IoT, réseau fibre et réseau cellulaire… une complémentarité au cœur de la smart city

Lundi 26 décembre 2022
IoT, réseau fibre et réseau cellulaire… une complémentarité au cœur de la smart city

Les objectifs de la smart city sont d’une part d’optimiser l’organisation et le fonctionnement de l’espace urbain, et d’autre part d’améliorer l’impact environnemental et le cadre de vie des citoyens. La ville intelligente s’appuie sur la génération et l’exploitation de gros volumes de données récoltés par des milliers de capteurs installés sur un territoire donné.

C’est ce qu’on appelle communément l’Internet des Objets, ou Internet of Things (IoT) en anglais.Pour en assurer le bon fonctionnement, les smart cities ont le choix entre plusieurs types de réseaux qui eux-mêmes répondent à différents objectifs, usages et enjeux techniques.

C’est un peu comme dans la vie quotidienne : votre téléphone communique en Bluetooth avec votre enceinte portative alors qu’il utilise le réseau Wi-Fi pour dialoguer avec vos enceintes de salon Bose. Dans le premier cas, le Bluetooth permet une bonne connectivité en situation de mobilité ; dans le second, on utilise la puissance du Wi-Fi pour une qualité de son optimale à votre domicile.

Dans cet article, découvrez les avantages et quelques-unes des spécificités de différents types de réseaux de communications IoT disponibles pour mieux déterminer celui ou ceux dont votre ville a besoin.

Pourquoi le choix du réseau est-il si important pour votre projet smart city ?

Vous n’aurez jamais la réponse à la question suivante : « Quel réseau utiliser pour ma smart city ? » Pourquoi ?

  • Parce qu’il existe une multitude de types de réseaux et de fournisseurs associés et que tous sont complémentaires.
  • Parce qu’une smart city est constituée de plusieurs projets, chacun avec ses objectifs, ses contraintes et sa temporalité.

« Il est rare qu’un réseau réponde à l’ensemble des usages. Les collectivités doivent les mixer en fonction de leurs critères d’utilisation et des coûts pour répondre au mieux à leurs besoins. » * Delphine Woussen, directrice smart city chez Orange.

Il existe cependant des règles pour guider vos décisions. Les cinq critères de choix d’un réseau IoT à bien garder à l’esprit sont les suivantes :

  • la portée (sur combien de mètres, kilomètres la connexion reste fiable) ;
  • la bande passante (quel est le temps nécessaire pour envoyer ou recevoir 1 Mo de data) ;
  • la consommation d’énergie (combien d’énergie consommée pour envoyer 1 Mo) ;
  • la fréquence (à laquelle vous pouvez ou devez récupérer les données récoltées par vos objets connectés) ;
  • et bien sûr, le budget disponible ou mobilisable.

Pour résumer : le réseau,c’est la cheville ouvrière du fonctionnement technique de votre smart city. Son choix vous est donc à la fois dicté par la nature de votre projet, mais conditionne aussi ses chances de réussite, son efficacité et sa performance sur le long terme.

Quels sont les différents types de réseaux disponibles ?

Le réseau cellulaire (ou Wide Area Network)

C’est la technologie dont sont équipés nos smartphones. Au tout début, certains d’entre nous ont utilisé un réseau GSM, puis nous sommes très vite passés de la 2G à la 4G.

L’intérêt des réseaux cellulaires est qu’ils permettent le transfert de gros paquets de données et sont donc particulièrement adaptés à des projets IoT de type voiture autonome très gourmand en data.

La 5G est d’ailleurs très attendue par les concepteurs de projets smart city en ceci qu’elle permettra d’augmenter le débit de data.

Le saviez-vous ? Dans les réseaux cellulaires, comme les GSM, chaque antenne couvre un territoire défini et lors des déplacements de l’utilisateur, le téléphone mobile change de cellule. Les réseaux cellulaires de téléphonie mobile reposent sur la technique des cellules qui sont des zones élémentaires de couverture qui s’interpénètrent et permettent de couvrir une zone à desservir sur un territoire.

