Tout savoir sur les réseaux IoT

Les réseaux IoT permettent aux objets de se “connecter” à Internet. Ils se définissent comme des réseaux informatisés sur lesquels circulent des données grâce à différents protocoles de communication. Le grand public connaît bien certains d’entre eux, comme le WiFi, ou le réseau cellulaire 4G. Il existe une multitude de réseaux capables de servir à l’Internet des objets. On différencie généralement les réseaux dédiés à l’usage personnel et professionnel “indoor” des réseaux “outdoor”. Les premiers s’utilisent à l’échelle des bâtiments, les deuxièmes à celle des territoires. Certains, comme le réseau LPWAN, ont peu de notoriété. Ils ont pourtant été créés spécifiquement pour les besoins de l’Internet of Things. Ils affichent des avantages réels en matière de coût, de consommation énergétique et de portée.

Les réseaux de l’Internet des objets de courte portée

Parmi les différents réseaux IoT trônent les réseaux de courte portée. Celle-ci se limite à quelques dizaines de mètres en général. Ces réseaux recoupent les besoins des objets connectés personnels et professionnels. Ils servent ainsi à la domotique liée au bien-être, à la santé et aux loisirs. Ils assurent également la couverture de l’intérieur des bâtiments professionnels. Le Bluetooth, ou BLE, a l’avantage de fonctionner pour de nombreux objets connectés personnels. Il existe aussi en version industrielle, et se surnomme dans ce cas “BLE industriel”. Il s’agit d’une forme de Bluetooth sécurisée, utilisée par les usines, entrepôts et grands magasins pour le suivi d’items. Ce réseau s’étend sur des distances allant de 20 à 200 mètres. La RFID, Radio Frequency Identification, signifie “radio-identification”. On la surnomme aussi RFID Active. Ce réseau a l'avantage d'être “non-propriétaire”, et donc libre de droit. Il s’utilise lui aussi pour l’asset tracking à l’échelle du bâtiment, c’est-à-dire pour la traçabilité des biens. Le réseau RFID fonctionne par stockage des données récupérables à distance, généralement dans un rayon de 100 mètres. Cette technologie utilise des étiquettes RFID collées sur les produits pour enregistrer leurs données et les transmettre. Elle s’avère particulièrement utile dans les domaines du retail, de la logistique, des transports ou de l’agriculture. On compare souvent la RFID à la NFC (Near Field Communication, ou communication en champ proche). En réalité, la NFC est une technologie de communication à distance issue de la RFID. Sa principale spécificité réside dans sa portée, limitée à 20 mètres. Le réseau Zigbee incarne un autre réseau courte portée. Il s’agit d’un protocole de communication sans fil qui permet de créer un réseau d’appareils d’autant plus large qu’il y a d’objets “points relais”. Il s'agit en outre, d’un protocole open source, autrement dit utilisable par tous et personnalisable. Il s’avère par ailleurs bien sécurisé, et moins gourmand en énergie que le WiFi.

Les réseaux longue distance dédiés aux objets connectés

Viennent ensuite de nouveaux réseaux spécialement conçus pour servir aux objets connectés, et plus spécifiquement à ceux situés en extérieur. Ces réseaux IoT “outdoor” servent ainsi aux solutions IdO dédiées à l’environnement : capteurs de bruit, de pollution, de température, caméras de vidéosurveillance, etc. Les principaux réseaux destinés à cet IoT outdoor se surnomment les LPWAN, pour Low Power Wide Area Network. Des réseaux sans fil, longue portée et basse consommation. Ces réseaux desservent des objets IoT géographiquement peu accessibles. Peu chers à installer, ils peuvent connecter de très nombreux objets. Seul point noir : leur débit est limité par rapport à d’autres réseaux IoT. On compte parmi les réseaux LPWAN le Sigfox. Ce réseau cellulaire a été conçu pour les objets connectés. Il profite d’une bonne couverture en France hexagonale, et compte de nombreux adeptes. Il communique effectivement les données par “paquets”, ce qui lui permet de consommer peu d'énergie. Les capteurs de température, d’hygrométrie ou de localisations l’utilisent particulièrement. Une des principales concurrentes du réseau Sigfox est la technologie radio LoRa (Long Range, ou “longue portée”). Il s’agit d’un réseau cellulaire particulièrement courant dans l’IIoT, ou IoT industriel. Le spectre de cette solution sans fil bas débit couvre potentiellement des millions d’objets connectés, y compris ceux peu accessibles, sur les toits ou dans les sous-sols. La technologie LoRa utilise le protocole dit LoRaWAN, ou « Wide-area network » (réseau étendu à longue portée), à la fois peu énergivore et financièrement avantageux. Ce réseau permet en outre une géolocalisation précise, même sans GPS. Il est également open source, ce qui signifie qu’il peut être utilisé par n’importe quelle entreprise qui détient des puces LoRa.

Les réseaux outdoor des partenaires du 3GPP

On compte également parmi les réseaux LPWAN les 3GPP, dont le LTE-M, le NB-IoT et la 5G. L'acronyme 3GPP désigne le 3rd Generation Partnership Project. Il s’agit d’une entente commerciale entre différents organismes de normalisation des réseaux de téléphonie mobile. Ce groupe gère ainsi les normes GSM, 2G, Edge, 3G, 4G et 5G :

• Le système 3G se base sur les réseaux cellulaires de la norme GSM, ou Global System for Mobile Communications.
• Les réseaux LTE relèvent de la 4G et de la 3G. La 4G LTE a des capacités de transmissions de données rapides, doublées de bonnes couvertures.
• La 5G offre plus de débit, plus de bande passante et une temps de latence meilleur que les réseaux cellulaires traditionnels. Elle assure également une sécurité de bout en bout. Elle devrait donc s’avérer particulièrement utile pour les systèmes de surveillance.

Le marché comprend en outre certains réseaux IoT propriétaires comme Weightless, Wimax ou Qowisio. Weightless SIG (Special Interest Group) a pour mission de banaliser les technologies LPWAN dans le cadre de l’IdO. Il s’agit de technologies peu chères, avec d’importantes portées géographiques. Pour choisir le réseau IoT le plus adapté à votre projet, confiez-nous vos problématiques. Les experts Requea conseillent de nombreuses entreprises et collectivités dans le choix du protocole de communication le plus approprié à leur contexte. Contactez-nous pour recevoir des recommandations en termes de réseau IdO.