PLAN DE COURS
Automne 2026
GTI700 : Principes et fondements de l’Internet des objets (IdO) (3 crédits)
Préalables
Pour tous profils : IND250
Description du cours
L’objectif de ce cours est de fournir à l’étudiante ou à l'étudiant les connaissances nécessaires des
principales fonctionnalités, applications et technologies clés génériques de l’Internet des
objets (IdO). Le cours couvrira divers aspects liés au paradigme de l’IdO tels que les
réseaux, les protocoles, les architectures, les applications et les services.
Au terme de ce cours, l’étudiante ou l'étudiant sera en mesure de : démontrer une compréhension des
principes fondamentaux des architectures de l’IdO ; décrire le fonctionnement des
principaux protocoles réseau et applicatif de la pile protocolaire de l’IdO ; décrire les
interactions entre l’IdO, l’infonuagique et le web ; identifier certaines stratégies clés de
traitement des données de l’IdO ; modéliser et concevoir des applications et services
pouvant tirer profit des ressources de l’informatique en périphérie (edge computing), tout
en gérant les contraintes appropriées ; démontrer une compréhension des enjeux clés de
sécurité de l’IdO.
Les sujets abordés comprennent : les concepts, la vision, et les architectures de l’IdO ; les
réseaux d’accès en IdO ; la couche réseau de l’IdO ; les modèles et protocoles de
communication en IdO (publish/subscribe, MQTT, AMQP) ; les technologies
d’informatique en brouillard et en périphérie ; les approches de traitement des données
de l’IdO ; les enjeux de sécurité de l’IdO ; le Web of Things.
Préalable : avoir réussi 60 crédits du programme pour les programmes de baccalauréat en génie logiciel et baccalauréat en génie des technologies de l’information et IND250 Conception de plateformes infonuagiques distribuées (3 cr.) pour le programme de baccalauréat en informatique distribuée.
Stratégies pédagogiques
Le cours comprend une partie magistrale (3 heures par semaine) et des séances en laboratoire (2 heures par semaine). Le cours théorique sera dispensé à chaque semaine à distance au moyen de la plate-forme technologique Zoom, à raison de 3h / semaine pour une durée de 13 semaines (sauf une semaine pour l’examen intra). Le contenu du cours sera majoritairement présenté sous forme de présentations (format PDF). Des exemples et exercices faits en classe viendront complémenter les différents aspects théoriques du cours.
Informations concernant l’agrément du BCAPG
| Catégories de UA | Nombre | Proportion | Matière(s) traitée(s) |
| Science du génie | 23,5 UA | 39,97 % | N/A |
| Conception Ingénierie | 35,3 UA | 60,03 % | |
Les objectifs de ce cours sont liés aux indicateurs de qualités requises des diplômés de la manière suivante : | Objectif spécifique | Qualité | Indicateur | Niveau d'enseignement |
| évaluer les enjeux de sécurité associés aux architectures, communications et services de l’IdO. | Q10. Déontologie et équité | A . Appliquer une démarche réflexive, critique | Appliqué |
| analyser les architectures, les concepts et les principes fondamentaux de l’Internet des objets | Q2 . Analyse de problèmes | A . Interpréter les résultats | Appliqué |
| comparer les principaux protocoles réseau et applicatifs utilisés dans la pile protocolaire de l’IdO | Q2 . Analyse de problèmes | A . Interpréter les résultats | Appliqué |
| analyser les interactions entre l’IdO, l’infonuagique, l’informatique en périphérie et le Web; | Q2 . Analyse de problèmes | A . Interpréter les résultats | Appliqué |
| sélectionner des stratégies de traitement des données adaptées aux contraintes d’une application IdO | Q2 . Analyse de problèmes | A . Interpréter les résultats | Appliqué |
| concevoir des applications ou services IdO exploitant des ressources d’informatique en périphérie ou en brouillard; | Q4 . Conception | A . Appliquer un méthodologie et concevoir | Appliqué |
Utilisation d’appareils électroniques
Un ordinateur portable est requis pour suivre le cours magistral ainsi que pour la réalisation des exercices en classe et des laboratoires. Il est important de respecter les consignes annoncées lors des quiz et examens. Une plateforme de vidéoconférence sera utilisée pour la prestation du cours et des laboratoires. Bien que cela ne soit pas obligatoire, vous êtes fortement encouragé(e)s à allumer votre caméra pour susciter un maximum d'interactivité.
