L'internet des objets (IdO) est un vaste réseau d'appareils, de véhicules et d'appareils ménagers interconnectés, équipés de logiciels, de capteurs et d'une connectivité réseau, qui permet à ces objets de collecter et d'échanger des données. La connectivité est essentielle à la réalisation de l'IdO ; elle constitue l'épine dorsale qui permet une bonne communication entre ces appareils et le monde numérique. Mais en quoi consiste-t-elle ? Voyons les détails : des réseaux étendus à faible consommation d'énergie (LPWAN) à la 5G à grande vitesse et à faible latence, et au-delà.

Le besoin de connectivité dans l'IdO

La connectivité du réseau 5G est essentielle au fonctionnement des appareils IoT. Les appareils doivent envoyer des données à un système central ou à un nuage pour traitement. Ils doivent également recevoir des instructions basées sur ces données. Par exemple, un tracker de fitness recueille des informations sur les pas et le rythme cardiaque d'une personne. Il envoie ces informations à une application sur un smartphone, où l'utilisateur peut consulter ses statistiques de santé. Si le tracker de fitness ne peut pas se connecter à l'internet, il ne peut pas partager ces informations, ce qui rend l'appareil moins utile.

Cependant, la demande de connectivité peut poser des problèmes. Les appareils IoT fonctionnent souvent dans des endroits éloignés ou dans des zones où la couverture réseau est limitée. Dans ces cas, une option de connectivité appropriée doit être choisie pour garantir la transmission efficace des données.

Dans l'ensemble, il est essentiel de fournir une connectivité fiable tout en maintenant la sécurité pour assurer le bon fonctionnement des appareils IoT. Alors que le nombre d'appareils connectés ne cesse de croître, les solutions de connectivité et les mesures de sécurité, telles que les VPNLes technologies de l'information et de la communication (TIC) joueront un rôle important dans le succès des applications de l'IdO.

Réseaux étendus à faible consommation d'énergie (LPWAN)

Les technologies LPWAN sont spécialement conçues pour les appareils IoT qui nécessitent une longue durée de vie de la batterie, une couverture étendue et une transmission de données minimale. Ces réseaux sont parfaits pour des applications telles que les compteurs intelligents, le suivi des actifs et la surveillance de l'environnement :

• Caractéristiques principales : Faible consommation d'énergie, longue portée, faible débit de données et rentabilité.

• Exemples de technologies LPWAN : LoRaWAN, Sigfox et IoT à bande étroite (NB-IoT).

• LoRaWAN : Utilise une modulation à spectre étalé pour une communication robuste, ce qui le rend idéal pour les environnements présentant des interférences.

• Sigfox : La consommation d'énergie est très faible et la portée est longue, ce qui convient aux appareils statiques dont la transmission de données est peu fréquente.

• NB-IoT : Basé sur les réseaux cellulaires, il offre une couverture plus large et une meilleure pénétration que les autres technologies LPWAN.

Le LPWAN offre des avantages significatifs, notamment un faible coût et une longue durée de vie de la batterie. De nombreux dispositifs LPWAN peuvent fonctionner pendant des années avec une seule batterie, ce qui en fait un choix économique pour un déploiement à grande échelle.

Réseaux cellulaires : 2G, 3G, 4G et 5G

Avant l'essor du LPWAN, les réseaux cellulaires étaient le premier choix pour la connectivité IoT. Les réseaux 2G, 3G, 4G et 5G sont des générations différentes de technologie cellulaire, chacune offrant des vitesses et des capacités de données améliorées.

2G a été le premier réseau cellulaire à prendre en charge la transmission de données, mais ses vitesses étaient lentes. Il convenait donc aux applications IdO de base, comme les dispositifs de suivi qui n'avaient besoin d'envoyer que de petites quantités de données. Par exemple, certains systèmes de suivi de véhicules utilisent la 2G pour envoyer des informations de localisation à un serveur central.

3G a apporté des vitesses de données plus rapides, permettant des applications plus avancées. Par exemple, les caméras de sécurité à distance peuvent diffuser des données vidéo sur des connexions 3G. Toutefois, à mesure que les besoins en matière d'IdO augmentaient, les limites de la 3G sont devenues évidentes. De nombreux appareils nécessitent une connectivité constante et des taux de transfert de données plus élevés.

4G a répondu à ces besoins en offrant des vitesses nettement plus rapides et une latence plus faible. Elle a permis aux appareils d'envoyer rapidement de grandes quantités de données. Les appareils domestiques intelligents, tels que les systèmes de sécurité et les appareils connectés, utilisent généralement les réseaux 4G pour une connectivité fiable. Cependant, alors que la demande d'appareils IoT continue de croître, la 4G est également confrontée à des limites.

La 5G et son impact sur l'IdO

Qu'est-ce que la 5G ? La 5G a pour but de changer l'IdO en fournissant l'infrastructure nécessaire à une vaste gamme d'appareils connectés.

• mMTC : Facilite la connexion d'un grand nombre d'appareils, ce qui est essentiel pour des applications telles que les villes intelligentes et l'IdO industriel.

• URLLC : Garantit une latence ultra-faible, essentielle pour les applications IoT critiques telles que les véhicules autonomes et la chirurgie à distance.

• eMBB : Fournit des débits de données élevés, prenant en charge les applications exigeant un transfert de données important, comme la réalité augmentée et la réalité virtuelle.

La 5G est la dernière génération de technologie cellulaire, et elle a le potentiel de changer la connectivité IoT. Avec des vitesses plus rapides, une latence plus faible et la possibilité de connecter plus d'appareils simultanément, l'internet 5G est créé pour répondre aux exigences de l'écosystème IoT en pleine croissance.

Analyse comparative des options de connectivité IoT

Lors du choix d'une option de connectivité pour les appareils IoT, il est essentiel de prendre en compte les exigences spécifiques de l'application. Le LPWAN est idéal pour les appareils à faible consommation qui ont besoin d'une communication à longue portée, tandis que les réseaux cellulaires conviennent aux applications nécessitant des vitesses de données plus élevées et une communication en temps réel.

Le LPWAN est souvent le meilleur choix pour des applications telles que l'agriculture et la surveillance de l'environnement. Par exemple, des capteurs placés dans des champs éloignés peuvent utiliser le LPWAN pour transmettre des données sur les niveaux d'humidité du sol aux agriculteurs sans avoir besoin de sources d'énergie constantes. En revanche, la 5G est une meilleure option pour les applications qui nécessitent une transmission de données rapide et en temps réel, comme les expériences de réalité augmentée ou les véhicules connectés.

Le choix de l'option de connectivité dépend de facteurs tels que la quantité de données à transmettre, les besoins en énergie et la distance entre les appareils. Les entreprises doivent évaluer soigneusement leurs besoins et sélectionner la technologie appropriée.