Couverture ElectroniqueS n°127

Parmi les intégrateurs de solutions, plusieurs acteurs ont établi des critères généraux de sélection pour le choix d'un réseau IIoT. Nous présentons ici les critères proposés par deux d'entre eux, Delta Dore et Matooma. < Dans le cas où les objets sont destinés à recevoir des commandes sur une grande distance, le choix d'un réseau mondial tel que LoRa ou Sigfox s'impose comme la meilleure solution. D elta Dore, entreprise française pionnière figurant parmi les leaders du marché des solutions pour la maison et les bâtiments connectés, propose, à travers son entité Smart Building, des moyens simples pour améliorer les dépenses énergétiques et offrir un confort de vie optimum aux utilisateurs des bâtiments. Les réseaux IIoT (Internet des objets industriels) sont au cœur de son offre, avec des solutions connectées pour l'amélioration de l'efficacité énergétique, du bien-être et du confort des utilisateurs, et pour la maintenance des installations et la valorisation du patrimoine (à travers des solutions de gestion technique du bâtiment via des plateformes Internet et mobiles). Stéphanie Minier, adjointe au directeur de la communication de Smart Building, apporte sur le blog Smart Builders de Delta Dore un éclairage sur les critères de choix d'un réseau IIoT en fonction des besoins de chaque utilisateur. « Chaque réseau répond à un usage particulier », souligne Stéphanie Minier. Du réseau local aux communications par satellite Premier critère, la portée du réseau IIoT. Sur quelle distance souhaite-ton faire transiter les données ? C'est la première question à se poser pour bien relier des objets connectés. La réponse dépend de l'usage final. Chaque secteur d'activité à ses propres besoins. Certains souhaitent faire communiquer leurs objets sur de longues distances, d'autres non. Par conséquent, cette caractéristique aura un impact sur le choix du réseau. Pour bénéficier d'un réseau longue portée, il sera plus fiable d'opter pour un réseau de type Sigfox et LoRa ou pour des réseaux cellulaires comme le GSM, la 2G, la 3G, etc. Ceux-ci ont la particularité d'avoir une couverture internationale. LES PRINCIPALES APPLICATIONS DE L'INTERNET DES OBJETS INDUSTRIELS > Les exemples de mise en application de la technologie IIoT dans différents secteurs ne manquent pas. La production industrielle est un domaine dans lequel la majeure partie de la technologie IIoT est actuellement implémentée. Les machines compatibles peuvent s'auto-surveiller et prévoir les problèmes potentiels, ce qui signifie moins de temps d'arrêt et une plus grande efficacité globale. > Dans le domaine de la chaîne logistique, avec un stock géré par capteurs, la technologie IIoT peut passer des commandes de fournitures juste avant la rupture de stock. Cela réduit la quantité de produits gaspillés et allège le travail des employés, qui peuvent ainsi se concentrer sur d'autres tâches. > Concernant la gestion de construction, la technologie IIoT peut la rendre plus simple et plus sécurisée. Avec le contrôle des températures par capteurs, l'approximation et la frustration impliquées dans les changements manuels de la température d'un bâtiment seront supprimées. Par ailleurs, les appareils qui surveillent les points d'accès au bâtiment et qui réagissent rapidement aux menaces potentielles contribuent à renforcer la sécurité du bâtiment. > Dans les applications liées à la santé, avec des appareils qui surveillent les patients à distance et préviennent l'équipe médicale dès que l'état du patient se modifie, l'IIoT rend le secteur médical plus précis et plus réactif. À terme, l'intelligence artificielle pourrait même prendre en charge le diagnostic des patients, permettant aux médecins de les soigner plus tôt et plus efficacement. > Dans le commerce, la technologie IIoT a le potentiel de prendre des décisions de marketing rapides et intelligentes pour chaque magasin. Avec des façades qui changent automatiquement en se fondant sur les préférences des clients et sur la capacité des fournisseurs à réaliser des promotions intelligentes, les boutiques peuvent obtenir un avantage déterminant sur leurs concurrents. Pour Matooma, société spécialisée dans la connexion et la gestion des objets connectés par carte SIM, faire communiquer des objets (un volet roulant, l'éclairage, gérer les stocks en entreprise, etc.) grâce à une application sur smartphone ou tablette au sein d'un périmètre restreint implique un réseau