Le superpouvoir de l’autorétablissement pour les équipements connectés

Qu’est-ce que l’autorétablissement ?

L’autorétablissement (self-healing en anglais) est la capacité d’un système à détecter et à résoudre les problèmes sans intervention humaine. Des algorithmes intelligents s’autosurveillent, s’autodiagnostiquent et s’autoréparent en temps réel. Les capacités autonomes peuvent déclencher des actions correctives sans aucune intervention externe.

L’objectif principal de l’autorétablissement est de minimiser les perturbations. Le système atteint cet objectif en augmentant la fiabilité. Un système capable de se réparer lui-même peut atteindre des performances optimales avec moins de temps d’arrêt.

Il en résulte deux avantages. Premièrement, l’efficacité opérationnelle augmente. Votre système peut s’améliorer par lui-même avec moins de travail manuel. Deuxièmement, la satisfaction de la clientèle augmente. Un système avec peu d’interruptions préserve l’expérience de l’utilisateur ou de l’utilisatrice. Vous limitez les événements qui créent de la friction comme les risques de sécurité, les temps d’arrêt ou les dysfonctionnements.

Techniques d’autorétablissement

Vous pouvez utiliser de nombreuses techniques d’autorétablissement. Le champ d’application et le type que vous exécutez dépendent de votre système. Cependant, la plupart des actions d’autorétablissement s’inscrivent dans les cinq catégories suivantes :

• **Surveiller **: Tout d’abord, votre système IdO s’engage dans la détection des défaillances. L’évaluation de toutes les données des capteurs, du trafic réseau et du matériel détecte les comportements anormaux.

• Analyser : Deuxièmement, vous diagnostiquez les écarts constatés. Il faut faire preuve de discernement pour limiter les faux positifs et basculer vers les sauvegardes.

• Exécuter : Troisièmement, votre système IdO passe à l’action. Qu’il s’agisse d’utiliser des mises à jour à distance (over-the-air updates en anglais) ou un équilibrage des charges (load balancing en anglais), la correction se produira automatiquement.

• Optimiser : Quatrièmement, un autoréglage (self-tuning en anglais) se produira après un événement. Les algorithmes peuvent s’améliorer pour éviter que des erreurs similaires ne se reproduisent dans le futur.

• Prédire : Cinquièmement, votre système utilisera les nouvelles données collectées pour anticiper les défaillances ou la dégradation des performances. Des actions préventives peuvent être prises pour maximiser les opérations.

Comment l’autorétablissement améliore-t-elle vos systèmes logiciels IdO ?

L’autorétablissement améliore la fiabilité, l’efficacité et la sécurité de vos dispositifs connectés.

Fiabilité

L’autorétablissement garantit le maintien de la performance, même en cas d’événements inattendus. Cela permet d’offrir une expérience utilisateur qui demeure beaucoup plus constante.

Par exemple, vous pouvez mieux gérer les fluctuations de charge, même lorsque vous augmentez vos ressources. Vous pouvez également atteindre un niveau élevé de disponibilité, car votre système atténue automatiquement les défaillances, ou utiliser l’équilibrage des charges et l’allocation dynamique des ressources pour maintenir des temps de réponse adéquats.

Une plus grande résilience permet d’obtenir des performances optimales dans des environnements imprévisibles.

Efficacité

L’autorétablissement permet également d’améliorer l’efficacité opérationnelle. L’optimisation des ressources et la diminution des temps d’arrêt contribuent directement à réduire les dépenses totales. De plus, la maintenance automatique nécessite beaucoup moins d’efforts manuels. Rationalisez la charge de travail en réduisant les coûts initiaux.

Sécurité

Bien qu’elles ne constituent pas une solution de défense complète, les techniques d’autorétablissement peuvent contribuer à minimiser l’impact de certains comportements malveillants. Par exemple, les mesures adaptatives et la disponibilité des services atténuent l’impact des attaques par déni de service (DoS en anglais) ou par déni de service distribué (DDoS en anglais).

Exemples illustrant le superpouvoir d’autorétablissement

De nombreux exemples illustrent la manière dont vous pouvez appliquer le superpouvoir d’autorétablissement à vos équipements connectés :

• Maintenance prédictive : Les données des capteurs (par exemple, la température, les vibrations, la tension d’alimentation, etc.) et les algorithmes d’apprentissage automatique prédisent les défaillances potentielles de l’équipement. Grâce à l’autorétablissement, vos systèmes peuvent établir, de manière préventive, les horaires de maintenance selon l’état de santé de l’équipement.

