La connectivité est le fondement de l'Internet des objets (IoT), et il n'est pas exagéré de dire que le choix de la technologie sans fil peut avoir un impact considérable sur la réussite de tout projet IoT. Voici quatre normes de connectivité IoT émergentes qui façonneront le paysage numérique en 2020 et au-delà.
1,5 G
Les dernières normes de téléphonie mobile font l’objet de vifs débats. Bien que les opérateurs de télécommunications de plusieurs pays aient annoncé successivement, depuis mi-2019, le lancement de réseaux mobiles de nouvelle génération, à savoir la version 16 du 3GPP, la “ vision globale de la 5G ” n’a pas encore été concrétisée. La version 16, dont l’achèvement est prévu d’ici fin 2020, apportera des améliorations majeures aux communications ultra-fiables à faible latence (URLLC). Par ailleurs, dans le cadre de la feuille de route “ 5G Efficiency ”, elle introduira également une série d’améliorations, notamment la réduction de la congestion du réseau, l’amélioration de l’efficacité énergétique et le renforcement de la mobilité.
Outre son rôle bien établi sur le marché de la mobilité grand public, la 5G est également considérée comme un catalyseur majeur d’autres tendances technologiques émergentes, telles que la réalité augmentée et virtuelle et les véhicules connectés. Cette technologie offre une connectivité fiable et omniprésente pour l’Internet des objets dans les zones urbaines et jouera un rôle important dans l’innovation en matière de télémédecine, ainsi que dans la sécurité publique et les communications critiques.
En ce qui concerne l’Internet des objets industriel, la 5G est considérée comme un élément clé des réseaux à latence réduite destinés à l’automatisation industrielle. Avec l’introduction des déploiements 5G propriétaires, les opérateurs de téléphonie mobile s’efforcent de répondre aux préoccupations croissantes des utilisateurs industriels en matière de sécurité et de propriété des données. Cependant, le coût élevé et le soutien encore naissant au niveau du matériel (c’est-à-dire les stations de base) laissent encore planer un grand point d’interrogation sur les cas d’utilisation professionnels des réseaux 5G propriétaires.
2. Réseau à faible consommation et à large couverture (LPWAN) conforme aux normes
Les réseaux étendus à faible consommation (LPWAN) sont conçus pour des terminaux à faible bande passante et à faible puissance de calcul, afin d’offrir une connectivité IoT économe en énergie et rentable dans des environnements vastes et denses. Aucune autre catégorie de technologies sans fil ne surpasse actuellement les LPWAN en termes d’autonomie des batteries, de coûts de connectivité des appareils et du réseau, et de facilité de mise en œuvre. Grâce à cette combinaison unique de capacités, les LPWAN sont devenus un moteur essentiel pour les réseaux de capteurs à grande échelle et tolérants à la latence dans les secteurs de l’IoT industriel, des bâtiments intelligents et des villes intelligentes.
Bien qu’il existe aujourd’hui un grand nombre de protocoles LPWAN, vous souhaiterez peut-être découvrir les avantages spécifiques des technologies basées sur des normes. Compte tenu de la croissance explosive des appareils IoT, la qualité de service, l’évolutivité et l’interopérabilité deviendront des critères essentiels dans vos décisions en matière de technologies sans fil. Des normes basées sur les opérateurs, telles que le NB-IoT et le LTE-M, ainsi que MYTHINGS (une solution de connectivité réseau à faible débit reposant sur les dernières normes ouvertes de l’ETSI), ont vu le jour pour compléter les technologies propriétaires (telles que LoRa , Sigfox, etc.), et répondent précisément à ces exigences.
En termes d’applications, le NB-IoT et d’autres normes de réseaux étendus à faible consommation (LPWAN) gérées par les opérateurs deviendront les piliers fondamentaux des futurs réseaux de villes intelligentes. S’appuyant sur l’infrastructure mobile cellulaire existante, ces réseaux contrôlés offrent une large couverture dans les zones urbaines tout en éliminant les coûts liés à la construction d’infrastructures. En revanche, pour les déploiements industriels où la sécurité et la propriété des données sont primordiales, les solutions de déploiement privées telles que MYTHINGS constitueront le premier choix. De plus, les installations industrielles sont souvent situées dans des zones isolées où la qualité de service offerte par les opérateurs de réseau est généralement médiocre.