Horaire
| Groupe | Jour | Heure | Activité |
| 01 | Mardi | 18:00 - 21:30 | Activité de cours |
| Jeudi | 18:00 - 20:00 | Laboratoire (Groupe A) |
| Jeudi | 20:00 - 22:00 | Laboratoire (Groupe B) |
Coordonnées du personnel enseignant le cours
| Groupe | Nom | Activité | Courriel | Local | Disponibilité |
| 01 | | Laboratoire (Groupe A) | | | |
| 01 | | Laboratoire (Groupe B) | | | |
| 01 | Amna Snene | Activité de cours | cc-Amna.Snene@etsmtl.ca | | Sur RDV |
Cours
Cette section présente le plan de cours prévu. Le cours est découplé en deux volets qui seront dispensés par deux enseignants.
Volet 1 - architectures, infrastructures et réseaux IdO (21 heures) -- Amna Snene
- Une introduction à l'internet des objets (3.5 heures)
- Définition d'Internet des objets
- Genèse de l'IoT
- Importance de l'IoT
- Conception de réseau IoT
- Technologies clés
- Cas d'utilisation
- Défis
- Connexion d'objets intelligents (3 heures)
- Capteurs
- Actionneurs
- Objets intelligents
- Réseaux de capteurs
- Critères de communication
- Réseaux d'accès en IoT (3.5 heures)
- Introduction à la couche liaison
- Protocole IEEE 802.15.4e/g
- Protocole IEEE 1901.2a
- Protocole IEEE 802.11ah
- LoRaWAN
- NB-IoT
- IoT couche réseau (3.5 heures)
- Introduction à IPv6
- L'analyse de rentabilisation pour l'IoT
- Besoin d'optimisation en IP
- Optimization d'IP pour l'IoT
- Standardisation
- Architecture IoT (3.5 heures)
- Pilotes derrière l'architecture de réseau IoT
- Exemples d'architecture IoT
- Pile fonctionnelle d'IoT
- Pile de gestion des données IoT
- Quiz (2) de 30 min chaque, durée approximative (1 heure)
- Examen intra (3 heures)
Volet 2 - applicatif (21 heures) -- Julien Gascon-Samson
- Communications IoT à haut niveau (patrons, modèles, architectures, standards et technologies) (5 heures)
- Communications IdO à haut niveau découplées
- Paradigme publication/souscription, modèles et architectures
- IP Multicast
- MQTT
- AMQP
- XMPP
- Informatique en nuage, en brouillard et en périphérie (4 heures)
- Notions de base d'infonuagique en lien avec l'IdO
- Défis en lien avec le développement des applications IoT
- Informatique en périphérie: origine et concepts
- Modèle hiérarchique cloud-fog-edge
- Intégration de l'IoT et de l'informatique en périphérie
- Applications et IA en périphérie
- Traitement distribué des données IdO (3 heures)
- Introduction à Node-RED
- Traitement des données par flux: motivation
- Tâches et sémantiques
- Performance en périphérie
- Sécurité des systèmes IdO (2 heures, présentation donnée par un conférencier)
- Introduction aux jumeaux numériques (1 heure)
- Web of Things (2 heures)
- Introduction au Web of Things
- HTTP et APIs REST
- CoAP
- WebSocket
- Quiz (2) de 30 min chaque, durée approximative (1 heure)
- Examen intra (3 heures)
Note importante: les heures sont des heures approximatives d’enseignement pour chaque sujet. Comme le cours est en continuelle évolution, il est possible que le matériel soit mis à jour au fil de la session.
Laboratoires et travaux pratiques
Les laboratoires seront composés de travaux pratiques (TP) permettant à l’étudiant de maitriser et d’approfondir la théorie vue en classe.
Les travaux pratiques du volet 1 du cours comprennent 3 mini-projets (contenu susceptible de changement).
