TROIS ÉVOLUTIONS CAPTIVANTES DE L’IOT ET LA 5G
Les technologies de téléphonie mobile évoluent sans cesse afin de s’adapter aux besoins croissants. 5G RedCap (Reduced Capability), NR Sidelink Relay et l’IoT passif sont trois innovations prometteuses qui pourraient créer de nouvelles opportunités et de nouveaux cas d’application à l’avenir. Notre expert IoT Oscar Rechou livre ses premières impressions.
En 2019, la cinquième génération de téléphonie mobile a été lancée. Les cycles de développement se succèdent et le secteur se penche déjà sur la prochaine étape: les prochaines versions de la 5G apporteront quelques innovations prometteuses qui pourraient avoir un impact important sur les applications IoT. La 5G Advanced est une étape intermédiaire avant la mise à disposition de la future norme 6G en matière de mobiles.
Oscar Rechou, Senior Business Development Manager IoT chez Sunrise Business, présente trois avancées prometteuses qui, selon lui, offrent des possibilités fascinantes: la 5G RedCap (Reduced Capability) et le NR Sidelink Relay seront bientôt disponibles. Plus tard, l’IoT passif sera introduit comme l’une des innovations les plus prometteuses des années à venir pour l’Internet des objets.
La 5G RedCap (Reduced Capability) est une évolution de la 5G, développée pour les cas d’application de complexité moyenne. «Redcap sera disponible dès 2024, tout comme les premiers chipsets (Mediatek M60). Les premiers appareils devraient suivre en 2025 et 2026», explique Oscar Rechou, qui cite les principaux avantages de cette évolution: «RedCap est capable de limiter le spectre 5G. Ainsi, les applications IoT faibles performances peuvent être exploitées à moindre coût».
En effet, si l’on utilisait la pleine capacité de la 5G pour des applications nécessitant peu de performances, cela occuperait inutilement beaucoup de bande passante, comme le montre Rechou dans une comparaison: «C’est comme si on réservait une autoroute à trois voies pour aller de A à B à vélo».
Faits sur la 5G RedCap
Contrairement à la technologie 5G standard, RedCap entend fournir un équilibre entre le débit, la durée de vie de la batterie, la complexité et l’épaisseur des appareils. Au lieu d’occuper la totalité de la bande passante de 100 MHz au sein du spectre 5G commuté par Sunrise, RedCap occupe un spectre restreint de 20 MHz, voire de 5 MHz seulement.
RedCap comble ainsi une lacune entre la 4G (LTE) et la 5G traditionnelle. D’une part, RedCap offre un débit de données de pointe supérieur à celui du LTE Cat1, et d’autre part, la 5G permet d’atteindre des temps de latence très faibles, tout en améliorant l’efficacité énergétique, ce qui permet aux appareils IoT fonctionnant sur batterie de gagner en durée de vie et de réduire les coûts.
Dans l’ensemble, RedCap augmentera considérablement les performances et la flexibilité des réseaux 5G, posant ainsi les bases d’une multitude d’applications nouvelles et innovantes. Grâce à RedCap, la 5G n’est pas seulement rentable pour les applications de vidéosurveillance en temps réel qui nécessitent plusieurs GB, mais aussi pour les cas d’application ne nécessitant que quelques MB, explique Oscar Rechou. Parmi les cas d’application typiques de la 5G RedCap figurent les capteurs industriels sans fil, les réseaux intelligents ou les objets connectés.
RedCap augmentera considérablement les performances et la flexibilité des réseaux 5G dans de nombreux domaines, posant ainsi les bases d’une multitude d’applications nouvelles et innovantes. Les débits de transmission de données ultra-rapides sur les réseaux 5G pourraient permettre le streaming de vidéos en haute résolution ou optimiser les expériences de réalité virtuelle.
Les temps de latence significativement réduits de RedCap pourraient apporter être un avantage pour les applications en temps réel telles que la conduite autonome, la télémédecine ou les systèmes de contrôle industriels.
RedCap pourrait être utilisé spécifiquement pour les applications IoT qui requièrent une grande fiabilité, comme les villes intelligentes, l’automatisation industrielle ou les appareils de santé connectés ainsi que partout où la fiabilité et la durabilité des réseaux 5G améliorent les communications critiques, comme les organisations d’urgence, les applications de sécurité publique ou la défense.
RedCap devrait permettre une migration en douceur du LTE vers la 5G. En effet, RedCap est conçu de manière à offrir une connectivité de base pour pratiquement toutes les applications IoT. Aujourd’hui, le LTE est utilisé pour de nombreuses applications IoT.
Afin de ne pas avoir à exploiter parallèlement la 3G, la 4G ainsi que la 5G à l’avenir, RedCap pourrait combler cette lacune afin de n’avoir à exploiter que la 5G NR (New Radio). «Sunrise Business utilisera RedCap dès que des appareils adaptés seront disponibles», confirme Oscar Rechou.
Le protocole Sidelink New Radio (NR) est également basé sur la 5G et permet la communication entre différents appareils sur de courtes distances. Avec la technologie Device to Device (D2D), il est possible que les appareils individuels n’aient pas nécessairement besoin d’une connexion 5G propre pour participer à un système IoT.
