IoT et communication


Les remontées d'informations et plus largement la transmission de données apporterons à tous vos projets la dimension IoT souhaitée. Notre maîtrise en matière de sécurité des réseaux mais aussi des différentes technologies sans fils saura couvrir tous vos besoins, depuis vos objets connectés jusqu'au traitement centralisé des informations.

De nombreuses contraintes peuvent cependant intervenir dans la mise en place de technologies sans fil, allant du coût d'intégration à la consommation d'énergie, en passant par la vitesse et le type de connexion que l'on souhaite.

Fort heureusement, il existe plusieurs possibilités et technologies pouvant répondre aux différents besoins et mieux encore, pouvant se combiner intelligemment afin de couvrir des situations parmi les plus exigeantes. Il sera important toutefois de bien mesurer l’aspect in-door et out-door selon le projet envisagé.






Notre maîtrise des technologies radio





Les réseaux Wi-Fi en 2.4GHz bien que relativement gourmands en ressources assurent la plupart du temps une des meilleures communications au plus bas coût en in-door comme en out-door. Ceux-ci intégrant en natif un fort niveau de chiffrement tel que le WPA2 (l’ajout de surcouches sécurisées n'étant pas négligeable), l'échange de données demeure plutôt rapide et assuré dans les deux sens. De plus et au-delà de la logique de connexion standard (WLAN : station vers AP), la technologie Wi-Fi peut-être implémentée en tant que point d’accès au sein de l’objet même, de manière à pouvoir s’y connecter par n’importe quel système WLAN à des fins de visualisation / paramétrage rapides et très fonctionnelles, par le biais d'un serveur Web par exemple. Les connexions s'effectuent ensuite en IP et sont donc directement « routables » dans les infrastructures habituelles.






La communication via BLE (Bluetooth Low Energy) en 2.4GHz est très peu consommatrice de ressources mais plutôt de faible portée et destinée à échanger des données de très faible taille. La radio BLE est cependant capable d’émettre des évènements ou bien de se « connecter » d’un client vers un serveur en vu de lire et/ou de modifier des registres de données. Pouvant largement sécuriser les commandes ainsi transmises, cette technologie sans fil est réellement efficace lorsqu’il s’agit de connecter de petits périphériques entre eux et peut s’avérer très utile en ce qui concerne la possibilité de dialoguer via smartphones. Effectivement, le fait que les smartphones d’aujourd’hui soient quasi toujours connectés à Internet où qu’ils se trouvent accroît d’autant plus les possibilités offertes par cette liaison BLE.




LoRaWAN est un protocole destiné aux réseaux étendus et ajoutant une couche de contrôl d'accès sécurisée (MAC) sur la modulation de bandes radio LoRa utilisant du 868MHz en Europe. Il est conçu pour permettre aux périphériques de faible puissance de communiquer avec des applications connectées à Internet via des connexions sans fil à longue portée. Les protocoles LoRaWAN sont définis et formalisés dans la spécification de la LoRa Alliance. S'il existe aujourd'hui des solutions professionnelles de grands opérateurs de télécommunication avec des couvertures couvrant une bonne partie du territoire Français, il en demeure pas moins que cette technologie reste difficile à utiliser dans certaines zones et notamment en in-door où l'installation de passerelles de proximité dédiées est bien souvent nécessaire.




Sigfox est une société Française ayant construit son réseau sur la modulation de bandes radio utilisant du 868MHz en Europe afin de permettre la connexion de petits objets transmettant de très légères quantités de données. Sa technologie LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) est propriétaire et permet une faible consommation d’énergie dans la remontée de messages. Sous forme de topologie en étoile, le réseau Sigfox couvrant de larges zones pouvant même atteindre des objets souterrains requiert un opérateur mobile pour acheminer les trames. La société a tissée de solides partenariats avec de grands constructeurs mais ses standards limitent à 140 par jours le nombre de messages pouvant être remontés (12 octets utiles) et à seulement 4 par jours le nombre de messages pouvant être reçus (8 octets utiles). Cette technologie propriétaire demeure cependant très intéressante selon les besoins IoT et apporte également un éventuel complément à d’autres technologies existantes. De plus, la couverture du réseau Sigfox est aujourd'hui plutôt très étendue.




La 4G LTE pour « Long-Term Evolution » de 4ème génération est à la fois une appellation marketing et technologique dont les standards sont rédigés par le consortium 3GPP et permettent de définir une manière de communiquer en très haut débit et sans fil par le biais d’antennes et de réseaux déployés via des opérateurs de télécommunication. En France, les licences d’utilisation attribuées aux opérateurs sont gérées par l’ARCEP (Autorité de régulation des communications électroniques et des postes) et des exigences en terme de qualité et de déploiement de couverture sont attendues en retour. Aujourd’hui, la 4G LTE et plus précisément la norme LTE-Advanced (4G+) permet d’atteindre des débits d’environ 300 Mbit/s descendants et 80 Mbit/s montants en utilisant différentes bandes de fréquences radio bien particulières, du multiplexage de données mais également de la voix sur IP pour les communications vocales. Les smartphones de dernière génération utilisent quasi tous ce type de technologie mais requièrent un abonnement au moyen d’une carte SIM chez un opérateur dédié. Très intéressant pour dialoguer sur de gros débits en out-door mais aussi en in-door, la 4G LTE demeure par contre très gourmande en ressources énergétiques ce qui réduit considérablement le temps de fonctionnement des batteries embarquées sur de petits objets imposant une faible consommation. Le choix d’un opérateur parmi d’autres peut également être un frein à son utilisation. Cependant, dans le cas d’un couplage intelligent avec d'autres technologies, l’utilisation d’un modem 4G LTE peut être très intéressante selon les besoins.




Le LTE-M Cat M1 (Long Term Evolution for Machines) est un protocole coexistant avec les réseaux cellulaires LTE déjà en place et est adapté au monde de l'IoT avec comme principal avantage une très faible consommation énergétique. Ce protocole a l’intérêt d’avoir été sélectionné par de nombreux grands opérateurs pour l’avenir des objets connectés et de plus en plus d’acteurs lui donnent la préférence. La vitesse de transfert des données est estimée à 384 kb/s ce qui lui confère un débit suffisant pour remonter d’importants flux de données tel que celui d’une petite vidéo. Par ailleurs, le LTE-M Cat M1 supporte les échanges de voix et le « roaming », permettant ainsi le déplacement géographique des objets tout en maintenant une connexion persistante.




Le NB-IoT (NarrowBand - Internet of Things) est un standard basé sur du LPWA (Low Power Wide Area) développé pour supporter une forte quantité d’objets et de services connectés. Ce protocole utilise la bande de fréquence 200 KHz, fonctionne avec une faible consommation d’énergie et est particulièrement efficace dans les couvertures in-door et souterraines. Sa facilité d’intégration rend les modules compatibles peu coûteux mais son déploiement sur le terrain ne peut ni utiliser ni tirer parti des réseaux (LTE) déjà existants, ce qui a pour conséquence de ralentir son expansion dans le monde. Le NB-IoT offre un débit adapté aux petites remontées de données mais est malgré cela soutenu fortement par des géants de la télécommunication du fait de sa capacité à supporter des parcs importants d’objets fixes et à faible coût.




Détails des technologies radio dédiées à l'IoT





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