local. Trois types de connectivité s'offrent alors : le Bluetooth, le Wi-Fi et le RFID Dans le cas où les objets sont destinés à recevoir des commandes sur une plus grande distance voire depuis un autre pays, il sera plus adapté de choisir un réseau mondial. Nous retrouvons dans cette catégorie les technologies basses fréquences comme LoRa ou Sigfox, qui permettent de bénéficier d'une Dans le cas où les objets sont destinés à recevoir des commandes sur une plus grande distance voire depuis un autre pays, il sera plus adapté de choisir un réseau mondial. Nous retrouvons dans cette catégorie les technologies basses fréquences comme LoRa ou Sigfox, qui permettent de bénéficier d'une ouverture longue portée en Europe, insi que les réseaux cellulaires ou SM, utilisables pour les communi-ations machine à machine (M2M) ui offrent, quant à eux, une couver-ure mondiale et s'appuient sur des ormes standardisées en France et l'international. Pour aller encore plus loin, la communication satellite sera la solution. En effet, le satellite va pouvoir apporter de l'information vers des objets placés dans des lieux où les types de connectivité précités ne fonctionnent pas (en pleine mer, sur des plateformes pétrolières, sur des avions ou des navires, etc.). Cette technologie étant cependant très coûteuse, il faudra prévoir le financement requis. Ensuite, il faut déterminer quel volume de données il est nécessaire de faire transiter. Pour bien choisir la connectivité de ses objets connectés, il est indispensable de quantifier le volume de données à faire transiter, que ce soit de l'objet connecté ou vers l'objet connecté. Par exemple, pour des transferts de fichiers lourds, de vidéos ou d'une importante quantité de données, il s'avère préférable d'opter pour un réseau organisé en conséquence. Les réseaux cellulaires et les réseaux Wi-Fi transitent des quantités de données importantes. La capacité est à définir avec les fournisseurs en amont. Sur du réseau local, la question ne se pose que rarement, car il permet d'avoir une capacité de plusieurs Go pour faire circuler les données. Un argument de taille si l'objet est destiné à envoyer du contenu lourd tel que des photos ou des vidéos. Les réseaux cellulaires ou GSM permettent également de faire transiter du contenu de type interactif et de passer des communications (SMS et voix) plus ou moins volumineuses, grâce à des cartes SIM M2M similaires à celles utilisées pour les téléphones portables mais destinées aux objets connectés. La capacité est à déterminer avec le fournisseur en fonction du volume de données nécessaire et de la fréquence d'envoi choisie pour les transférer ; deux facteurs qu'il est important de définir en amont afin d'éviter toute sur-consommation inutile. Les technologies basses fréquences Sigfox et LoRa sont quant à elles limitées en termes de capacité. En effet, bien qu'ils soient de longue portée, les deux réseaux n'autorisent que la transmission de très faibles volumes de données, ne permettant ainsi d'envoyer que de brefs messages d'information. Sigfox et LoRa ne sont pas adaptés au « temps réel » Viennent ensuite les critères de la qualité de service et de la fiabilité. Le critère de qualité de service concerne principalement l'aptitude d'un réseau à envoyer une information en temps réel. Tout comme le réseau local (Bluetooth, Wi-Fi, RFID), le GSM permet de transmettre des données en temps réel. Un atout pour ce réseau cellulaire qui permet, dans les domaines de la téléassistance et de la sécurité notamment, d'envoyer directement une alerte au destinataire concerné en cas de problème (intrusion sur un site industriel, chute d'une personne âgée, problème détecté sur un travailleur isolé, etc.). Le choix d'un réseau IIoT dépend des usages et des besoins des utilisateurs. Il faut notamment tenir compte de la portée souhaitée, du volume de données à faire transiter, de la consommation d'énergie et du coût de chacun des réseaux. Selon l'application, certains réseaux conviennent mieux que d'autres. Pour Sigfox et LoRa, la notion de temps réel n'existe pas. En effet, la transmission de données via ces deux solutions n'est pas instantanée et la réception d'un message peut se faire jusqu'à plusieurs minutes après son envoi. Cette différence peut être problématique si on souhaite faire communiquer les objets en temps réel. L'une des raisons pour lesquelles ces deux réseaux bas débit n'ont pas cette qualité de service est qu'ils sont basés sur des