• Optimisation de la chaîne de production : Les dispositifs IdO peuvent utiliser les données de production (niveaux d’inventaire, productivité, résultat) pour détecter les goulots d’étranglement. La redistribution automatique équilibrera les charges de travail ou présentera de nouvelles façons d’améliorer vos processus actuels.

• Contrôle de la qualité automatisé : La surveillance en temps réel crée des boucles de rétroaction qui améliorent continuellement la qualité des produits. Si la qualité tombe en dessous des attentes en matière de tests, les paramètres sont automatiquement ajustés (entrées de matières premières, horodatages, réglages des machines).

• Redondance et basculement : En cas de défaillance d’une machine ou d’un composant, les systèmes à autorétablissement transfèrent les charges de travail vers une sauvegarde.

• Gestion de l’énergie : Les données énergétiques en temps réel permettent à votre production d’améliorer la réponse à la demande. Pendant les pointes de demande d’énergie, les équipements non critiques se mettent en pause tandis que les opérations critiques évoluent progressivement grâce à des réglages automatiques.

• Cybersécurité : L’autorétablissement peut aider les systèmes de contrôle industriel à détecter et à répondre aux tentatives d’accès non autorisé, aux failles de sécurité ou aux infections par des logiciels malveillants. Par la suite, on pourra configurer la sécurité ou isoler les composants dans le cadre d’une enquête plus poussée.

Comment profiter des avantages de l’autorétablissement

Si vous souhaitez profiter du superpouvoir de l’autorétablissement dans votre propre entreprise, envisagez les stratégies suivantes :

Stratégies basées sur l’infonuagique (cloud en anglais)

• Automatiser le provisionnement de l’infrastructure : Coordonnez l’orchestration automatique et flexible des ressources entre les machines virtuelles, les conteneurs, les bases de données, etc. Vous créez ainsi l’environnement cohérent dont vous avez besoin pour intégrer des mécanismes d’autorétablissement.

• Adopter l’infrastructure en tant que code (Infrastructure as Code ou IaC en anglais) : Développez une infrastructure modulaire avec les principes de l’IaC. Cette approche facilite la gestion des ressources et optimise la remise en état du système.

• Déployer des nœuds sans état (stateless en anglais) : Utilisez des services d’application web sans état, où chaque nœud peut traiter n’importe quelle demande de manière indépendante. Cela améliore considérablement l’extensibilité du système.

• Utiliser des unités de déploiement modulaires : Utilisez des unités de déploiement telles que les conteneurs Docker. Ces unités permettent d’envelopper les logiciels en pièces standard et interchangeables. Les pièces modulaires favorisent un déploiement transparent et simplifient la gestion de vos logiciels.

Étude de cas : L’autorétablissement dans le nuage d’Amazon Web Service (AWS)

AWS propose plusieurs exemples d’utilisation de l’autorétablissement dans le nuage. Prenons l’exemple d’un service basé sur Docker déployé avec AWS Fargate, Amazon Elastic Container Registry (ECR) et Amazon Elastic Container Service (ECS). Dans cette configuration, vous définissez les paramètres de votre nœud de service et les critères pour valider la santé d’un nœud en cours d’exécution. AWS Fargate, ECR et ECS facilitent ensuite les mécanismes intégrés de redémarrage automatique, d’équilibrage des charges et de mise à l’échelle automatique en fonction de ces règles. Il s’agit d’un moyen simple de maintenir une performance et une disponibilité optimales des services. Prenons maintenant le service de base de données relationnelle (Relational Database Service ou RDS en anglais) d’Amazon. RDS permet des implémentations de basculement dans plusieurs zones de disponibilité et constitue une solution de restauration robuste. En cas de panne majeure, RDS peut rediriger les demandes vers une base de données de secours. Vous obtenez ainsi une continuité de service avec un minimum d’interruptions et aucune intervention humaine. Enfin, Amazon gère de manière transparente l’autorétablissement dans les services sans serveur. AWS Lambda ou AWS App Runner peuvent gérer et régler automatiquement les problèmes potentiels lors de l’exécution du déploiement de votre code. Cette approche permet de gérer l’autorétablissement de manière plus simple et plus efficace.

Stratégies en périphérie (on edge en anglais)

• Mettre en place des systèmes de surveillance : Intégrez des systèmes de surveillance capables de consigner les mesures de santé et de performance de tous les dispositifs en périphérie. De telles solutions peuvent assurer un suivi en temps réel pour mieux détecter les problèmes.

• Intégrer des outils d’automatisation : Sélectionnez des outils capables d’automatiser les réponses, telles que le redémarrage du système, le redémarrage des services, l’effacement du cache ou de la mémoire et la réinstallation des logiciels.

