Les trois étapes pour valider votre solution IoT : Problème, PoC, Prototype

Que vous soyez un industriel qui souhaite adopter l’IoT pour améliorer l’efficacité de ses chaînes de production ou une jeune start-up early-stage, passer d’une idée à un produit IoT est un processus plein de challenges.

Ce n'est pas pour rien que « hardware » contient le mot hard :)

En se référant à ces données, force est de constater que la réalisation d’un prototype est une phase cruciale dans le processus de développement d’un produit IoT.

Dans cet article, nous allons  voir en détail les 3 étapes clés à suivre pour concrétiser votre idée de produit IoT, tout en respectant le triptique suivant :

• Temps : l'enjeu est de réduire son time-to-market.
• Coût : développer une solution économique sans ruiner son budget.
• Risque : minimiser le risque de créer un produit qui ne répond pas à un réel besoin.

Au menu

1. Identifier votre proposition de valeur (business)
2. Esquissez votre solution IoT avec un PoC (technique)
3. Concevez votre prototype IoT (technique et business)

1. Identifiez votre proposition de valeur

Pensez problème et non pas solution IoT

À ce stade, vous avez une super idée de produit IoT, vous êtes motivé et avez hâte de brancher votre Arduino et commencer à souder des composants.

Bien que ce ne soit souvent pas la partie la plus fun, vous devez vous assurer que votre produit répond à un besoin réel.

Vous ne voulez pas engager du capital et de la R&D pour vous retrouver avec un produit dont personne n’a besoin. Gardez toujours en tête que vous pouvez toujours débugger et corriger une fonctionnalité qui ne marche pas après le lancement de votre produit.

Par contre, il y a très peu de choses à faire si vous vous rendez compte que votre produit ne répond à aucun besoin.

Commencez toujours par bien identifier le problème que vous cherchez à résoudre :

• À qui est destinée votre solution IoT ?
• Comment votre solution va-t-elle apporter une solution à votre cible ?

À cette étape, des outils tels que le canevas de proposition de valeur créé par Alexander Osterwalder peuvent vous être d’une grande utilité.

Une fois le problème cadré, il est important d’identifier les fonctionnalités les plus importantes de votre produit. Pour ce faire, posez-vous les bonnes questions :

• Où réside réellement l’innovation de votre produit ?
• Cherchez-vous à créer un objet physique nouveau ?
• Apportez-vous une amélioration à un produit déjà existant ?
• Avez-vous identifié un champ d’application nouveau à un produit déjà existant ?

Les réponses à ces questions vous aideront à avoir une vision plus claire des aspects innovants majeurs de votre produit.

Ceci vous permettra de définir les fonctionnalités à développer lors de la phase de prototypage. Si le nombre de fonctionnalités identifiées reste quand même grand, penser à diviser votre projet en plusieurs phases.

Il est important, avant d’aller plus loin, de voir ce qu’est le cycle de développement d’un produit IoT.

Le cycle de développement d'une solution IoT

Vous avez sûrement déjà entendu PoC, prototype ou MVP… Ces termes sont souvent confondus et utilisés à tort et à travers. C’est aussi l’occasion de se mettre d’accord sur une terminologie commune.

Comme on peut le voir sur le graphique ci-dessous, le PoC (Proof of Concept) est la première étape dans le cycle de développement d’une solution IoT, il est conçu pour tester des hypothèses techniques (souvent une à la fois) avant d’attaquer tout développement majeur.

La conception d’un prototype, dans un second temps, comprendra le développement des fonctionnalités dont la faisabilité a été déjà validée, ainsi que leur intégration au système.

Ceci permettra de tester l’interdépendance des différentes fonctionnalités et de découvrir rapidement les erreurs système.

Une fois la conception du prototype terminée, ce dernier sera mis dans les mains des bêta testeurs afin de s’assurer de son bon fonctionnement mais aussi pour recueillir rapidement des retours utilisateurs qui serviront à façonner le design du produit ainsi que l’expérience utilisateur.

 

Cedric RAVALEC
Embedded & IoT Business Line Manager - Smile.eu

 

❝  En B2B, la phase de prototype est l'occasion d'impliquer les métiers et les collaborateurs pour tester la solution en situation réelle et valider qu'elle facilite les processus internes et leur apporte davantage de simplicité et de confort dans l'atteinte de leurs objectifs business. ❞

À partir de ces éléments et moyennant plusieurs itérations votre MVP (Minimum Viable Product) verra le jour, ce sera une version minimale opérationnelle de votre système que vos early adopters seront fiers d’utiliser.