spectres non licenciés. Le NB-IoT, standardisé l'été dernier par la 3GPP (3rd Generation Partnership Project), pourrait permettre de répondre à cette problématique et ainsi offrir la possibilité de lier capacité, fiabilité et basse consommation. La qualité de service d'un réseau se mesure également à son aspect unidirectionnel ou bidirectionnel. La technologie Sigfox est conçue nativement pour faire de la communication unidirectionnelle, c'est-à-dire pour réaliser de la remontée d'informations depuis l'objet. Le réseau LoRa présente, lui, une capacité de bidirectionnalité (pouvoir recevoir et envoyer de l'information dans les deux sens) plus importante. Sur le réseau GSM, la communication bidirectionnelle est désormais possible et facilitée depuis la mise en place du MatooWan, le réseau privé de Matooma destiné à connecter et sécuriser les objets connectés. Enfin, la couverture du réseau est à prendre en compte. En effet, quand le réseau cellulaire garantit une couverture mondiale quasi ininterrompue, les technologies bas débits propriétaires ne garantissent quant à elles qu'une couverture parcellaire. Viennent ensuite les critères de consommation d'énergie et de durée de vie. Bien que l'Internet des objets puisse améliorer l'efficacité énergétique, certains réseaux IoT sont plus énergivores que d'autres. Or, pour intégrer des objets connectés au sein des bâtiments intelligents, ils doivent s'inclure dans la même logique énergétique. Par exemple, le réseau EnOcean peut fonctionner avec une quantité d'énergie quasi nulle. En effet, ce protocole puise l'énergie au sein même de son environnement. L'IoT Valley démarrera la construction du premier bâtiment de son futur campus fin 2021 à Labège, près de Toulouse. D'une superficie de 22 000 m 2 , ce dernier abritera plus de 100 start-up et entreprises spécialisées dans la transformation digitale des PME et ETI. Pour ce qui est du réseau local, la consommation et la durée de vie de la batterie concerneront directement le smartphone ou la tablette sur lequel sera installée l'application. Les utilisateurs portent une attention toute particulière au pourcentage de batterie consommée par l'usage d'une application. Ce critère est donc à prendre en considération si l'on veut satisfaire au mieux la clientèle avec une application la plus « basse puissance » possible. Afin de pouvoir assumer sa qualité de service et assurer l'envoi de volumes de données plus ou moins conséquents sur une couverture mondiale, le réseau cellulaire GSM nécessite de l'énergie. Les cartes SIM en elles-mêmes n'ont pas de problématique de durée de vie, mais étant connectées en permanence, elles nécessitent une batterie rechargeable ou une connexion directe et constante à une prise d'alimentation. La qualité des modules et chipsets (jeu de circuits) est également à prendre en compte pour garantir une plus longue durée de vie des objets. Les technologies basses fréquences, par ailleurs, attestent une durée de vie un peu plus importante des appareils connectés sur leur réseau, en raison de leur faible capacité d'envoi de données. L'émergence de réseaux bas débit sur technologie cellulaire (NB-IoT) arrive finalement comme une solution idéale pour répondre à ces besoins grâce à leur durée de vie plus importante et leur fiabilité. Le coût d'un réseau reste un facteur déterminant Enfin, le coût d'un réseau IIoT reste un facteur déterminant pour les entreprises souhaitant intégrer des objets connectés. Le prix dépend de plusieurs caractéristiques : le volume de données à faire transiter et la fréquence d'envoi. En revanche, pour ce dernier aspect, on constate des disparités moins marquées entre les réseaux. Les tarifs pour envoyer quelques messages par jour via le réseau GSM et les technologies basses fréquences se valent plus ou moins aujourd'hui. La véritable différence se jouera sur la partie matérielle et les modules à mettre en place pour connecter les objets entre eux. Ces technologies restent finalement complémentaires et créent chacune une véritable valeur ajoutée dans le domaine de l'Internet des objets. En analysant chaque critère, il sera plus facile d'opter pour un type de connectivité plutôt qu'un autre afin de connecter les objets de manière optimale. Dans certains cas, il sera peut-être plus opportun de combiner plusieurs technologies pour tirer le meilleur parti de ce que peut nous offrir l'univers des objets connectés.

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