Le déploiement de la 5G ouvre de nouveaux horizons à l’Internet des Objets (IoT). En offrant plus de débit, plus de bande passante et un temps de latence réduit, cette nouvelle technologie permettra de mettre en place des innovations attendues dans de nombreux secteurs. De la smart city à l’usine du futur, les nouveaux usages vont pouvoir se multiplier.

 

Qu’est-ce que la 5G ? 

La 5G est la cinquième génération de réseaux mobiles. Apportant un débit Internet jusqu’à dix fois plus élevé que la 4G, pour un temps de latence de l’ordre de la milliseconde, le nouveau standard des communications mobiles concrétisera un grand nombre de promesses dans les domaines de la santé, de la smart city, de la maison intelligente ou de l’industrie 4.0.

 

Qu’est-ce que l’IoT ? (Internet of Things)

Considéré comme la troisième évolution d’Internet, baptisé parfois “Web 3.0”, l’Internet des objets, ou IoT (Internet of Things), désigne les infrastructures et technologies mises en place pour faire interagir des objets connectés entre eux, et collecter leurs données.  

L’IoT vise ainsi à connecter et rendre “intelligents” un nombre croissant d’objets, qu’il s’agisse d’appareils du quotidien – montre ou téléviseur connectés –, de capteurs industriels dans une usine, ou d’objets critiques comme un drone ou une voiture autonome.

L’IoT rentre dans le cadre du M2M (Machine-to-Machine), qui consiste à faire communiquer entre eux des objets connectés sans intervention humaine. Par exemple, une navette autonome interagissant avec les autres véhicules, mais aussi avec l’infrastructure routière, comme les feux tricolores connectés, utilise du M2M.

 

Quel est le rôle de la 5G dans l’IoT ?

La 5G donnera une nouvelle impulsion au développement de l’Internet des Objets. En augmentant à la fois la bande passante (c’est-à-dire la “taille des tuyaux”), et le débit disponible (c’est-à-dire la vitesse des flux qui y circulent), la 5G est en mesure d’absorber la croissance exponentielle du flux de données qui accompagnera le développement des objets connectés. Ainsi, la 5G permettra bientôt de connecter plusieurs millions d’objets au km².

Autre atout, la puissance de la 5G peut également être modulée en fonction des usages souhaités. Dans les smart utilities (infrastructures énergétiques connectées), par exemple, la collecte de données des compteurs intelligents pour le gaz ou l’électricité consomme très peu de bande passante. La 5G sera alors complémentaire aux réseaux bas débit dédiés à l’IoT. D’ailleurs, LTE-M et NB-IoT (Narrowband IoT), les deux protocoles basse consommation pour le réseau cellulaire spécialement conçus pour répondre aux problématiques IoT, sont « 5G ready« .

La 5G répondra aussi aux exigences des applications critiques, comme le véhicule autonome, la téléchirurgie ou la robotique industrielle, qui demandent des temps de latence les plus faibles possibles et une ultra-géolocalisation. 

Enfin, la 5G servira également au edge computing, qui consiste à assurer le traitement des données non pas dans le cloud mais à la périphérie du réseau, au plus proche de la source. Un traitement réalisé en local, qui réduit encore le temps de latence.

 

Une meilleure couverture grâce à plusieurs bandes de fréquence

La 5G peut être utilisée sur plusieurs bandes de fréquence, au moins quatre. La bande 700 – 800 MHz, et celle située à 1,5 GHz sont des fréquences dites « basses ». Selon les lois de la physique, elles portent le signal loin, mais avec un débit moindre. Ces fréquences basses permettent une large couverture, et se propagent bien à l’intérieur des bâtiments (en indoor). 

À l’inverse, la bande 26 GHz, la plus haute (dite “millimétrique”), offre une capacité de débit plus importante, mais sur une portée réduite. Elle se destine à des usages spécifiques comme la couverture de sites à très forte densité de terminaux, ou à l’échange de très gros volume de données. Mais cette fréquence n’est pas encore disponible.

Quant à la bande de fréquences attribuée en France lors des enchères d’octobre 2020, elle se situe dans la moyenne du spectre (3,4-3,8 GHz). Compromis entre portée et force du signal, ces ondes centimétriques offrent un bon ratio couverture/débit pour couvrir notamment les zones urbaines denses.

