Le Lab IOT-Spectrum

6 min de lecture·Lab

Construire un produit ne se résume pas à simplement écrire un programme informatique. Pour créer un produit physique, nous avons souvent besoin :

• de concevoir une carte électronique,
• de la produire et de la déboguer,
• de réaliser un programme embarqué fiable,
• de la mettre dans un boîtier,
• d’intégrer tout cela à un système existant.

Chaque étape fait appel à des compétences et à du matériel spécialisé différents. Avec IOT-Spectrum, je vous propose une prestation complète allant de l’idée au prototype puis à la pré-production, réalisée de bout en bout dans mon propre lab, ce qui la rend à la fois complète et rapide.

Conception et fabrication de PCB

Avec près de 20 ans d’expérience dans la conception de circuits imprimés, je conçois mes cartes avec des outils modernes et ouverts, vous permettant de les exploiter ultérieurement et de gérer leur intégration :

• Les circuits sont conçus avec KiCad, un excellent logiciel de conception de PCB répondant aux besoins de la plupart des projets professionnels,
• Les modèles 3D des cartes sont exportés en STEP, ce qui permet de valider l’intégration mécanique avant la réalisation, ou de créer des intégrations sur mesure,
• Les données de fabrication sont générées au format standard GERBER, ainsi que les BOM et fichiers de placement pour l’assemblage des cartes.

Bien que la production de circuits imprimés ait été récemment accélérée avec les plateformes en ligne proposant de recevoir un circuit complexe sous quelques jours, les phases préliminaires d’un projet bénéficient généralement d’une itération rapide. Dans ce cadre, IOT-Spectrum est équipé d’un atelier de fabrication électronique avec :

• Une CNC Carvera Air permettant la réalisation de PCB,
• Une station de soudage et mesure permettant l’assemblage CMS et traversant, la validation et la caractérisation des circuits,
• L’équipement d’électronique numérique et analogique nécessaire au développement des fonctionnalités firmware (oscilloscope, analyseur logique, GBF, alimentations de laboratoire, programmeurs/débogueurs JTAG/SWD/ICE…).

Développement logiciel embarqué, temps réel et connecté

J’ai commencé l’électronique à douze ans, et j’ai écrit mon premier programme embarqué, en assembleur, à quinze ans (sur 68HC11). Après une formation initiale et un passage par l’industrie, j’ai fait un doctorat en systèmes embarqués, quelques années d’enseignement dans le supérieur en génie robotique, avant de fonder IOT-Spectrum.

Aujourd’hui, je développe des firmwares :

• embarqués, sur des cibles modernes et éprouvées (ESP32, STM32, nRF52, Raspberry Pi Pico…),
• temps réel, en bare metal ou sur RTOS (FreeRTOS, Zephyr),
• connectés (MQTT, BLE, WiFi, TCP/IP, Modbus…).

La première chose que je mets en place sur un projet, c’est sa boucle de qualité :

1. le comportement est testé avant d’être écrit (TDD),
2. le code est versionné dès le premier commit, sur le serveur git du client ou sur mon GitLab auto-hébergé,
3. chaque modification repasse les tests automatiquement (CI, runners),
4. la fonction est validée sur la carte réelle, sur mon banc de test.

Le tout en gardant à l’esprit la sécurité de votre propriété intellectuelle (secure boot, firmware chiffré), et la maintenabilité (OTA, documentation).

J’insiste enfin sur la modularité, qui garde le « soft » dans software :

• le hardware est « hard », figé une fois produit,
• le firmware est « firm », souvent coûteux à corriger une fois déployé sur cible,
• seul le logiciel bien architecturé reste « soft », c’est-à-dire facile à faire évoluer et à déployer.

Intégration système

Un système communiquant n’étant rien sans infrastructure, j’interviens aussi sur la centralisation et le traitement des données. Du Single Board Computer (type Raspberry Pi) au serveur Linux, je fais l’architecture et le développement (C, C++, Rust, Go, Python) du pipeline d’acquisition, de traitement et de stockage des données, avec des architectures modulaires et évolutives portées par la containerisation (Docker, Podman, Kubernetes).

Chaque choix cherche l’équilibre entre modularité, complexité maîtrisée, sécurité et performances.

Le lab dispose de l’infrastructure pour valider ces systèmes :

• des Single Board Computers (Raspberry Pi),
• des mini-PCs (N100),
• un rack de serveurs Linux virtualisés (Proxmox).

Chaque pipeline y est monté et validé de bout en bout, du capteur au stockage, avant d’être déployé chez vous.

Boîtier et conception mécanique

La grande majorité des produits électroniques ont besoin de s’intégrer dans un système mécanique, que ce soit pour le mesurer, le contrôler ou y être fixé. Pour faciliter cette intégration, je peux aussi modéliser et fabriquer une partie de ces composants.

Pour la modélisation, j’utilise FreeCAD, toujours dans l’optique de garantir un outil libre que vous pouvez continuer à utiliser à l’avenir. Je peux ensuite produire les éléments mécaniques à l’aide de :

• deux imprimantes 3D à filaments, pour les pièces plastiques précises et complexes,
• une imprimante 3D résine, pour les pièces très précises, petites et complexes,
• une découpe LASER pour des boîtiers en bois ou des marquages,
• la même CNC pour les pièces en plastique ou métal moins complexes, mais plus résistantes.

Pré-production & transfert

Un prototype validé ne vaut que s’il peut être reproduit. La pré-production est la dernière itération de la conception : le design est corrigé puis figé, et produit en petite série : chaque unité est assemblée, flashée et contrôlée une à une. Elle évalue la robustesse du design — qui ne doit plus changer entre pré-production et production.

Les données de fabrication (GERBER, BOM, fichiers de placement) et la documentation technique permettent à vos équipes de reprendre la main : la formation et le transfert de compétences closent la mission, et le produit vous appartient.

Le projet Enigma a suivi exactement ce parcours, de la spécification aux premières séries produites — voir l’article dédié.

Travailler avec IOT-Spectrum

Tout le travail se fait dans un seul endroit, le Lab IOT-Spectrum : matériel et infrastructure sont déjà en place, l’itération est rapide, et la prestation reste complète, de l’idée au prototype puis à la pré-production.

La collaboration se passe par mail et messagerie instantanée, avec un à deux points hebdomadaires. Le travail avance par itérations courtes, avec livraisons régulière, à un rythme d’une à deux semaines, et la facturation est à la journée, avec une facture mensuelle. Enfin, je me déplace chez vous quand le travail l’exige : le kick-off, les tests d’intégration, puis la livraison finale et le transfert de compétences qui clôt le projet.