- Mise en place d’un nœud IdO : configuration du Raspberry Pi et des communications Bluetooth et Wi-Fi
- Acquisition multi-capteurs de données hétérogènes et comparaison des liaisons Bluetooth et Wi-Fi : latence, fragmentation et portée
- Analyse de flux IdO et évaluation d’architectures edge/fog : topologies et placement du traitement
Pour le volet 2 du cours, trois mini-projets seront également réalisés. Les thématiques tentatives sont les suivantes (ces dernières ainsi que l'ordre sont sujets à changement):
-
Laboratoire 1: communications IdO basés sur le paradigme publication-souscription
-
Laboratoire 2: IdO multi-couches
-
Laboratoire 3: traitement par flux de données IdO
Utilisation d'outils d'ingénierie
Nous utiliserons en laboratoire des périphériques Raspberry Pi 3B+/4B avec un kit de capteurs et actionneurs Sunfounder. Les outils technologiques logiciels et matériels incluent les éléments suivants:
- Raspberry pi OS
- Raspberry pi 3B+/4B
- Sunfounder kit de capteurs et actionneurs
- Cisco packet tracer
- Python
- JavaScript + Node.JS
- Environnement infonuagique
- Environnement de développement
- Node RED
- Serveur et librairies MQTT
Note: un kit sera attribué par équipe (Raspberry Pi + capteurs). Un défi supplémentaire sera de s'organiser afin que les membres de l'équipe puissent travailler à distance sur le Raspberry Pi, au besoin (via SSH ou autre). Dans un tel cas, l'organisation du travail d'équipe devra tenir compte du fait que l'un des membres aura accès au périphérique (et sera responsable des aspects matériels), et devra configurer son environnement réseau et le système d'exploitation afin de permettre les connexions distantes (SSH). Pour les autres membres de l'équipe, le défi sera de pouvoir travailler à distance sur le Raspberry Pi sans connexion physique de type clavier-souris-moniteur.
Évaluation
| Type d'évaluation | Pondération | Modalité | Description | Utilisation de l'IA |
| Examen intra | 32 | Individuel | Examen intra (volet 1 uniquement) | Utilisation interdite |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 1 (volet 1) | Utilisation guidée |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 2 (volet 1) | Utilisation guidée |
| Examen final | 32 | Individuel | Examen final (volet 2 uniquement) | Utilisation interdite |
| Examen / question(s) d'examen / quiz | 12 | Individuel | Mini-quiz répartis en 4 dates (volets 1 et 2) | Utilisation interdite |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 3 (volet 1) | Utilisation guidée |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 4 (volet 2) | Utilisation guidée |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 5 (volet 2) | Utilisation guidée |
| Laboratoire | 4 | En équipe | Laboratoire 6 (volet 2) | Utilisation guidée |
Informations additionnelles :
Tableau-résumé des évaluations:
| |
Volet 1 |
Volet 2 |
Total |
| Mini-quiz (4*) |
6% |
6% |
12% |
| Laboratoires (6**) |
12% |
12% |
24% |
| Examens (intra, final) |
32% |
32% |
64% |
* Considéré comme un seul élément d'évaluation sur SIGNETS, soit la somme totale des résultats obtenus pour chacun des 4 quiz. Chaque quiz vaut 3%.
** Considérés comme 6 éléments d'évaluation distincts sur SIGNETS. Chaque labo vaut 4%.
Évaluations individuelles - dates et modalités :
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Volet 1
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Groupe
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01
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Planification des quiz
(sujette à changement)
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Semaines 3, 5
Au moyen de ENAQuiz, durant la séance de cours
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Date de l’examen (intra)
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Semaine 7 : 20 oct 2026
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Volet 2
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Groupe
|
01
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Planification des quiz
(sujette à changement)
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Semaines 10, 12
Au moyen de ENAQuiz, durant la séance de cours
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Date de l’examen (final)
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Durant la période des examens finaux
|
Veuillez noter qu’une moyenne inférieure à 50% dans les évaluations individuelles (Σ (quiz, examen intra, examen final)) entraîne automatiquement un échec au cours. Ceci est une condition nécessaire mais non suffisante pour réussir ce cours.
