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Réseaux de communication IoT : les forces en présence

Publié le
14/11/2017
|
Dalyl Hadj Bouziz
|
Tech
Publié le
14/11/2017
Dalyl Hadj Bouziz
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Tech

A l’horizon 2020, Gartner annonce plus de 26 milliards d’objets connectés quand Cisco parle de près de 50 milliards. Afin d’absorber la croissance exponentielle des objets et des données connectées dans les années à venir, la création d’une infrastructure réseau fiable et efficace est essentielle. Gros plan sur les réseaux de communication IoT, premier volet de notre dossier consacré à ce marché en très forte croissance.

Qu’ils soient domestiques, mobiles ou encore industriels, les objets connectés collectent et stockent des informations dans le but de les exploiter. La transmission de ces données peut s’effectuer de manière périodique, avec une fréquence variable : en envoyant un message toutes les minutes pour un capteur de température par exemple. La transmission des données peut également être déclenchée par un évènement, comme lors de la mise en marche d’une alarme incendie.

Hormis les cas exceptionnels, comme la voiture connectée ou les caméras de surveillances, les objets connectés ne transmettent que peu de données, comme une simple mesure. Leur véritable besoin est alors une autonomie et une durée de vie de plusieurs années. Les réseaux (WIFI, Bluetooth, 3G), existant depuis plusieurs années, ne répondent pas à ce besoin de par leur aspect énergivore. C’est pourquoi, il a été nécessaire de créer de nouveaux réseaux de communication IoT adaptés à cette problématique.

Une nouvelle infrastructure réseau non standardisée

Commençons par nous intéresser aux différents types de réseaux de communication IoT existants. Pour bien comprendre leurs spécificités, nous pouvons répartir les réseaux de communication IoT en 3 catégories :

  • Les Local Area Network (LAN)
  • Les réseaux cellulaires longues distances
  • Les Low Power Wide Area Network (LPWAN)

Techniquement, en plus de la distance d’émission, la différence se situe aussi au niveau des bandes fréquences utilisées et de la consommation d’énergie nécessaire à leur utilisation. Pour simplifier, les protocoles sont essentiellement répartis ainsi :

Réseaux de communication IoT : les forces en présence
Réseaux de communication IoT : les protocoles

Les LAN, le réseau local

Wifi, Zigbee, Z-Wave, Bluetooth… Tels sont les principaux acteurs du LAN. D’une portée comprise entre 1 et 100 mètres, ces réseaux sont majoritairement présents dans la Smart Home. Tout type de messages peut ainsi être transmis : vidéo et image pour le WIFI, etc. Hormis dans le cas de ZIGBEE, le principal défaut des LAN réside dans leur faible autonomie, avec des protocoles plutôt énergivores.

Les réseaux cellulaires, les réseaux les plus utilisés

Profitant des réseaux déjà existants, installés par les opérateurs de téléphonie, leur nombre augmente rapidement grâce à deux facteurs : le marché chinois et l’automobile, principal secteur exploitant cette technologie. Ils sont principalement adaptés aux objets possédant une source d’alimentation régulière. D’après Berg Insight, si le nombre d’objets connectés pourrait croître de plus de 25% chaque année jusqu’en 2022, plus de 3 objets sur 4 fonctionneront toujours grâce à un protocole cellulaire.

Les LWPAN non cellulaires, les réseaux dédiés à l’IoT

Les LPWAN non-cellulaires captent de plus en plus de parts de marché. En effet, c’est la solution qui a été créée spécifiquement pour l’Internet des Objets. Les LPWAN sont des réseaux longues distances, jusqu’à 50 km en zone rurale, bas débits et peu consommateurs d’énergie. Les batteries utilisées avec ces réseaux ont d’ailleurs une durée de vie supérieure à 90 mois, contre seulement 19 mois en moyenne pour les réseaux cellulaires.

Ils représentent la première étape de communication entre l’objet et l’utilisateur. C’est en effet le lien entre les objets connectés et les différentes antennes de communication qui transmettent les informations au Cloud.

Réseaux de communication IoT : les forces en présence
Les LPWAN non-cellulaires (Source : Keley Consulting)

Quel nouvel acteur imposera son propre réseau ?

SIGFOX, LoRa, Qowisio, Ingenu… les concurrents sur le marché des réseaux ne cessent d’augmenter. Cependant deux acteurs principaux, d’origine française, se distinguent et sont les leaders actuels.

SIGFOX : la prochaine licorne française ?

Le premier est SIGFOX, considéré comme le véritable leader mondial du domaine. L’entreprise, annoncée comme la prochaine licorne française, a développé sa stratégie autour de deux atouts majeurs.

