IoT Avancé & Cybersécurité Énergie

Ce cours de M1 (semestre 2) prolonge les UE IoT et Réseaux de Capteurs et Communication Industrielle. Il forme l’ingénieur GEEL à concevoir, déployer et sécuriser des architectures IoT industrielles dédiées à la supervision de systèmes d’énergie renouvelable distribués : centrales PV, mini-réseaux ruraux, stations de pompage solaire, parcs de groupes électrogènes. Le contexte nigérien (sites isolés, couverture cellulaire inégale, chaleur et poussière, contraintes budgétaires) guide les choix technologiques : LPWAN pour les capteurs off-grid, passerelles durcies, bases de données de séries temporelles, tableaux de bord temps réel. Le volet cybersécurité est traité sous un angle strictement défensif : architecture en zones et conduits, normes IEC 62443 et IEC 62351, PKI, authentification mutuelle, démarrage sécurisé, durcissement et détection.

Objectifs d’apprentissage

• Déployer des architectures IoT avancées pour la supervision de systèmes EnR distribués.
• Maîtriser les protocoles LPWAN (LoRaWAN, NB-IoT, Sigfox) pour les applications off-grid.
• Concevoir et implémenter des passerelles IoT sécurisées pour environnements industriels.
• Analyser et durcir la sécurité d’une infrastructure IoT énergétique selon IEC 62443.

Prérequis

IoT et Réseaux de Capteurs (IOT5202) ; Communication Industrielle (COI5203). Notions de réseaux IP, de Linux et de programmation Python ou JavaScript.

Plan du cours

1. Leçon 1 — Architectures IoT avancées pour l’énergie
2. Leçon 2 — Protocoles LPWAN et connectivité
3. Leçon 3 — Sécurité IoT avancée
4. Leçon 4 — Projet intégré

Travaux pratiques

• Base InfluxDB pour données de monitoring PV haute fréquence (Leçon 1).
• Déploiement d’un réseau LoRaWAN multi-passerelles sur le campus EPI-Niger, intégration ChirpStack → InfluxDB → Grafana (Leçon 4).
• Rapport d’audit de sécurité défensif de l’architecture déployée selon IEC 62443-3-3 (Leçons 3 et 4).

Modalités d’évaluation

Volume horaire : CM 16 h, TD 6 h, TP 10 h, TPE 28 h (CTT 60 h) — 3 crédits. Évaluation : contrôle continu 100 % (pas d’examen terminal), nature pratique : comptes rendus de TP, livrables du projet intégré (réseau LoRaWAN fonctionnel, tableau de bord, rapport de sécurité) et soutenance. Le quiz en ligne sert d’auto-évaluation.

Bibliographie

• Hanes D. et al., IoT Fundamentals: Networking Technologies, Protocols, and Use Cases for the Internet of Things, Cisco Press.
• IEC 62443-3-3 : Security for Industrial Automation and Control Systems — System security requirements and security levels.
• IEC 62351 (série) : Power systems management and associated information exchange — Data and communications security.
• LoRa Alliance, LoRaWAN Specification et Regional Parameters (documents en ligne).
• OWASP, IoT Top 10 et projet IoT Attack Surface Areas (en ligne).