LWM2M : définition et spécifications du standard IoT
Qu'est-ce que le protocole LwM2M ?
Lightweight M2M (LwM2M) est un standard ouvert de protocole réseau pour le device management et la sécurité des objets connectés. Il a été créé en 2012 par l'organisme Open Mobile Alliance (OMA) SpecWorks pour gérer le cycle de vie d'un IoT. Le standard définit ainsi comment configurer les objets connectés au moment de leur mise en route, comment les paramétrer pour leur donner des clés de sécurité, indiquer la fréquence à utiliser, etc. "Le Lightweight M2M est en train de s'imposer au niveau mondial comme le standard de device management pour l'IoT", assure Hatem Oueslati, CEO et cofondateur d'IoTerop, éditeur de logiciels français expert du protocole LwM2M.
Quelles sont les spécifications du LwM2M ?
Le Lightweight M2M a été spécifiquement conçu pour les appareils contraints, comme les compteurs d'eau, qui ont des capacités de calcul et de l'espace mémoire limités, et qui évoluent sur des protocoles de transmission de données limités. Le point d'attention porté aux mises à jour des objets connectés avec un firmware update over the air (FOTA) représente une particularité de ce standard.
Pour garantir que tous les services de device management soient véhiculés de manière sécurisée de bout en bout, le Lightweight M2M s'appuie sur d'autres spécifications de l'Internet Engineering Task Force (IETF) :
- Le DTS, le TLS et Oscore pour les niveaux de sécurité
- Le CoAp pour le transport de données
- L'Ipso pour standardiser la sémantique des données, c'est-à-dire la manière dont elles doivent être structurées pour être interopérables.
L'Alliance uCIFI a par exemple contribué à la description d'un modèle de données sémantique pour 30 profils d'objets connectés déployés dans les projets de ville intelligente. "La version 1.1 réduit la consommation énergétique et celle de la bande-passante, des demandes fortes dans le smart metering", indique Hatem Oueslati, CEO d'IoTerop qui a effectué de nombreuses contributions au standard. La start-up a notamment travaillé à l'introduction d'autres protocoles non IP, comme LoRa, pour que le LwM2M ne soit pas dépendant du protocole UDP. IoTerop a par ailleurs adapté son offre IOWA pour que les objets connectés en veille, ne se réactivant que pour envoyer une donnée, rétablissent un contact sécurisé sans surcoût de trafic et d'énergie.
LwM2M vs MQTT
LwM2M et MQTT sont tous les deux utilisés dans le transport des messages des objets connectés. MQTT est plus largement répandu mais il est moins adapté aux réseaux comme le NB-IoT, de plus en plus utilisé pour les communications des appareils contraints, comme les compteurs d'eau (lire notre article Industriels, gare aux pièges du NB-IoT). Selon un livre blanc publié par la société de test et d'analyse comparative MachNation en avril 2020, LwM2M est 72% plus efficace que MQTT pour fournir des données lors de la connexion initiale entre l'appareil IoT et la plateforme, mais MQTT est 4% plus efficace que LwM2M pour fournir des données lors d'une mise à jour du micrologiciel OTA. Le LwM2M tire ainsi son épingle du jeu dans le smart metering, où Itron, Elvaco ou encore Adeunis l'utilisent.
Quel lien entre le Lightweight M2M et CoAp ?
CoAP est un protocole de transfert de données optimisé pour les périphériques et réseaux contraints. Sa combinaison avec le LWM2M permet à la fois d'assurer une gestion complète des appareils à très faible consommation d'énergie et de réaliser des mises à jour du micrologiciel sans fil en direct (FOTA).
Le LwM2M et l'OMA
L'OMA est à l'origine de la norme Lightweight M2M. Parmi ses membres, l'organisme comprend de grands opérateurs comme le japonais Softbank ou l'anglais Telit qui utilisent le LWM2M dans leurs projets IoT. La start-up IoTerop est le seul français à faire partie du board, aux côtés d'AT&T, Ericsson, T-Mobile, ARM, Itron, et Qualcomm. Ses membres fondateurs ont travaillé sur le LWM2M dès sa création en faisant partie d'Intel, puis ont continué lors de la création de la start-up. IoTerop est membre du board depuis 2020.
Le LwM2M chez Thalès
Thalès a annoncé en mai 2020 adopter la solution logicielle IOWA d'IoTerop afin d'intégrer dans ses modules, passerelles et cartes modem Cinterion le Lightweight M2M. "Nos produits vont pouvoir s'appuyer sur les fonctionnalités de sécurité et de gestion à distance LwM2M et nous permettre d'améliorer l'efficacité et la performance tout en assurant l'évolutivité de nos produits cellulaires, a déclaré dans un communiqué Joël Demarty, directeur technique IoT chez Thalès. Si nous prenons l'exemple des compteurs intelligents autonomes en énergie, IOWA permet de réduire le trafic réseau jusqu'à 70%, ce qui représente des économies de coûts et d'énergie et permet d'améliorer la durée de vie des appareils et ainsi garantir un retour sur investissement plus rapide."
Autre valeur ajoutée du standard selon Hatem Oueslati, d'IoTerop : sa rapidité d'installation. "Faire fonctionner du LwM2M sur n'importe quel produit est pour nous une question d'heures. De même, un client qui veut développer par lui-même une offre commerciale avec du LWM2M peut le faire en deux mois." IoTerop compte plus d'une trentaine de clients qui utilisent le standard et estime que des millions d'appareils ont déjà sur le marché une implémentation LwM2M.