zone particulière.

Contrairement aux autres réseaux IoT qui existent depuis des décennies, les villes intelligentes doivent pouvoir surveiller en permanence les changements de leur environnement urbain dans le cadre de leurs opérations quotidiennes. Cela signifie que vous devez être prêt à mettre constamment à jour votre SCMP à mesure que de nouvelles technologies deviennent disponibles au cours de sa durée de vie. Dans certains cas, cela signifie des mises à jour logicielles tous les deux ans, mais cela peut également nécessiter des remplacements de matériel si vos appareils IoT existants ne peuvent pas s’adapter assez rapidement aux nouveaux types d’attaques comme le brouillage ou l’usurpation d’identité. Bien que ce type de flexibilité puisse sembler coûteux au cours des premières étapes d’un projet de ville intelligente, il a le potentiel de réduire les coûts globaux associés aux failles de sécurité et aux temps d’arrêt de l’infrastructure par la suite.

La normalisation est un point crucial pour les villes intelligentes de la cyberpaix

Les SCMP font probablement partie des réseaux IoT les plus complexes que vous serez jamais chargé de sécuriser, mais ils ont également beaucoup en commun avec d’autres types de systèmes municipaux, notamment la manière dont ils collectent, traitent et partagent les données à l’aide de capteurs basés sur protocoles de communication sans fil pour transmettre des informations entre différents appareils. Pour cette raison, il est important que vous suiviez les normes de l’industrie aussi étroitement que possible à chaque étape de votre projet afin que des vulnérabilités similaires ne soient pas introduites dans votre système (ou pire, introduites puis exploitées) par d’autres parties du même approvisionnement ou distribution chaîne.

Semblables à de nombreux types de SCMP, les systèmes de ville intelligente tels que la gestion du trafic et la visualisation des données peuvent être utilisés à diverses fins commerciales et industrielles, selon les types de licences que vous devez obtenir avant leur installation dans les espaces publics. Par exemple: si vous prévoyez d’identifier les modes de transport dans votre environnement urbain grâce à des capteurs Bluetooth qui reposent sur des fréquences sans licence, il est particulièrement important que ces appareils soient conçus dans un souci de sécurité afin qu’il n’y ait aucun point d’accès non autorisé le long de leurs chemins de signal. Permettre à quiconque d’interférer avec des réseaux sans fil gratuits pourrait exposer votre ville à des risques juridiques inutiles tout en créant des vulnérabilités qui pourraient être exploitées par des parties malveillantes.

De la même manière que vous devez vous assurer que vos SCMP utilisent un modèle open source, il est également important que vous pensiez à la sécurité d’un point de vue à l’échelle du système lors de la mise en œuvre de nouveaux types d’appareils dans les espaces publics – y compris toutes les données qui sont partagés entre différents réseaux TIC ou stockés dans un stockage en nuage. Étant donné que les appareils IoT ont tendance à s’appuyer sur des bibliothèques et des frameworks tiers qui peuvent ne pas toujours être mis à jour avec les dernières mises à jour logicielles d’une ville donnée, vous devrez vous assurer que ces types de dépendances ont été créés à partir de zéro ou testés de manière approfondie avant leur utilisation dans une ville intelligente. projets.

Alors que la plupart des municipalités s’appuient sur des réseaux câblés depuis des décennies, elles évoluent rapidement vers les technologies sans fil en raison de coûts réduits et d’une installation plus facile: un SCMP moderne comme un système de transport intelligent peut envoyer et recevoir des millions de paquets de données chaque jour, c’est pourquoi il est tellement important que ces types de systèmes soient conçus dans un souci de sécurité dès le départ.

Lorsqu’il s’agit de sécuriser les SCMP qui reposent sur des technologies sans fil, vous devez connaître trois éléments principaux: les interférences, le brouillage et l’usurpation d’identité. Vous pouvez considérer les interférences comme un bruit de signal indésirable ou une perte de données causée par deux ou plusieurs sources se battant pour le temps d’antenne sur le même matériel, tandis que le brouillage est toute tentative intentionnelle d’empêcher un autre appareil de recevoir des signaux soit par force brute (maîtriser le signal avec bruit) ou en bloquant la plage de fréquences utilisée par cet autre appareil. L’usurpation d’identité est une forme d’usurpation d’identité qui se produit lorsque des parties malveillantes tentent d’envoyer des paquets à partir d’un autre appareil prétendant être une source de confiance. Les trois types d’attaques peuvent potentiellement entraîner l’exposition ou la manipulation d’informations sensibles et, selon la bande de fréquences utilisée par vos SCMP, il est possible que ces types de failles de sécurité passent inaperçues pour les personnes responsables de la maintenance du système.

Bien que certains types d’interférences puissent être atténués par une gestion appropriée des protocoles (en particulier s’ils sont causés par des éléments naturels comme les éruptions solaires), vous devriez commencer à penser au brouillage et à l’usurpation d’identité comme deux domaines majeurs où les normes de sécurité IoT sont toujours en phase avec les besoins de l’industrie. . Un thème commun à tous les systèmes sans fil est qu’ils ont besoin d’une autorisation pour fonctionner sur des fréquences spécifiques dans leurs bandes autorisées, ce qui signifie qu’une attaque de brouillage peut être détectée en examinant les fréquences voisines pour détecter un bruit excessif. Les attaques d’usurpation d’identité sont un peu plus compliquées à détecter car elles obligent les chercheurs à déterminer si un paquet donné provient ou non d’une source autorisée – ce qui est presque impossible si la tentative d’usurpation d’identité a réussi.

Alors que les municipalités continuent d’investir dans des SCMP conçus pour un usage public, il est important qu’elles gardent ces types d’attaques à l’esprit lors de la conception du matériel et de l’intégration du système : alors que des entreprises comme Cisco ont intégré des outils de sécurité par radiofréquence dans leurs plates-formes IoT pendant des années (voir comment ils s’attaquent aux menaces telles que le brouillage et l’usurpation d’identité ici), d’autres n’ont pas explicitement répertorié la protection des réseaux sans fil parmi leurs principales préoccupations – malgré plusieurs incidents impliquant des attaques physiques sur les infrastructures TIC locales. Comme tout autre type de réseau sensible, les SCMP reposent sur une combinaison de méthodes filaires et sans fil pour la transmission de données, ce qui signifie que les administrateurs système devront s’assurer que leurs normes prennent en compte tous les types d’interférences détectables dans des bandes de fréquences données.

Bien que la principale source de ces types d’attaques soit toujours attribuée aux pirates à la recherche d’informations personnelles ou de données de points d’intérêt, il n’y a aucune raison pour que d’autres attaquants ne puissent pas s’attaquer à différents types d’infrastructures critiques si elles ne sont pas sécurisées. à l’esprit de fond en comble. Étant donné le montant d’argent que les municipalités ont investi dans le WiFi public au cours de la dernière décennie, il est important que vous protégiez vos SCMP contre les attaques en pensant à la protection du réseau sans fil de l’intérieur vers l’extérieur.

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