D’un côté, une offre proposée à l’internationale. L’entreprise annonce une présence du réseau sur plus de 60 pays fin 2018 et multiplie les partenariats hors Hexagone, comme l’espagnol Telefonica ou encore le coréen SK Telecom. Côté hardware, l’entreprise s’appuie aussi sur des partenaires pour développer son réseau.

D’autre part, le choix fort de réduire un maximum marges et coûts sur les objets connectés. Ludovic Le Moan, PDG de SIGFOX parle même d’un début d’une nouvelle ère, celle de l’IoT « jetable » avec des puces à 20 centimes, pratiques pour suivre les bagages pour les compagnies aériennes par exemple. Pour continuer à se développer, l’entreprise organise le «SIGFOX WORLD IoT EXPO »,  un événement se déroulant chaque année dans une nouvelle capitale. L’objectif : montrer les avancées réalisées et convaincre les entreprises présentes pour standardiser mondialement le protocole SIGFOX.

LoRa : l’alliance des poids lourds

Le réseau LoRa a été créé par l’entreprise Semtech suite au rachat de la start-up française Cycléo. LoRa prend de plus en plus d’ampleur depuis la mise en place de l’Alliance-LoRa qui rassemble de nombreux acteurs industriels majeurs comme Orange, Cisco ou EDF.

Profitant des antennes des membres de l’alliance, ce réseau propose une couverture plus importante à l’échelle locale, garantissant ainsi une bien meilleure précision et localisation que son principal concurrent. De plus, son utilisation « indoor » lui permet aussi de s’introduire dans le marché de la Smart Home, domaine privilégié des LAN.

Une concurrence américaine de plus en plus menaçante

Si la stratégie de ces deux acteurs est différente, leur objectif est bien évidemment le même : conquérir définitivement le marché des LWPAN et standardiser son protocole. Pour l’atteindre, les levées de fonds se multiplient des deux côtés : 150 millions d’euros pour SIGFOX, 75 millions pour Actility, membre de l’Alliance-LoRa. Ces chiffres sont le symbole d’un marché en plein essor avec d’énormes retombées financières en conséquence.

Néanmoins, les géants américains, notamment Verizon, pourraient rapidement bouleverser la hiérarchie établie. Profitant de moyens bien plus conséquents, 690 millions de dollars de chiffre d’affaires en 2015, l’entreprise américaine a déployé son réseau Cat M1 aux USA, en proposant un forfait illimité, avec un prix se rapprochant de LoRa et Sigfox (moins de 10 euros / an / objet) et un débit de transmission bien plus élevé. Cette solution innovante pourrait à court terme concurrencer les deux réseaux français. C’est aussi la preuve qu’aucun acteur ne s’impose réellement comme la norme à suivre pour l’IoT.

Réseaux de communication IoT : en conclusion

Devant cet éventail de possibilités, il est indispensable de bien choisir son réseau de communication. Celui-ci va donc forcément dépendre de l’objet connecté. Voici un schéma explicatif pour s’y retrouver.

Réseaux de communication IoT : les forces en présence arbre
Arbre de décision des réseaux de communication IoT (Source : Keley Consulting)

Par ailleurs, il est nécessaire de prendre en compte que les transmissions liées aux objets connectés sont de plus en plus simples d’utilisation. La dimension internationale est devenue indispensable, elle s’impose désormais à tous les acteurs du marché. Mais l’efficacité de ces transmissions sera validée uniquement lorsque la sécurité des utilisateurs et des données sera garantie. Nous en reparlerons lors d’un prochain article…

Sources :

http://www.zdnet.fr/actualites/verizon-lance-un-reseau-iot-cat-m-d-importance-aux-etats-unis-39850630.htm
http://aruco.com/2016/03/strategie-reseaux-iot-sigfox-lora/
http://www.vipress.net/modules-iot-net-avantage-cellulaire-face-a-lorasigfox/
https://www.lembarque.com/sigfox-promet-pour-2018-un-emetteur-radio-a-0-20-pour-objets-connectes-jetables_006657
http://www.journaldunet.com/solutions/cloud-computing/1182008-lora-va-t-il-battre-sigfox-dans-la-course-aux-reseaux-pour-objets-connectes/
https://www.objetconnecte.com/comment-choisir-meilleur-reseau-pour-son-projet-0312/

Pour aller plus loin :

- S’informer techniquement sur les réseaux : http://www.oezratty.net/wordpress/2015/reseaux-m2m-1/
- Comprendre l’impact des réseaux LPWAN : http://blogdigitalconsult.fr/iot-et-m2m-qui-peut-gagner-la-guerre-des-nouveaux-reseaux-low-power-wide-area/
- Rester informé sur l’événement réalisé par SIGFOX : http://world-iot-expo.com/

Auteur : Dalyl Hadj Bouzid, Consultant, Keley Consulting

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