Cellulaire (3G/4G/5G)

Bien établis sur le marché mobile grand public, les réseaux cellulaires offrent des communications haut débit fiables prenant en charge divers appels vocaux et applications de streaming vidéo. En revanche, ils imposent des coûts opérationnels et des besoins en énergie très élevés.

Bien que les réseaux cellulaires ne soient pas viables pour la majorité des applications IoT alimentées par des réseaux de capteurs fonctionnant sur batterie, ils s’adaptent bien à des cas d’utilisation spécifiques tels que les voitures connectées ou la gestion de flotte dans le transport et la logistique. Par exemple, l’infodivertissement à bord des voitures, l’acheminement du trafic, les systèmes avancés d’aide à la conduite (ADAS) aux côtés des services de télématique et de suivi des flottes peuvent tous s’appuyer sur la connectivité cellulaire omniprésente et à large bande passante.

La 5G cellulaire next-gen avec une prise en charge de la mobilité à haut débit et une latence ultra-faible est positionnée pour être l’avenir des véhicules autonomes et de la réalité augmentée. La 5G devrait également permettre la vidéosurveillance en temps réel pour la sécurité publique, la livraison mobile en temps réel d’ensembles de données médicales pour la santé connectée, et plusieurs applications d’automatisation industrielle sensibles au temps à l’avenir.

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Zigbee et autres protocoles maillés

Zigbee est une norme sans fil à courte portée et à faible puissance (IEEE 802.15.4), couramment déployée dans une topologie maillée pour étendre la couverture en relayant les données des capteurs sur plusieurs nœuds de capteurs. Par rapport à LPWAN, Zigbee fournit des débits de données plus élevés, mais en même temps, une efficacité énergétique bien moindre en raison de la configuration maillée.

En raison de leur courte portée physique (< 100m), Zigbee et les protocoles maillés similaires (par exemple Z-Wave, Thread, etc.) sont les mieux adaptés aux applications IoT à moyenne portée avec une distribution uniforme de nœuds à proximité immédiate. Typiquement, Zigbee est un complément parfait au Wi-Fi pour divers cas d’utilisation de la domotique comme l’éclairage intelligent, les contrôles CVC, la sécurité et la gestion de l’énergie, etc. – en tirant parti des réseaux de capteurs domestiques.

Jusqu’à l’émergence de LPWAN, les réseaux maillés ont également été mis en œuvre dans des contextes industriels, prenant en charge plusieurs solutions de surveillance à distance. Néanmoins, ils sont loin d’être idéaux pour de nombreuses installations industrielles géographiquement dispersées, et leur évolutivité théorique est souvent inhibée par une configuration et une gestion de réseau de plus en plus complexes.

Bluetooth et BLE

Définie dans la catégorie des réseaux personnels sans fil, Bluetooth est une technologie de communication à courte portée bien positionnée sur le marché grand public. Bluetooth Classic était initialement destiné à l’échange de données point à point ou point à multipoint (jusqu’à sept nœuds esclaves) entre les appareils grand public. Optimisé pour la consommation d’énergie, Bluetooth Low-Energy a été introduit plus tard pour répondre aux applications IoT grand public à petite échelle.

Les appareils compatibles BLE sont principalement utilisés en conjonction avec des appareils électroniques, généralement des smartphones qui servent de hub pour le transfert de données vers le cloud. Aujourd’hui, BLE est largement intégré dans les wearables de fitness et médicaux (par exemple, les smartwatches, les glucomètres, les oxymètres de pouls, etc.) ainsi que dans les appareils Smart Home (par exemple, les serrures de porte) – grâce auxquels les données sont commodément communiquées et visualisées sur les smartphones.

La publication de la spécification Bluetooth Mesh en 2017 vise à permettre un déploiement plus évolutif des appareils BLE, notamment dans les contextes de vente au détail. Fournissant des fonctionnalités polyvalentes de localisation en intérieur, les réseaux de balises BLE ont été utilisés pour débloquer de nouvelles innovations de service comme la navigation en magasin, les promotions personnalisées et la diffusion de contenu.

Wi-Fi

Il n’est pratiquement pas nécessaire d’expliquer le Wi-Fi, étant donné son rôle essentiel dans le transfert de données à haut débit pour les entreprises et les environnements domestiques. Cependant, dans l’espace IoT, ses principales limitations en matière de couverture, d’évolutivité et de consommation d’énergie rendent cette technologie beaucoup moins répandue.

Imposant des besoins énergétiques élevés, le Wi-Fi n’est souvent pas une solution réalisable pour les grands réseaux de capteurs IoT fonctionnant sur batterie, en particulier dans les scénarios d’IoT industriel et de bâtiments intelligents. Au lieu de cela, il se rapporte davantage à la connexion d’appareils qui peuvent être commodément connectés à une prise de courant, comme les gadgets et les appareils de la maison intelligente, les panneaux numériques ou les caméras de sécurité.

Wi-Fi 6 – la dernière génération de Wi-Fi – apporte une bande passante réseau considérablement améliorée (c’est-à-dire <9,6 Gbps) pour améliorer le débit de données par utilisateur dans les environnements encombrés. Ainsi, la norme est prête à améliorer l’infrastructure Wi-Fi publique et à transformer l’expérience du client grâce à de nouveaux services mobiles numériques dans les secteurs du commerce de détail et des loisirs de masse. Par ailleurs, les réseaux automobiles pour l’info-divertissement et les diagnostics embarqués devraient constituer le cas d’utilisation le plus révolutionnaire de la norme Wi-Fi 6. Pourtant, le développement prendra probablement encore un peu de temps.

RFID

L’identification par radiofréquence (RFID) utilise des ondes radio pour transmettre de petites quantités de données d’une étiquette RFID à un lecteur sur une très courte distance. Jusqu’à présent, cette technologie a facilité une révolution majeure dans le commerce de détail et la logistique.

En attachant une étiquette RFID à toutes sortes de produits et d’équipements, les entreprises peuvent suivre leurs stocks et leurs actifs en temps réel – ce qui permet une meilleure planification des stocks et de la production ainsi qu’une gestion optimisée de la chaîne logistique. Parallèlement à l’adoption croissante de l’IoT, la RFID continue d’être ancrée dans le secteur du commerce de détail, permettant de nouvelles applications IoT telles que les étagères intelligentes, les caisses automatiques et les miroirs intelligents.

Pour résumer rapidement, chaque verticale et application IoT a son propre ensemble unique d’exigences de réseau. Choisir la meilleure technologie sans fil pour votre cas d’utilisation IoT implique de peser avec précision les critères en termes de portée, de bande passante, de QoS, de sécurité, de consommation d’énergie et de gestion du réseau.

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