Utilisation des jumeaux numériques pour la résilience d'infrastructure IoT

Le développement de l IoT a permis une automatisation accrue des processus industriels et des systèmes d'information, ce qui a rendu les systèmes plus interconnectés et plus complexes. Cependant, cette complexité accrue a également entraîné de nouveaux défis en matière de sécurité et de résilience. Les perturbations dans l'environnement peuvent entraîner une défaillance du système IoT, et ces perturbations peuvent être causées par des facteurs et peuvent entraîner des dysfonctionnements dans le système IoT, une dégradation de ses performances, voire une panne complète. Le principe de jumeau numérique consiste à créer une réplique numérique d'un système physique ou d'un processus, qui peut être utilisée pour simuler et tester des scénarios d'opération. Dans le cas des systèmes IoT, cela signifie créer une réplique numérique de l'ensemble du système, y compris des capteurs, des réseaux, des serveurs et des applications. En utilisant des jumeaux numériques, il est possible de simuler des perturbations dans le système IoT et de tester la capacité du système à y faire face. Les jumeaux numériques peuvent également être utilisés pour surveiller le système en temps réel, en comparant les données du système réel avec celles du jumeau numérique pour détecter les anomalies. Si une anomalie est détectée, le jumeau numérique peut être utilisé pour simuler des scénarios de remédiation et évaluer l'efficacité des différentes stratégies de remédiation. L'utilisation d'un jumeau numérique peut jouer un rôle clé pour renforcer la résilience du système IoT en utilisant la simulation et la modélisation du comportement du système IoT dans des conditions normales et perturbées, en prenant en compte les différentes sources de perturbation. Le jumeau numérique peut ainsi être utilisé pour tester différentes configurations du système et pour prévoir les pannes éventuelles. La problématique liée à l'utilisation d'un jumeau numérique pour un système IoT pourrait donc se concentrer sur la manière d'utiliser cette technologie pour détecter et prévenir les perturbations potentielles, comment modéliser de manière réaliste le système IoT, comment intégrer le jumeau numérique dans la gestion quotidienne du système, etc. En résumé, le principe des jumeaux numériques peut être utilisé pour renforcer la résilience des systèmes IoT en garantissant des interactions fiables et à temps-réel. Les jumeaux numériques permettent de simuler des perturbations et de tester la capacité du système à y faire face, ainsi que de surveiller le système en temps réel et de détecter les anomalies. Objectifs et perspectives des travaux : Les infrastructures IoT sont des systèmes complexes qui doivent transmettre, traiter, analyser, fusionner et synthétiser des données provenant de multiples capteurs pour créer une perception et une compréhension de la situation. Cependant, ces systèmes sont soumis à diverses perturbations qui peuvent altérer le fonctionnement normal de cette infrastructure et la rendre vulnérable. Afin de répondre à ces défis, la thèse propose d'utiliser le concept de jumeaux numériques pour améliorer la gestion, la maintenance et les performances d'un système IoT, en prenant en compte les perturbations potentielles. Les jumeaux numériques sont des répliques virtuelles d'un système physique qui permettent de surveiller, contrôler et simuler le comportement de l'infrastructure IoT en temps réel. La thèse vise à qualifier le fonctionnement de l'infrastructure IoT dans un environnement incertain, évolutif et non coopératif, en mode dégradé si nécessaire. Elle cherche à étudier l'agilité de reconfiguration nécessaire pour une restauration des capacités opérationnelles de l'infrastructure (résilience) et une augmentation de sa robustesse (anti fragilité),  en utilisant les jumeaux numériques comme outil de gestion et de contrôle de l'infrastructure IoT.