• Installer des systèmes de sauvegarde et de restauration : Installez des systèmes redondants qui basculent vers une sauvegarde en cas de défaillance comme des périphériques de secours ou des unités périphériques de traitement auxiliaires.

• Tirer parti de l’analyse des données et de l’apprentissage automatique : Déployer des algorithmes axés sur les données qui identifient des modèles, signalent des problèmes potentiels et déclenchent des mesures préventives avant que ces problèmes ne nuisent aux opérations.

• Utiliser les mises à jour à distance (OTA) : Autorisez la mise à jour et la correction à distance de tous vos dispositifs IdO. Configurez tous les systèmes pour qu’ils déclenchent des mises à jour OTA (micrologiciel ou services informatiques de périphérie) afin de corriger les bogues logiciels ou les vulnérabilités.

• Gérer la connectivité réseau : Sécurisez votre connectivité réseau pour synchroniser tous les dispositifs de périphérie avec votre système central. Une connectivité stable et fiable est idéale, mais même une connectivité intermittente peut prendre en charge des mécanismes d’autorétablissement.

• Investir dans la normalisation : Utilisez des interfaces et des protocoles normalisés qui facilitent le déploiement sur un ensemble varié de dispositifs et de plateformes.

Étude de cas : L’autorétablissement des passerelles de périphérie sur AWS

Source

Amazon offre une fois de plus un exemple éloquent de l’autorétablissement en périphérie.

Prenons l’exemple d’AWS Device Shadows. Le service ajoute une ombre (shadow en anglais) à tous les dispositifs IdO, laquelle agit en tant qu’intermédiaire (proxy en anglais) de votre dispositif réel. L’ombre garde votre dispositif accessible, qu’il soit en ligne ou non. Par exemple, le service AWS Device Shadows permet de réduire progressivement l’accès à un véhicule autoguidé (automated guided vehicle ou AGV en anglais) dans un entrepôt où la connectivité réseau est inégale. Une fois que le véhicule autoguidé est de nouveau en ligne, les ombres des dispositifs appliquent les changements d’état qui ont pu se produire hors ligne.

Prenons maintenant l’exemple de AWS IoT Greengrass, un environnement d’exécution modulaire pour l’informatique de périphérie. Il peut exécuter des conteneurs Docker en périphérie. L’utilisation de technologies de conteneurs similaires à celles de l’infonuagique permet de recourir à des stratégies d’autorétablissement telles que la redondance, le basculement ou l’équilibrage des charges. Greengrass permet également de déployer des mises à jour à distance à une multitude de dispositifs sur le terrain via MQTT, une méthode automatique pour résoudre les problèmes de micrologiciels.

Conclusion

Les pannes sont inévitables. Cependant, le superpouvoir de l’autorétablissement peut vous aider à détecter et à rectifier les problèmes de manière transparente, avec une supervision minimale. Les systèmes adaptatifs s’améliorent d’eux-mêmes pour gagner en résilience et en efficacité. Ces améliorations optimisent vos opérations.

Mieux encore, vous pouvez combiner tous les superpouvoirs logiciels pour atteindre l’objectif le plus important : améliorer l’expérience de la clientèle.

1. Mutation : Cultiver les avantages pour l’utilisateur ou l’utilisatrice grâce à de minuscules changements qui améliorent le produit.

2. Extensibilité : Préparer l’avenir pour que l’utilisateur ou l’utilisatrice puisse bénéficier d’une expérience fluide et cohérente.

3. Polymorphisme : Offrir des interactions personnalisées aux utilisateurs et utilisatrices, quel que soit le contexte.

4. Omniscience : Créer un système capable de s’améliorer lui-même, de manière à ce que les utilisateurs ou utilisatrices puissent profiter d’une performance de haute qualité.

5. Autorétablissement : Construire un système résilient et sécurisé qui garantit une expérience fluide et sans friction.

En combinant tous ces superpouvoirs, vous créez des systèmes IdO adaptatifs et innovants. Quel que soit l’environnement, vous continuez à offrir des performances exceptionnelles à votre clientèle. En misant sur les superpouvoirs logiciels, vous réaliserez une telle prouesse avec moins de main-d’œuvre ou de coûts, et vous aurez ainsi un avantage complet sur le marché.

Voilà qui conclut notre série sur les superpouvoirs logiciels. Si vous souhaitez en savoir plus sur ces concepts et sur la manière dont vous pouvez utiliser les superpouvoirs logiciels pour faire progresser votre entreprise, n’hésitez pas à nous contacter.