Avec l’essor des objets connectés et la multiplication des usages associés à l’IoT, les protocoles de communication se multiplient et se spécialisent. Le NB-IoT se distingue par sa sobriété énergétique et une couverture optimale à l’intérieur des bâtiments.



Qu’est-ce que le NB-IoT ?

Dans le monde de l’IoT, différentes technologies coexistent. L’une de celles qui apparaissent comme les plus prometteuses, c’est le NB-IoT. Acronyme de “Narrow band Internet-of-Things”, c’est l’une des technologies réseaux concurrentes du LTE-M ou encore de LoRa. Ce standard de communication qui s’intègre dans l’univers du LP-WAN (Low Power Wide Area Network) a vu le jour en 2016, comme une réponse à l’accélération du développement de l’Internet des Objets. NB-IoT est un protocole dit 5G-ready, il est donc compatible avec le développement de la 5G.



Comment fonctionne le NB-IoT ?

Contrairement au LTE-M, le NB-IoT (également appelée LTE-M2) ne s’appuie pas sur le protocole IP. Pour fonctionner, NB-IoT utilise les réseaux mobiles existants (4G et 5G), et assure la communication des données émanant des objets connectés, par le biais de l’échange de messages. L’un des atouts majeurs du Narrow band IoT, c’est sa capacité à faire transiter d’importants volumes de données, notamment dans le sens descendant. En effet, NB-IoT exploite la bande de fréquence des 200kHz, traditionnellement peu utilisée jusqu’ici. Ces caractéristiques le rendent très habile dans l’échange de grands volumes de données, mais avec une latence élevée. Il n’est donc pas conçu pour des temps de réponse de l’ordre de la milliseconde.

Le NB-IoT est un standard qui peut être utilisé de trois façons différentes : en mode stand alone, dans les bandes de garde ou dans une sous-bande réservée de la LTE (In Band).



Fonctionnement en stand alone

Lorsqu’il est déployé en stand alone, le NB-IoT exploite la bande GSM (2G) qui est de moins en moins utilisée pour les communications mobiles. Le NB-IoT ayant été spécialement conçu pour les applications à très faible consommation et à faible trafic (de l’ordre de quelques paquets de données par jour), et ne nécessitant pas de s’appuyer sur une connexion active en permanence, les opérateurs sont en mesure d’optimiser l’utilisation de leurs ressources radio entre les applications mobiles et l’Internet des Objets.



Fonctionnement en Bande de garde

Le NB-IoT peut également être utilisé en mode « Bande de garde », en bord des blocs LTE.  Dans le cas d’un système à bande étroite fonctionnant dans la bande de garde d’un système à large bande, un espacement en fréquences égal ou supérieur à 200 kHz est appliqué entre le bord du canal de ce système à bande étroite, et le bord du bloc de l’opérateur.



Fonctionnement *In Band*

Le mode in band utilise les bandes de fréquences disponibles sur le réseau d'un opérateur LTE qui sont ordinairement utilisées pour le haut débit mobile. Ce mode de fonctionnement a un impact à la fois sur les performances NB-IoT et LTE, car elle regroupe le premier directement dans les canaux du second.


Le fait de pouvoir basculer d’un mode de fonctionnement à l’autre permet au NB-IoT d’apporter des réponses pertinentes et performantes à différents types d’objets connectés susceptibles d’être utilisés dans votre entreprise. Avec un débit descendant (download) de 250 Kbps et un débit ascendant (upload) de 250 Kbps ou 20 Kbps, avec une latence de 1,6 à 10 secondes, la polyvalence est la principale promesse de NB-IoT. La distance de fonctionnement proposée avec cette norme est de 1,5 km en milieu urbain. Elle peut toutefois atteindre 40 km en milieu rural (lorsque les aires sont plus dégagées).



Photo Article nb-iot


Les avantages du NB-IoT

Flexibilité, adaptabilité, débit de données, le standard NB-IoT présente bien des avantages dans différents cas d’application.



Diminution des coûts

NB-IoT est un standard qui s’appuie sur les réseaux mobiles existants des opérateurs. Cette caractéristique lui permet d’être performant sur le plan des coûts. Par ailleurs, les spécifications techniques de ce protocole de communication IoT ont été définies de façon à créer des puces simples à fabriquer et peu onéreuses. Contrairement à certaines autres technologies, NB-IoT ne nécessite aucune passerelle physique. Une caractéristique qui contribue à la faiblesse des coûts de déploiement et de maintenance.



Réseau à dimension internationale

Le standard Narrowband-IoT, comme bon nombre de protocoles destiné au M2M (Machine-to-Machine) utilise les réseaux mobiles des opérateurs. Or, la couverture internationale du NB-IoT est particulièrement étendue. États-Unis, Amérique du Sud, Europe de l’Est, Russie et Asie sont très largement desservies et compatibles. Autant d’atouts précieux si votre entreprise possède un rayonnement international, ou si vous envisagez de vous développer en dehors des frontières de la France ou de l’Europe.



Faible consommation

L’échange de données via le standard NB-IoT est très faiblement énergivore. Cela signifie que l’autonomie des objets connectés est véritablement optimisée. Cette caractéristique présente l’avantage de réduire les coûts associés à la maintenance et en fait un protocole « durable ».



Fiabilité du service

NB-IoT est réputé pour sa fiabilité et pour sa très haute disponibilité. La raison en est simple : ce standard IoT est adossé à des réseaux existants et éprouvés, majoritairement entretenus et administrés par les opérateurs de téléphonie mobile. Le résultat : une qualité de service qui est un atout déterminant pour votre entreprise.



NB-IoT : cas d’utilisation

Le choix du NB-IoT s’impose dans différents cas de figure, notamment si vous avez besoin d’un standard autorisant des latences élevées et des envois de données à intervalles longs.



Smart City

Pour gérer l’éclairage public ou encore les feux de signalisation routière, analyser le trafic routier, les smart cities se sont déjà massivement approprié le standard NB-IoT pour une grande quantité et variété de capteurs connectés capables de rendre nos villes plus intelligentes.



Défis environnementaux

Les défis environnementaux s’imposent autant aux entreprises qu’aux collectivités. La nature même du réseau NB-IoT le rend particulièrement adapté pour des usages comme le suivi de données rattachées aux bennes de collecte d’ordures ménagères par exemple. Suivi de températures, capteurs d’humidité ou encore collecte de données liées à la pluviométrie, vous pouvez faire du NB-IoT le socle d’une démarche RSE volontaire.



Consommation d’énergie

Dans les entreprises autant que chez les particuliers, les enjeux environnementaux autant que l’explosion des factures énergétiques, imposent un suivi scrupuleux et méthodique des consommations d’énergie. Gestion de l’eau, télérelève de consommation de gaz ou d’électricité, détection de fuite d’eau ou d’incidents énergétiques, le NB-IoT est l’un des vecteurs d’amélioration de l’efficacité énergétique des entreprises, comme des collectivités.



Ce qu’il faut retenir du NB-IoT

Né et structuré dès 2016, le standard  NB-IoT se caractérise par une faible consommation d’énergie et une grande flexibilité en termes de bandes de fréquences et de cas d’usage.
Le NarrowBand IoT se révèle particulièrement adapté pour les objets connectés et activités nécessitant très peu de débit. Il est donc une solution de premier ordre dans le secteur des télémesures.
En 2021, le NB-IoT, standard mondial 3GPP, est d’ores et déjà adopté dans 63 pays à travers le monde, particulièrement en Asie.


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