3. Wi-Fi 6
Bien que le terme « Wi-Fi 6 » (également appelé « 802.11.ax ») existe depuis un certain temps déjà, ce n'est qu'à la fin de l'année dernière que ses spécifications complètes ont été dévoilées et qu'il a été officiellement lancé. Compte tenu de l'omniprésence du Wi-Fi dans notre quotidien, il n'est pas surprenant que la dernière génération de Wi-Fi ait suscité un vif intérêt lors du CES de cette année. Il existe désormais un grand nombre d'appareils compatibles, et avec la baisse continue des prix du matériel, l'année 2020 devrait marquer un tournant majeur dans l'adoption du Wi-Fi 6.
La principale amélioration apportée par le Wi-Fi 6 par rapport à la version précédente consiste à augmenter considérablement la bande passante globale du réseau. De plus, même si le streaming vidéo UHD est sans doute la première chose qui vient à l’esprit, ce débit accru est destiné à répondre à un défi plus spécifique lié à l’IoT : la coexistence des appareils. L’objectif du Wi-Fi 6 n’est pas d’offrir des vitesses fulgurantes sur un seul appareil, mais de prendre en charge simultanément un plus grand nombre de terminaux connectés au routeur sans affecter le débit de données de chacun d’entre eux. Pour ce faire, la norme permet de regrouper davantage de données dans chaque transmission et le spectre total utilisé est divisé en un plus grand nombre de canaux afin de transmettre simultanément les flux de données.
À l’instar des générations précédentes, le Wi-Fi 6 deviendra la colonne vertébrale de l’IoT à haut débit dans les réseaux domestiques et d’entreprise. Parallèlement, en atténuant les problèmes de congestion, cette technologie renforcera la qualité des infrastructures Wi-Fi publiques et améliorera l’expérience utilisateur grâce à de nouveaux services numériques mobiles. Les systèmes d'infodivertissement embarqués et les réseaux de diagnostic embarqués constitueront les cas d'utilisation les plus disruptifs du Wi-Fi 6 ; toutefois, leur développement pourrait prendre davantage de temps.
4. Bluetooth 5.X
Le Bluetooth 5.0 s'appuie sur la spécification Bluetooth Low Energy (BLE) et apporte des avancées significatives en termes de débit, de vitesse et de portée. Auparavant, l'utilisation du BLE était limitée aux terminaux à faible débit, tels que les balises et les appareils portables ; toute forme de transmission audio nécessitait donc le protocole Bluetooth classique, très gourmand en énergie. Aujourd’hui, le Bluetooth 5.0 offre une solution économe en énergie pour la diffusion audio en continu et l’envoi de fichiers volumineux sans vider rapidement la batterie de votre appareil. Si la vitesse n’est pas la priorité absolue, le Bluetooth 5.0 permet également aux appareils de communiquer à de faibles débits de données en échange d’une portée améliorée pouvant atteindre 200 mètres, ce qui rend cette technologie idéale pour la prochaine génération d’appareils domestiques connectés.
Le Bluetooth 5.1 et, plus récemment, le 5.2 sont les deux dernières versions de la cinquième génération de Bluetooth. Bien qu’elles ne diffèrent pas significativement du Bluetooth 5.0, elles offrent des fonctionnalités très intéressantes pour le positionnement directionnel de haute précision et les services de navigation en intérieur. Le protocole utilise une technologie innovante d’angle d’arrivée et de départ (AoD) pour atteindre une précision de positionnement inférieure au mètre. En revanche, l’inconvénient de ces méthodes réside dans la conception matérielle complexe et coûteuse des récepteurs de positionnement fixes ou des balises, car ceux-ci nécessitent des réseaux d’antennes pour recevoir ou émettre des signaux.
La version Bluetooth 5 prend en charge une architecture en maillage afin d'étendre la portée des systèmes de localisation en intérieur et des réseaux de capteurs industriels à faible consommation. Il convient toutefois de noter que les topologies en maillage sont par nature très gourmandes en énergie et que la planification et la configuration du réseau peuvent représenter une tâche considérable lors du déploiement à grande échelle d'appareils IoT.
Résumer
Chaque norme de connectivité IoT a sa place dans l'univers de l'IoT, et c'est à vous de décider quelle technologie convient le mieux à vos solutions numériques et à vos cas d'utilisation. En général, les utilisateurs industriels et professionnels finissent par adopter une architecture hybride et évolutive qui intègre plusieurs technologies sans fil afin d’exploiter pleinement le potentiel de l’IoT. Dans ce cas, il sera primordial de concevoir une infrastructure sans fil flexible, robuste et rétrocompatible, capable de s’adapter en toute transparence à l’évolution de vos besoins, et cet aspect doit être pris en compte dès le lancement d’un projet IoT.
