IoT, quel réseau choisir ?

Cela fait maintenant quelques années que l’on annonce une vague d’objets connectés qui semble finalement se chercher encore un peu pour l'instant, souvent avec la question habituelle : « Quel réseau IoT choisir pour « surfer » sur cette vague tant attendue ? »


Avant de répondre à cette question, rappelons que nous vivons d’ores et déjà dans un écosystème d’objets connectés grâce à notre téléphone, notre PC, notre montre/wearable et dès demain à travers l’ensemble de nos biens de consommation ou d’usage (maison, frigo, poubelle, sèche-cheveux, balance…). Ces objets B2C sont déjà, pour la plupart, connectés à des réseaux data s’appuyant sur les réseaux cellulaires actuels (2G/3G/4G..) ou à des réseaux locaux de type Wi-Fi.

S’il s’agit de la partie du marché de l’IoT dont on entend le plus parler au quotidien, l’audience de ces objets reste encore confinée à des marchés de niche et à la frange la plus avertie des « Early Adopters », notamment du fait de leur utilité limitée par leur complexité mais aussi par leur coût.

Les solutions LPWAN, sources de révolution du business des acteurs industriels

La véritable révolution IoT viendra du volet B2B des objets connectés, s’appuyant en grande partie sur des solutions LPWAN (Low Power Wide Area Network pour réseaux basse consommation & longue distance) actuellement en plein essor mondial. Les industriels travaillent en effet à intensifier le déploiement des réseaux LPWAN ainsi qu’à l’interopérabilité des solutions IoT qui les utiliseront. Par ailleurs, ces réseaux vont grandement contribuer à l'optimisation des batteries et des émetteurs des objets connectés.

Mais de quels réseaux parle-t-on exactement ? Comment les différencier ? Comment se complètent-ils ? Ou à défaut, comment se concurrencent-ils ?

Tour d’horizon des différents réseaux LPWAN

Il existe 2 catégories de réseaux LPWAN :
- les réseaux non cellulaires (Sigfox, LoRa, Qowisio, Wize, Weightless-P …) considérés comme des réseaux dédiés à l’IoT,
- les réseaux (LTE-M, NB-IoT) s’appuyant sur les réseaux cellulaires existants.

Réseaux LPWAN dédiés à l’IoT

Lorsqu’on parle de réseaux IoT, on oppose d’ordinaire Sigfox et LoRa, deux réseaux représentant deux univers et deux promesses différents. 

·     D’un côté, Sigfox, start-up française, déploie un réseau qui lui est propre, avec un protocole propriétaire. Principaux atouts de Sigfox, la garantie de compatibilité de son réseau avec les objets intégrant une puce Sigfox ainsi que les facilités d’interopérabilité réseau entre chaque pays couvert (pas de roaming à gérer) permettent le déploiement simple et rapide de tout nouveau partenaire, tout en leur offrant une bonne maîtrise de leur réseau. Dans la catégorie des réseaux LPWAN dédiés, Sigfox dispose à date d’un léger temps d’avance en termes de déploiements dans le monde par rapport à ses concurrents.

·     De l’autre côté, LoRa, ou plus exactement LoRaWan, s’appuie sur la technologie de modulation LoRa. Fondée par la société américaine « Semtech *», la LoRa Alliance regroupe de nombreux opérateurs et industriels avec l’objectif de promouvoir les réseaux compatibles avec cette technique de modulation. En France, Bouygues Télécom notamment a lancé le développement de son réseau LoRa à travers sa filiale Objenious. Orange est aussi très actif sur le déploiement de son réseau Lora dans l’hexagone.

La principale différence ?

LoRa est ouvert à tous les membres de l’alliance, c’est-à-dire qu’un objet pouvant se connecter sur un réseau LoRa pourra techniquement se raccorder à un autre réseau LoRa (changement d‘un opérateur à un autre pour raisons commerciales, ou accords de roaming en profitant d’acteurs membres de l’alliance). Un acteur IoT ayant un parc compatible uniquement avec Sigfox restera dépendant du déploiement de réseau Sigfox.