Autre avantage non négligeable du réseau cellulaire : dans la plupart des cas, les antennes sont déjà installées et le réseau est assez dense. Idéal pour lancer une initiative smart city sans trop de frais d’infrastructures.

Enfin, le réseau cellulaire est un mode de connexion facile à sécuriser. Il convient donc aussi à des projets IoT qui manipulent des données personnelles ou sensibles comme la connexion de bornes de vélo en libre-service ou pour tous les projets liés à la santé.

En revanche, la 4G ou la 5G sont des technologies qui consomment plus d’électricité que les autres types de réseau. Le choix du cellulaire est moins évident dans des zones sans accès au réseau électrique.

La fibre optique haut débit

C’est ce que nous appelons communément l’Internet haut débit dans les villes qui sont passées à la fibre optique. Si vous êtes en train de lire cet article chez vous ou au bureau, il y a de fortes chances pour que votre terminal Wi-Fi soit relié à la fibre.

Le gros avantage de la fibre est sa capacité à transférer de très gros volumes de données très rapidement (300 Mbit par seconde au minimum).

En revanche, il existe une contrainte physique limitante dans de nombreux cas : le Wi-Fi très haut débit nécessite obligatoirement une couverture en fibre optique sur tout le territoire. Concrètement, il faut « apporter » la fibre à chaque terminal de chaque logement ou de chaque entreprise.

Le saviez-vous ? Environ 60% des particuliers et des entreprises utilisent déjà le réseau fibre ; un chiffre qui devrait monter à 80% d’ici fin 2022.**

En zone urbaine, il est réaliste de penser que certains projets IoT peuvent utiliser la fibre pour faire communiquer des objets connectés entre eux. En zone rurale, il faut explorer d’autres options, car les coûts d’infrastructure seraient beaucoup trop importants.

Les réseaux LPWA (Low Power Wide Area)

Ce sont des réseaux à basse consommation et à longue portée. Les réseaux LPWA ont pour objectif d’envoyer de très petits volumes de données sur une très longue distance (jusqu’à 40 kilomètres) et en traversant des obstacles tels que des murs, des ponts ou même en passant sous la terre en consommant très peu d’énergie.

Le réseau LPWA est particulièrement adapté aux projets qui ne nécessitent pas de gros échanges de données comme les capteurs ou les senseurs qui auraient pour mission :

  • d’envoyer un signal quand un bac à ordures connecté est plein ;
  • de signaler un dépassement anormal de la température d’une piscine municipale ;
  • de qualifier des places de parkings en « occupées/libres » ;
  • d’alerter en cas de micro-secousse sismique à proximité d’un bâtiment.

Dans l’univers du LPWA, vous allez sûrement entendre parler de deux acteurs majeurs qui sont Sigfox (entreprise française) et la technologie LoRaWan portée par l’alliance LoRa (une association de plusieurs acteurs de l’IoT).

Ce qu’il faut retenir

La valeur d’un projet IoT ne réside pas dans la technologie en elle-même. Le choix de votre réseau IoT doit avant tout être conditionné par le service qu’il rend à l’utilisateur. On dit que l’usage définit le choix de la technologie et pas l’inverse.

Comme il existe des usages multiples, il est fort probable que vos initiatives smart city fassent appel chacune à des types de réseau différent mais soient complémentaires au fur et à mesure du temps.

Parfois, des solutions d’acheminement des données existent déjà (réseau cellulaire, par exemple) et il n’est pas nécessaire d’investir des sommes colossales pour lancer un projet.

Avant de déployer un projet IoT à grande échelle, vous pouvez décider de faire un test sur une zone géographique limitée (quelques pâtés de maisons) ou dans un nombre restreint de bâtiments.

*https://www.journaldunet.com/ebusiness/internet-mobile/1488413-smart-city-quel-reseau-iot-choisir-pour-quel-service/

**https://blog.degrouptest.com/tres-haut-debit-60-pourcent-foyers-entreprises-couverts-fibre-optique

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