 

Plus de terminaux connectés par antenne

En augmentant le nombre de connexions simultanées par surface couverte, la 5G peut théoriquement supporter jusqu’à cent fois plus de terminaux connectés que la 4G. Elle utilise pour cela la technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output), qui consiste à utiliser un nombre élevé de micro-antennes « intelligentes » (small cells) sur le même pylône. D’autres technologies visent à concentrer le signal (beam forming) sur l’utilisateur et à le suivre (beam tracking), ce qui contribue à la qualité de la connexion 5G. 

 

Une bande passante plus large

Sur le plan théorique, la 5G offre une bande passante – volume de données capable de circuler sur un réseau à un moment donné – jusqu’à dix fois supérieure à celle de la 4G. Ce surcroît de capacité ouvre la voie à des applications « gourmandes » comme le pilotage à distance de robots ou de drones, la télémaintenance ou la visioconférence en situation de mobilité.

 

Latence réduite et débit multiplié

Dans sa version « stand alone » (sans cohabitation avec les technologies 4G), la 5G améliorera encore les performances avec des débits accrus et des temps de latence réduits.

Ce double gain améliore l’expérience des utilisateurs d’applications de réalité virtuelle et augmentée dédiées à la formation, à l’ingénierie ou à la maintenance à distance, et ouvre la voie à de nouveaux usages. 

Plus largement, la 5G va généraliser les télé-activités comme la télémédecine, et concrétiser les promesses placées dans les véhicules autonomes.

 

5G et IoT : de nouveaux usages pour l’industrie et l’usine 4.0

L’industrie sera l’une des premières bénéficiaires des atouts de la 5G. Dans l’usine du futur, la 5G permettra d’optimiser les usages IoT existants, et d’en développer de nouveaux. Elle facilitera la collecte massive des données des capteurs d’humidité, de choc, de pression ou de température, qui alimentent les algorithmes d’intelligence artificielle dédiés à la maintenance prédictive

Et quand il devra intervenir sur site, le technicien de maintenance pourra disposer, avec son casque de réalité augmentée, d’informations contextuelles sur l’équipement à dépanner directement dans son champ de vision. 

La 5G favorisera, par ailleurs, l’usage de la co-botique – c’est-à-dire les robots industriels qui travaillent à côté de l’homme – en offrant une sécurité accrue. Débarrassés de leurs câbles, les robots gagneront en autonomie. Ils deviendront pilotables, voire reconfigurables à distance grâce à un réseau privé en 5G.

 

Smart cities et smart utilities

La smart city et les smart utilities (infrastructures énergétiques connectées) se développent déjà dans de nombreuses villes grâce aux technologies IoT existantes. Mais la 5G renforcera les espoirs placés en eux, en facilitant la collecte d’un grand nombre de données, qu’elles proviennent des régies de transports, des distributeurs ou des compteurs d’énergie (eau, électricité, gaz) ou des infrastructures connectées (mobilier urbain, éclairage public…). Leur analyse permettra à la ville intelligente de gérer de façon plus efficiente ses ressources. La 5G permettra aussi de remonter au centre de pilotage des informations en temps réel sur le trafic routier ou le niveau de qualité de l’air.

 

Avez-vous pensé à tester la 5G dans votre entreprise ? 

BTP, industrie, santé, commerce, transports… Un grand nombre de secteurs d’activité peuvent faire de la 5G un avantage concurrentiel majeur. En “mesurant” mieux votre activité, vous pouvez l’optimiser, et booster votre productivité. Pour aider les entreprises et les collectivités territoriales à évaluer tout le potentiel de cette nouvelle technologie au sein de leur structure, Bouygues Telecom Entreprises propose de la tester grâce à l’Open Lab 5G, un laboratoire d’innovation créé en association avec Accenture, Capgemini et IBM.

 

Ce qu’il faut retenir de la 5G et l’IoT

Si l’IoT est déjà très développé aujourd’hui grâce à la 4G, la 3G, le LTE-M, le réseau LoRa, ou le NB-IoT, la 5G permettra d’aller encore plus loin en multipliant les interactions, ou en facilitant l’utilisation de l’intelligence artificielle et du edge computing. Spécialement conçue pour prendre en charge un nombre élevé de connexions simultanées, la cinquième génération de communication mobile ouvre l’ère du tout connecté. Elle offre en outre une bande passante et un débit beaucoup plus importants. 

 

Les promesses de la 5G sont multiples ! Votre entreprise est-elle déjà prête à en profiter ?

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