Viendra après l’étape de la production où vous serez amené à gérer les challenges de mise à l’échelle.

Le design de votre produit sera probablement modifié pour réduire vos coûts et s’adapter aux procédures de fabrication grande échelle. Il faudra aussi optimiser vos charges récurrentes de structure (connectivité, hébergement, serveurs de calcul, …).

Bien qu’il ait été important d’avoir une vue d’ensemble sur le cycle de développement d’un produit IoT, dans cet écrit, nous ne nous attarderons pas sur les volets MVP et Production.

Nous pensons que les volets PoC et prototype sont particulièrement importants, car comme on a vu dans l’étude réalisée par Microsoft, c’est à ce niveau que les projets IoT sont abandonnés.

Dans la suite de cet article nous verrons en détail les points clés que vous devez prendre en compte lors de ces phases de conception.

2. Esquissez votre solution IoT avec un PoC

Gagnez du temps et réduisez vos coûts en optant pour des solutions open-hardware

Le PoC est la première étape dans le cycle de développement d’un produit IoT.

Dans cette étape, il est important d’analyser la faisabilité des différentes fonctionnalités une après l’autre. Toutefois, vos fonctionnalités seront architecturées autour d’une unité de traitement (Microcontrôleur / Microprocesseur) ainsi que d’autres composants hardware.

À ce stade, il est impératif de ne pas opter pour du custom hardware. En effet, le temps et le coût de développement seront considérables et il vous sera très difficile de concevoir votre système en utilisant une approche itérative.

Afin de pouvoir concevoir votre PoC rapidement à faible coût tout en minimisant vos risques optez pour un kit de développement open hardware. Le choix est vaste et chaque mois de nouvelles initiatives voient le jour.

Vous pouvez choisir des solutions classiques comme Arduino, Raspberry Pi ou ESP32 comme vous pouvez choisir des nouveaux kits de développement comme l’Azure MXChip IoT DevKit.

3 conseils pour choisir votre kit de développement

1. Optez pour des kits de développement utilisant des langages de programmation que vous maîtrisez déjà.

2. N’ayez pas peur de vous plonger dans les datasheets des différents kits afin d’identifier des modules déjà intégrés dont vous aurez besoin pendant cette première phase mais aussi pendant la phase de prototypage.

3. Privilégiez les kits de développement classiques avec des grandes communautés.  En cas de bug, vous avez de grandes chances de trouver rapidement la solution à vos problèmes.

Si vous jugez les performances de ces kits de développement insuffisantes pour votre application et que vous pensez avoir besoin de hardware customisé, vous pouvez opter pour des kits FPGA.

Ne vous attardez pas sur les détails

Si dans votre produit, vous avez besoin d’un accès cloud, optez plutôt pour des serveurs en local à ce stade.

Dans le cas où vous avez du mal à choisir la connectivité la plus adaptée pour votre objet, vous pouvez vous référer à l'article « Quelle technologie choisir pour connecter les objets ? ». 

Une fois votre cible hardware plus ou moins identifiée et afin de réduire au maximum l’effort de conception de votre PoC, vous pouvez parcourir les milliers de projets postés sur des sites communautaires comme : Instructables.com ou hackaday.io .

Vous avez de grandes chances de tomber sur des parties déjà conçues que vous pouvez récupérer.

C’est beau l’open-hardware :)

Vous l’aurez compris, pour réaliser votre PoC, une multitude de solutions à bas coût et à effort de conception minimal s’offrent à vous.

Votre PoC sera certainement moins présentable, avec des fils électriques qui passent dans tous les sens, mais il permettra en quelques jours de donner le feu vert pour attaquer la phase de conception de votre prototype.

PoC : une platine de prototypage avec des câbles de connexion (source Hwayeh)

Les 3 pièges à éviter pendant la phase de PoC 

 

Guillaume PAQUET
Tech Manager - Smile.eu

 

1. Vouloir mettre beaucoup de fonctionnalités sur ce POC.

 

Il faut aller à l'essentiel du besoin identifié, quitte à refaire une itération avec une fonctionnalité supplémentaire.