L'examen final aura lieu en présentiel sur ordinateur, via la fonctionnalité "Examen" de la plate-forme Moodle. Il est possible que le logiciel SafeExamBrowser soit utilisé. Vous devrez utiliser votre ordinateur personnel.
Seuil de passage pour les éléments à caractère individuel
Note minimale : 50
Dates des examens intra
| Groupe | Date | Heure |
| 1 | 20 octobre 2026 | 18:00 |
Politique de retard des travaux
Conformément au Règlement des études de premier cycle
(article 7.5.6) et au Règlement des études de cycles supérieurs (article 6.5.6), tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés à l’article 7.5.5.1 dans le Règlement des études de premier cycle et l’article 6.5.2 dans le Règlement des études de cycles supérieurs, se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions soient communiquées par écrit par la personne enseignante dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.
Dispositions additionnelles
Tout travail remis en retard recevra la note 0%, sauf si une entente a été prise au préalable avec la personne enseignante et à la discrétion de cette dernière.
Absence à une évaluation
Afin de faire valider une absence à une évaluation en vue d’obtenir un examen de compensation, l’étudiante ou
l’étudiant doit utiliser le
formulaire prévu à cet effet dans son portail MonÉTS pour un examen final qui se
déroule durant la période des examens finaux ou pour tout autre élément d’évaluation surveillé de 15% et plus
durant la session. Si l’absence concerne un élément d’évaluation de moins de 15% durant la session, l’étudiant
ou l’étudiante doit soumettre une demande par écrit à son enseignante ou enseignant.
Toute demande de validation d’absence doit se faire dans les cinq (5) jours ouvrables suivant la tenue de
l’évaluation, sauf dans les cas d’une absence pour participation à une activité prévue aux règlements des
études où la demande doit être soumise dans les cinq (5) jours ouvrables avant le jour de départ de l’ÉTS
pour se rendre à l’activité.
Toute absence non justifiée par un motif majeur (voir articles 7.2.6.1 du
RÉPC et 6.5.2 du RÉCS)
entraînera l’attribution de la note zéro (0).
Infractions de nature académique
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiantes et les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (www.etsmtl.ca/a-propos/gouvernance/secretariat-general/cadre-reglementaire/reglement-sur-les-infractions-de-nature-academique) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet. À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et tous les membres de la communauté étudiante sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).
Systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG)
L’utilisation des systèmes d’intelligence artificielle générative (SIAG) dans les activités d’évaluation constitue une infraction de nature académique au sens du Règlement sur les infractions de nature académique, sauf si elle est explicitement autorisée par la personne enseignante du cours ou la personne coordonnatrice dans le cas des stages.
Documentation obligatoire
Aucune documentation obligatoire. Toutefois, il est possible que certains articles scientifiques à lire soient demandés au courant de la session.
Ouvrages de références
Pour le premier volet du cours :
- IoT Fundamentals Networking Technologies, Protocols, and Use Cases for the Internet of Things, par David Hanes, Gonzalo Selgueiro, Patrick Grossetete, Rob Barton, and Gerome Henry, Cisco Press (2017)
- Internet of Things a Hands-on-Approach, Arshdeep Bahga and Vijay Madisettin, (2014)
- Internet of Things Architectures, Protocols, and Standards, Simone Cirani, Gianluigi Ferrari, Marco Picone, and Luca Veltri, Wiley, (2019)
- Computer Networking, a Top-Down Approach, Kurose, J.F. et Ross, K.W., 7ème edition, (2017)
Pour le second volet du cours :
Des ressources suggérées (ouvrages de référence ou en ligne) seront ajoutées au fil de la session à la page Moodle du cours et dans les diapositives du cours.
Adresse internet du site de cours et autres liens utiles
Le site du cours est sur la plate-forme Moodle/ENA.
Autres informations
Obtention des kits (RasPI + capteurs): Un membre par équipe récupérera un kit avant le premier laboratoire. Les modalités exactes restent à déterminer et seront communiquées sous peu.
Retour des kits de (RasPI + capteurs): Vous devrez retourner les kits au plus tard à la date qui sera annoncée par l'équipe enseignante. Les modalités exactes restent à déterminer et seront communiquées sous peu.