IoT : La guerre des réseaux aura-t-elle lieu ?

Avec 8 milliards d’objets connectés aujourd’hui soit autant que d’habitants sur la planète, l’IoT est sans conteste le boom industriel de l’année. Compteurs électriques intelligents, caméras de sécurité ou capteurs de température comptent parmi les installations les plus prisées. Le nombre de ces équipements devrait atteindre 20 milliards d’ici à 2020. Aujourd’hui, faire communiquer des objets entre eux repose sur de multiples protocoles : réseaux cellulaires, sans fil ou réseaux dédiés comme Sigfox ou LoRa. Ces Low-Power Wide-Area Network (LPWA) sont-ils transitoires ? Faut-il privilégier la 4G ?  La 5G sera-t-elle l’avenir de l’IoT ? Tour d’horizon des technologies.

Les réseaux dédiés à l’IoT : Low-Power Wide-Area Network (LPWA)

Pour la majorité des objets tels que les bornes ou les capteurs, il est inutile de passer par des infrastructures cellulaires. C’est pourquoi les réseaux basse consommation et longue distance bâtis spécialement pour les objets connectés et faciles à déployer connaissent un succès grandissant.

 

  • Sigfox

Sigfox est arrivé le premier avec une technologie basée sur la radio fréquence, de type Ultra Narrow Band. Ce réseau dédié permet de faire transiter de petits messages d’objets à objets (pas plus de 12 caractères et 140 messages par jour).
Sa consommation est mille fois inférieure à celle d’une carte SIM et son utilisation repose sur des fréquences libres. Les objets communiquent partout où le réseau existe, sans roaming.
Mais ce protocole nécessite des antennes relais pour pouvoir fonctionner. Il est présent dans près de 30 pays dans le monde sans toutefois couvrir l’ensemble de leur territoire. Fortement médiatisée, l’entreprise qui affirme de grandes ambitions de développement, a bénéficié de plusieurs levées de fond qui se chiffrent en millions d’euros. Sigfox vise une couverture réseau mondiale, par les bandes de fréquence terrestre (868 et 915 MHz) ou par satellite (programme Mustang avec Airbus en cours de développement). L’entreprise française bénéficie d’une grande visibilité médiatique et du soutien de nombreux acteurs comme Samsung, Air liquide, Telefónica ou Engie. Elle n’a cependant pas le monopole des futurs réseaux IoT.

 

  • LoRa

L’alliance LoRa est apparue 2 ans après son concurrent principal Sigfox. Basée également sur la radio fréquence, LoRa opère dans des bandes de fréquences ISM (868 Mhz), de type Chirp Spread Spectrum. Le réseau LoRaWan se distingue par une vitesse de transmission plus élevée que Sigfox (de 300 bits/s à 100 kbit/s) et des messages pesant jusqu’à 240 octets.

L’alliance LoRa compte elle aussi des soutiens de grande envergure comme Cisco, IBM, KPN, Bouygues Telecom. Elle est en passe de rattraper Sigfox en termes de nombre de pays représentés, mais sa couverture reste moins étendue. Son principal avantage est la possibilité de mettre en œuvre des réseaux privés, en mode managed. De plus, le réseau LoRaWan offre une certaine souplesse car il possède 3 classes de communication -A, B, C – pour 3 besoins différents. La classe A représente les conditions de communication minimum communes à tous les objets. Les autres classes proposent en option : plus de débit et la bidirectionnalité.

 

LTE M et NB-IoT : la 4G augmentée

Les opérateurs ont compris que les réseaux LPWA représentaient un bon complément au réseau cellulaire. Extension de la 4G, les protocoles LTE M puis NB-IoT, spécifiés par le consortium 3GPP offrent une bande de fréquence propriétaire, contrairement à Sigfox et LoRa. L’accent est mis sur le temps réel au lieu d’une communication sporadique.
Seuls les opérateurs possédant déjà une licence LTE peuvent déployer ce protocole. Et il faut constater que le travail de standardisation n’est pas encore terminé, ce qui ralentit leur pénétration.

En adoptant LTE M, Orange et quelques grands opérateurs mondiaux adoptent une approche commune, directement applicable à moindre coûts sur l’infrastructure cellulaire existante. Rapide à mettre en œuvre auprès de leurs clients existants, cette technologie fait figure de test pour une intégration native de l’IoT avec la 5G.

 

5G : à l’assaut de l’IoT

Annoncée pour 2020, la 5G devrait intégrer nativement une composante IoT. Depuis le dernier World Mobile Congress à Barcelone, la 5G est au centre de l’attention. Elle doit accompagner le grand public vers les nouveaux usages créés par les objets connectés.
Temps réel, faible latence et débit capable de transporter de la vidéo en sont les points clés.
Des premiers tests ont commencé dans le domaine du Véhicule 2 Véhicule. La 5G aura également pour vocation de répondre à des besoins temporaires de diffusion vidéo sur des grandes manifestations comme les JO ou la coupe du monde de football. Mais ces différents tests restent encore limités à des besoins métiers ciblés.

 

Sur quelle technologie faut-il miser ?

Si les différents réseaux cellulaires peuvent être considérés comme des concurrents dont le prix et la couverture sont les principaux critères de différenciation, le paysage est très différent pour les réseaux IoT.
En effet, les différents réseaux évoqués sont complémentaires et doivent être choisis en fonction de vos usages.

 

Voici les points clés à analyser :

  • volume de données par objet
  • efficacité énergétique pour les objets
  • niveau de bidirectionnalité
  • temps réel et latence
  • couverture et roaming
  • réseau public ou privé
  • fréquence libre ou propriétaire

 

Par exemple, si vous souhaitez installer des capteurs (température, humidité, qualité d’air…) qui aient une grande autonomie, il faut penser au réseau Sigfox.
Si vous devez installer des capteurs sur une zone précise, dans le cadre d’un réseau que vous opérez vous-même, pour relever des niveaux de fuel par exemple ou localiser des engins. LoRaWan devrait répondre à vos besoins.

La fréquence libre vous inquiète et vous préférez confier la communication de vos capteurs à un réseau géré par des opérateurs en fréquence propriétaire ? Ou vous recherchez une interaction en temps réel ? NB-IoT semble la solution appropriée.

Enfin, si votre business peut attendre la prochaine décennie pour évoluer vers l’IoT ou que vos besoins dépassent l’offre de réseaux actuels, alors la 5G sera certainement la réponse.

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