Comment la 5G part à l'assaut de l'Internet des Objets

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IoT bas débit et économique,  IoT haut débit et IoT critique sont les trois grandes classes d’applications des objets connectés. Elles seront toutes les trois prises en charge par la 5G. L’Internet des Objets va ainsi débarquer massivement sur la prochaine génération de réseau mobile.

Arrivée de la 5G prévue en 2020

L’Internet des Objets est jusqu’ici traité à part dans le monde des réseaux. Par des réseaux indépendants comme LoRa, ou en rajoutant des fonctionnalités IoT aux réseaux mobiles a posteriori, comme par exemple la technologie LTE-M en cours de test. Ceci va changer avec l’arrivée de la 5G, qui intégrera nativement une composante IoT. Mais que sera concrètement cette nouvelle génération de systèmes mobiles ?

« La 5G sera composée d’une nouvelle interface radio (NR pour New Radio), mais aussi du LTE et du WiFi, le tout étant géré par le même cœur de réseau »

Éric Hardouin, Directeur du domaine de recherche Ambient Connectivity, Orange.

Trois grandes classes d’applications IoT

1. La branche IoT haut débit

La branche IoT haut débit, qui utilise aujourd’hui de la 3G/4G, s’étendra naturellement à la 5G lorsqu’elle sera disponible. Les appareils concernés, équipés d'un nouveau module radio pour profiter des avancées (NR...) propres à ce nouveau réseau, pourront bénéficier de débits largement accrus et d’une latence (le temps de réponse du réseau) bien plus faible, ouvrant la voie à de nouveaux types de machines connectées, par exemple des caméras 4K portées par des drones pour leur pilotage.

2. L’IoT bas débit et économique

« L’autre composante de l’Internet des Objets, c’est l’IoT bas débit et économique » explique Éric Hardouin. « Nous retrouvons ici des technologies comme LoRa ou Sigfox. « L’IoT bas débit et  économique adresse des objets économiques (par exemple des capteurs mesurant la consommation d’eau, des trackers pour localiser des pièces industrielles), à longue durée de vie et connectés sur de très longues distances. Pour répondre aux besoins de ses clients, Orange a ainsi commencé à déployer un réseau LoRa dès 2015 en France. Pour compléter ses solutions, le Groupe prépare actuellement l’arrivée des technologies mobiles normalisées, comme le LTE-M, au travers d’expérimentations techniques. » Le LTE-M devrait ainsi arriver d’ici 18 mois. Il prendra naturellement place dans les réseaux 5G, puisque la 5G gèrera le LTE.

Mais la 5G sera en mesure d’aller plus loin. « On s’attend à ce que la 5G soit extrêmement efficace dans l’IoT, car ses besoins ont été pris en compte dès sa conception. Nous pouvons ainsi espérer une amélioration de la durée de vie maximale sur batterie des modules de transmission : 15 ans en 5G contre environ 10 ans aujourd’hui. » Il faudra probablement attendre au moins 2022 pour que la branche IoT bas débit et  économique ‘native’ de la 5G voie le jour.

3. L’IoT critique

« C’est la grande nouveauté apportée par la 5G », nous explique Eric Hardouin.

« Il s’agit ici de garantir que des données seront correctement transmises dans un intervalle de temps donné, analyse notre intervenant. Nous allons obtenir une fiabilité de 99,999 % (une chance sur cent mille que la transmission échoue), couplée avec des latences extrêmement faibles (1 ms au minimum). La combinaison des deux permettra de traiter des applications jugées jusqu’alors trop sensibles pour la mobilité : voitures connectées, équipements de santé, applications industrielles. »

Au sein des instances de normalisation, des discussions sont actuellement en cours pour décider quels niveaux de fiabilité et de latence seront disponibles dès 2020, les niveaux ci-dessus étant attendus pour 2022 au plus tard.a

Un réseau entièrement virtualisé

Autre avancée de la 5G, la virtualisation. La virtualisation est déjà possible en 4G. La 5G sera toutefois bâtie nativement sur ce concept de virtualisation des fonctions réseau.

Aujourd’hui, nous utilisons du hardware dédié. Demain, les fonctions du réseau seront assurées par voie logicielle sur des serveurs banalisés. Cette convergence entre IT et réseau fait qu’il sera possible de créer à la demande des réseaux d’entreprise sur mesure, configurables quasi-instantanément par le client (par exemple pour choisir le débit, la zone géographique couverte, le degré de sécurité ou encore le volume de ressources cloud nécessaire ). Nos nœuds de communication deviendront ainsi des mini datacenters, capables de gérer le réseau, les données, les ressources de calcul, des applications clients, etc. » Ces mini datacenters, Orange les appelle les NGPoP (New Generation of Point of Presence).

Mais comment gérer les ressources ? Une bonne orchestration sera nécessaire. Mais aussi de solides capacités de transport des données, pour faire transiter les informations entre NGPoP et datacenters classiques. « Il y a un véritable enjeu autour du transport des données. Le réseau devra être dimensionné pour écouler ces flux massifs d’informations », conclut Éric Hardouin.

David

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David Feugey

Ancien du monde de la finance devenu journaliste, je décrypte les nouvelles tendances et technologies. J’aborde régulièrement les thèmes de la programmation, du calcul de haute performance ou encore de l’open source. Programmeur depuis mon plus jeune âge, je m’adresse avant tout aux DSI.
En Bref, au technicien (voire au geek) qui sommeille en chaque informaticien.