«Les véhicules connectés, qui ne dépendent pas en permanence de leur propre connexion 5G grâce à Sidelink, constituent une situation typique. Si un autre véhicule à proximité offre une meilleure connexion, le véhicule en bénéficie», explique Oscar Rechou. Plusieurs voitures se connectent automatiquement par Sidelink, ce qui garantit une connexion fiable à faible latence, par exemple en cas de mauvaise couverture ou dans un tunnel.
Faits sur NR Sidelink Relay
Les appareils disposant d’une bonne connexion servent de pont vers Internet pour les autres appareils grâce à Sidelink. Une extension de la couverture du réseau 5G est ainsi créée. Sidelink permet également aux objets connectés de communiquer sans connexion propre, car ils sont connectés au réseau 5G par le biais d’une station de base ou d’un smartphone.
Les premières approches Sidelink (V2X) existent déjà depuis le Release 12 (LTE).
NR Sidelink Relay sera disponible pour la 5G dans la version 17 de 3GPP.
Sidelink Enhanced fait partie intégrante de la 5G Advanced et sera publié dans le Release 18 de 3GPP à partir de fin 2024.
Dans les secteurs de la production, de la logistique ou de l’entreposage, les codes-barres imprimés sur papier, les codes QR ou les étiquettes RFID sont traditionnellement utilisés et lus un par un à l’aide d’un scanner manuel, ce qui est laborieux et nécessite beaucoup de main-d’œuvre. Si les étiquettes de l’IoT passif sont scannées en appuyant sur un bouton à l’aide d’une fonction de lecture à distance automatisée couvrant l’ensemble du territoire, ce processus devrait être beaucoup plus rapide.
Contrairement aux appareils IoT actifs, les appareils IoT passifs ne transmettent ou ne reçoivent pas eux-mêmes de données, car ils ne disposent ni de leur propre alimentation électrique ni d’une connexion directe à Internet. À l’avenir, il suffira d’une étiquette collée pour connecter un objet en IoT passif.
«Ces étiquettes très abordables ressemblent à une puce RFID, mais ont une portée atteignant 235 mètres au lieu de 10 mètres avec la RFID», explique Oscar Rechou. L’étiquette IoT passive peut recueillir suffisamment d’énergie dans cette portée pour permettre au terminal de communiquer avec la station de base mobile, ce qui rend un scanner spécial superflu.
Faits sur l’IoT passif
Une antenne active envoie un signal que les étiquettes peuvent renvoyer par induction sans aucune source d’énergie propre. Pour que les objets soient connectés de manière passive, une infrastructure externe est nécessaire, par exemple une passerelle utilisée dans un centre logistique pour le contrôle d’accès, le suivi des actifs ou les applications Smart City locales.
Les réseaux IoT passifs amélioreront ainsi le taux de détection, la couverture et la précision du positionnement. En matière de gestion des stocks, par exemple, des milliers d’objets peuvent être gérés de manière centralisée, inventoriés et localisés avec une précision de deux mètres.
Autrement dit, si seul un minimum d’informations est requis des objets connectés, les appareils IoT passifs offrent de grands avantages par rapport aux appareils IoT et aux technologies de connexion traditionnelles, plus complexes. D’une part, ils sont peu coûteux à produire et à utiliser et ne nécessitent pas d’alimentation en énergie.
D’autre part, certaines restrictions doivent être acceptées pour les appareils IoT passifs. Il s’agit par exemple de la dépendance vis-à-vis des stations de base actives ou d’une fonctionnalité très limitée par rapport aux appareils qui disposent d’une connexion Internet continue.
Ces trois nouveautés promettent non seulement de nouvelles fonctionnalités et des performances améliorées, mais aussi des possibilités intéressantes d’optimisation des coûts pour les entreprises. En tant que pionnier en matière d’innovation, Sunrise Business intègre activement ces technologies dans les planifications IoT de sa clientèle afin de soutenir au mieux leurs activités.
Un avantage plus imminent, notamment pour les applications IoT, sera l’entrée sur le marché de RedCap et Sidelink avec le Release 17 de 3GPP , prévu dès 2024. Ces technologies pourraient optimiser les cas d’application existants et permettre la mise en place de nouveaux projets.
Bien que les nouveautés relatives à la 5G Advanced ne seront publiées que dans le courant des années 2024 ou 2025, il pourrait s’écouler encore quelques années avant qu’elles ne soient disponibles en Suisse. La théorie se traduit déjà par des tests pratiques chez Sunrise. En effet, les ingénieurs et ingénieures réseau testent activement les premiers prototypes avec RedCap, Sidelink et l’IoT passif depuis quelques semaines.
Outre les Business Design Services pour les études de preuve de concept, nous conseillons activement notre clientèle sur les projets IoT pour les technologies déjà disponibles.
Sunrise Business propose des solutions de communication intelligentes et des solutions TIC innovantes en partenariat avec les entreprises technologiques les plus puissantes au monde, le tout grâce à une solution tout-en-un adaptée à toutes les tailles d’entreprises.
De plus, Sunrise Business se distingue par sa proximité avec sa clientèle commerciale, qui est prise en charge 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 par des experts et expertes passionnés qui l’aident à se préparer pour l’avenir.
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