Réseau : la startup Zettascale concrétise le protocole Zenoh

Zenoh, le plus récent des protocoles réseau de l’IoT

Zenoh (ZEro Network OverHead) est le plus récent protocole réseau Open source destiné à l’IoT. Il présente l’avantage d’étiqueter ses données avec des en-têtes bien moins verbeux que celles des protocoles DDS, MQTT ou HTTP. Par ses facultés de compression à la volée des en-têtes et d’assemblage de plusieurs paquets de données dans une seule frame (segment de données indivisible dans une communication), il permettrait de réduire significativement le trafic.

Cette réduction serait d’autant plus intéressante dans le domaine de l’IoT, où les exploitants d’appareils connectés paient des frais de circulation aux opérateurs réseau quand ils remontent des mesures depuis le terrain jusqu’à leurs datacenters.

« Pour un appareil qui envoie des relevés toutes les minutes via un réseau international qui facture 8 dollars par Mo transféré, l’exploitant devrait payer à l’opérateur 14 400 dollars par an rien que pour la circulation des en-têtes des frames dans un protocole DDS. Avec Zenoh, le transfert des seuls en-têtes coûterait ici 1 256 dollars par an », argumente Angelo Corsaro.

Le protocole Zenoh peut fonctionner au-dessus de tout protocole de communication, qu’il s’agisse d’un réseau TCP/IP (fonctionnant lui-même au-dessus du protocole de connexion filaire ou sans fil), d’une connexion série, etc. Selon différentes études présentées par Zettascale, le protocole Zenoh s’est également montré très efficace pour transférer des données au travers de connexions VPN, Wifi, 4G/5G…

Selon Zettascale, Zenoh serait utilisé directement sur des sous-marins autonomes, en pont pour le protocole DDS avec des machines de minage, sur des drones d’inspection des pipelines fonctionnant sous ROS, ou encore sur des chariots autonomes en entrepôts. General Motors serait par ailleurs en train d’intégrer Zenoh à son uProtocol, qu’il développe pour ses voitures connectées. Zenoh est aussi au cœur des communications réseau de l’Indy Autonomous Car Challenge (IAC), une compétition de voitures de course autonomes lancée en 2021 par diverses universités, aux USA et an Italie.

Cinq composants pour rendre Zenoh pleinement utilisable

En ce qui la concerne, la plateforme Zetta se compose de cinq types d’éléments :

Z-PaaS : le logiciel qui constitue le centre névralgique de la solution, à installer sur un serveur (sur site ou en cloud) pour administrer le réseau Zenoh.

Z-API : la bibliothèque de fonctions qui permettent aux développeurs (Python, C/C++, Rust et Arduino) d’un appareil connecté de programmer l’envoi et la réception de données au protocole Zenoh.

Z-Tools : les outils qui se connectent à Z-PaaS pour administrer, monitorer et dépanner le réseau Zenoh.

Z-router : un logiciel à installer sur un point de présence non loin des objets connectés pour faire la passerelle entre le réseau Zenoh et d’éventuels autres protocoles IoT.

Z-connectors : des connecteurs qui permettent au Z-router de récupérer ou de renvoyer des paquets de données dans d’autres protocoles ; notamment HTTP, MQTT et DDS, mais aussi ROS, le système qui fait office de standard dans la robotique. On trouve aussi des connecteurs permettant à la plateforme Z-PaaS de s’interfacer avec des bases de données (RocksDB et InfluxDB, pour celles ayant trait à l’IoT) ou des systèmes de stockage tiers (S3, MinIO, systèmes de fichiers…). Plus exactement, ces connecteurs fonctionnent avec le logiciel Zenoh Flow qui se trouve à la fois dans Z-router et dans Z-PaaS.

« Par exemple, si vos appareils connectés sont des robots industriels dans vos usines, nous vous envoyons le plug-in à installer sur les serveurs locaux qui les pilotent, voire sur les systèmes ROS embarqués dans vos robots. Localement, vos équipes n’ont rien d’autre à faire. Les données seront capturées et acheminées vers le serveur qui doit les traiter, de manière transparente », assure Angelo Corsaro.

« De base, le système ROS s’accompagne d’un environnement, RMW (ROS Middleware), qui utilise le protocole réseau DDS, mais celui-ci n’est pas adapté aux déconnexions aléatoires pouvant survenir avec une connexion sans fil. Or, de plus en plus, les robots sont mobiles, fonctionnent à l’extérieur et ont donc besoin d’une connexion Wifi ou 4G/5G. Pour notre plateforme Zetta, il y a donc l’enjeu d’incarner une alternative à RMW », argumente encore notre interlocuteur.

Bien qu’elle siège sur le plateau de Saclay, en région parisienne, Zettascale revendique déjà de grands clients à l’international : la Nasa, Boeing, Fujistu… En France, sa solution serait utilisée par Thalès.