Entre les deux, un acteur comme QoWisio en France a déployé un réseau similaire à Sigfox tout en promettant à ses utilisateurs une compatibilité possible avec les réseaux LoRa.

Caractéristiques principales pour ces réseaux dédiés à l’IoT

Réseaux s’appuyant sur les réseaux mobiles

A ces précédents réseaux dédiés à l’IoT se sont ajoutées ces dernières années des solutions s’appuyant sur les réseaux mobiles existants, déjà en grande partie amortis par les usages de la téléphonie classique. Leurs normes sont édictées par le groupement 3GPP, gage de compatibilité et d’interopérabilité entre réseaux, favorisant ainsi l’adoption par les fabricants d’objets grâce au respect d’un standard mondial reconnu. Portés par des fréquences dédiées et licenciées (donc non encombrées), ces réseaux sont censés assurer une garantie de transport des données.

On notera deux protocoles, issus directement de cette approche, sans surprise poussée par les opérateurs télécom :

-      LTE-M, imaginé pour être la solution M2M dérivée du LTE, est une évolution très court terme permettant, en supprimant ce qui n’est pas utile à l’IoT, de créer un protocole moins énergivore tout en adressant des débits importants (~1Mb/sec)

-      NB-IoT, pour Narrow Band IoT, a été pensé nativement comme un vrai protocole LPWAN se rapprochant beaucoup plus des protocoles Lora ou Sigfox en terme d’autonomie.

Actuellement en cours de standardisation 3GPP, ce dernier est aujourd’hui vu comme le concurrent le plus sérieux aux UNB et à Lora. Il permet d’utiliser une partie étroite de la bande de fréquence dédiée au LTE, en n’utilisant qu’une partie d’une bande de fréquence allouée à une connexion mobile classique, pour un débit limité mais suffisant dans le cadre de la communication des objets. Le déploiement en est également facilité puisqu’il ne nécessite qu’une mise à jour logicielle des antennes déjà déployées pour la 4G.

L’interopérabilité réseau, au cœur du fonctionnement technique du service bout en bout

Chaque réseau possède encore une couverture partielle pouvant ne pas complètement répondre à l’ensemble des besoins d’un client. Pour combler ce déficit de couverture, le marché s’oriente plus vers des objets toujours plus intelligents, compatibles avec les différents réseaux (via les chipsets eux-mêmes, compatibles multi technos, via des protocoles de transformation multi réseau de type SCHC – Static Context Header Compression – ou encore via des solutions multi tenant de type Wing de Nokia).

Les besoins et cas d’usage client, clé du développement de l’IoT

La question du choix du réseau IoT n’a de sens que pour un cas d’usage client donné. Seule l’étude approfondie des cas d’usages client auxquels devront répondre des solutions IoT optimisées, dicteront le choix des réseaux les plus adaptés.

A l’heure où les déploiements massifs de réseaux IoT battent leur plein et où l’interopérabilité n’est plus une barrière technologique, les clients doivent maintenant être accompagnés en amont de leur programme IoT, sur l’expression de leurs besoins ainsi que dans la maîtrise des solutions IoT du marché afin de choisir les solutions les plus adaptées à leurs besoins.

Même si la solution packagée peut être un gage de garantie et de simplicité d’intégration, des écarts ou des limites peuvent apparaître entre les services attendus et les services rendus de bout en bout par les réseaux IoT.

Ainsi une meilleure compréhension et maîtrise des usages associées à une évaluation de leur gain réel permettrait de démocratiser l’IoT pour les entreprises, et les aiderait probablement à mieux transformer en vrai succès industriel les nombreux PoC IoT que connaît l’écosystème.

* Semtech a racheté en Janvier 2013 la start up grenobloise « Cycleo », à l'origine du protocole Lora.

Réseaux / Roaming