 

2. Vouloir s'approcher du produit final, tant sur le langage que sur la conception du produit en lui-même.

 

Cette étape viendra dans la phase de prototypage après avoir validé la solution

 

3. Développer des solutions propres et ne pas s'appuyer sur l'existant. Les développements doivent être minimes.

3. Concevez votre Prototype

Anticipez un maximum de problèmes 

Maintenant que vous avez validé la faisabilité technique des fonctionnalités essentielles de votre produit une à une.

La prochaine étape consiste à rassembler toutes ces fonctionnalités en un système global.

Souvent, c’est à ce stade-là qu’on peut avoir des mauvaises surprises.

Sublimez la partie technique

En effet, il est courant que des fonctionnalités interdépendantes puissent présenter des bugs lorsqu’elles fonctionnent simultanément.

Vous aurez donc potentiellement besoin d’opérer des changements à l’architecture software et/ou hardware de votre système jusqu’à ce que vous vous assuriez du bon fonctionnement global.

Une fois votre système IoT validé dans sa globalité, il conviendra alors d’abandonner votre platine de prototypages et vos câbles de connexion et de concevoir un circuit imprimé qui regroupera tous vos composants.

Pour ce faire, vous pouvez utiliser des logiciels gratuits tel que KiCAD ou des solutions payantes comme EAGLE si la complexité de votre système vous y oblige.

Il est important de prévoir, lors de la phase de dessin du circuit, des ports de tests afin de débugger facilement votre système en cas de bugs.

À ce stade, il est temps aussi de concevoir un boîtier qui met en valeur votre prototype.

Pour minimiser vos coûts, optez pour de l’impression 3d.

Récoltez du feedback client

Il est essentiel aussi de concevoir votre boîtier en pensant à l’utilisateur final.

N’hésitez pas à mettre le plus rapidement possible votre prototype à disposition de vos utilisateurs potentiels, ceci permettra de recueillir leur feedback et d’opérer des changements à un stade où les modifications ne coûtent pas cher.

Dans la même perspective, favorisez les tests de votre prototype d’objet connecté sur le terrain.

Les contraintes liées à l’environnement d’opération de votre objet connecté peuvent modifier son fonctionnement.

Optimisez vos coûts récurrents

Un aspect essentiel et souvent négligé pendant cette phase concerne l’optimisation de vos coûts de structure récurrents (connectivité, hébergement, serveurs de calcul).

En effet, ces coûts peuvent vite monter en flèche réduisant ainsi vos marges d’une façon drastique.

Il est donc important de concevoir votre prototype en anticipant cet aspect.

Si vos coûts de connectivité sont élevés, vous pouvez consulter notre guide :

« Fabricant : comment réduire vos coûts de connectivité IoT de 30 % ».

Avec tous ces éléments en tête, il ne reste plus qu’à lancer la fabrication de votre prototype.

Vendez le plus tôt possible

Pour votre premier batch, prévoyez des prototypes supplémentaires que vous pouvez mettre à disposition de vos équipes de vente.

De cette manière, ils pourront commencer leur cycle de vente en ayant un prototype d’objet connecté à montrer aux prospects.

Le feedback de votre équipe de vente, les tests en environnement ainsi que les retours de vos bêta testeurs seront les facteurs clés qui vous permettront de passer de façon stratégique d’un prototype à un MVP et par la suite à un objet connecté prêt pour une production de masse.

3 conseils pour vendre son prototype au près de son client

 

Guillaume PAQUET
Tech Manager - Smile.eu

 

1. Avoir une solution qui fonctionne vraiment et de ne présenter / démontrer que les fonctionnalités implémentées.

 

2. Avoir une interface simple et facile à utiliser (ne pas en mettre trop)

 

Cette étape viendra dans la phase de prototypage après avoir validé la solution

 

3. Prévoir l'évolutivité qui permet au client de se projeter et voir l'après.

Ce qu'il faut retenir

Que vous développiez une application pour le grand public ou pour un usage industriel, votre solution doit résoudre un problème réel.

Définir le problème de sa cible est un processus itératif qui passe par trois étapes : 

1. Identifier sa proposition de valeur ;

2. Tester la faisabilité de sa solution IoT (PoC) ; 

3. Tester la viabilité de sa solution (Prototype).

L'objectif ultime de ce processus est d'apprendre beaucoup et vite sur votre solution/marché. Comment ?

• En vendant votre solution à des clients potentiels pour obtenir un feedback concret.
• En présentant votre PoC à vos collaborateurs pour gagner de l’adhésion.
• En pitchant à vos investisseurs pour les convaincre de mettre de l’argent dans votre projet.