Quel sera l'impact de l'intégration de la 5G sur l'IoT en 2023 ?

D'ici 2025, le nombre de terminaux ou « objets » de l'Internet des objets (IoT) passera de quelques millions à plus de 55 milliards. La croissance des réseaux 5G sera l'un des éléments les plus significatifs menant à cette expansion.

L'introduction imminente de la 5G, ou la 5e génération de connectivité mobile cellulaire, est une excellente nouvelle pour le marché de l'Internet des objets. Cela s'explique en partie par le fait que les réseaux 5G amélioreront considérablement les performances et la fiabilité de ces appareils interconnectés.

Que signifie la 5G pour l'IoT ?

La 5G ou le sans fil de cinquième génération est la version la plus récente de la technologie cellulaire, conçue pour améliorer considérablement la réactivité et la vitesse des appareils sans fil.

L'Union internationale des télécommunications (UIT) a élaboré des lignes directrices minimales pour une nouvelle technologie, que le projet de partenariat de 3e génération (3GPP) a définies et normalisées.

Alors que la version initiale de la norme 5G, 3GPP Release 15, se concentrait sur la mise à niveau du haut débit mobile (eMBB) pour fournir une plus grande capacité, un débit plus rapide et une latence réduite, elle a également défini la base technique 5G New Radio (NR) qui servirait de plate-forme pour développements futurs.

Dans la mise à jour suivante des spécifications 5G, 3GPP Release 16, une poussée déterminée pour étendre la portée de la 5G dans d'autres secteurs s'est produite - en ajoutant de nouvelles fonctionnalités. La version 16 offre une communication améliorée ultra-fiable à faible latence (eURLLC) pour les retards d'une milliseconde, un réseau sensible au temps (TSN) permettant des communications déterministes temporelles, ainsi qu'un spectre sans licence (NR-U) avec une assistance de réseau privé pour des déploiements plus flexibles.

La version 16 introduit également la géolocalisation 5G haute fiabilité, qui complète les services de localisation actuels tels que le GNSS et permet une variété de cas d'utilisation 5G IoT comme le suivi des actifs.

La 5G interconnectera également efficacement des milliards d'appareils IoT avec une complexité modeste, comme les capteurs environnementaux et les compteurs de services publics. En règle générale, ces appareils Internet des objets sont tolérants aux retards, peu complexes et économes en énergie.

Alors que la version 16 a commencé à gérer les exigences de l'IoT à l'un de ces nœuds critiques de très hautes performances (par exemple, IIoT) et d'une complexité extrêmement minimale (par exemple, NB-IoT), il existe un large éventail de cas d'utilisation de l'IoT entre les deux. En réponse, la version 17 du 3GPP introduit la 5G NR-Light, qui offrira une nouvelle efficacité aux appareils à complexité réduite, comme les caméras industrielles, les appareils portables haut de gamme et les smartphones d'entrée de gamme.

Avantages de l'utilisation d'appareils IoT dans un réseau cellulaire 5G

La 5G fournit une communication plus rapide, plus fiable et plus sécurisée, ce qui pousse au développement de voitures autonomes, de réseaux intelligents pour l'énergie renouvelable et de robots compatibles avec l'IA pour le déploiement dans les usines. Il libère un vaste écosystème IoT dans lequel les réseaux peuvent desservir des milliards d'appareils liés avec les compromis appropriés en matière de bande passante, de latence et de tarification. Examinons ces avantages plus en détail :

1. Permettre l'échange de données à haut débit entre les appareils

La rentabilité de toute implémentation IoT repose en fin de compte sur sa fonctionnalité, qui est déterminée par la rapidité avec laquelle elle peut se connecter à plusieurs autres systèmes IoT, tablettes et téléphones, la technologie sous la forme de son site Web ou de son application et d'autres types de logiciels. Avec la 5G, les débits de transmission de données vont considérablement augmenter. Les rapports indiquent que la 5G sera en effet 10 fois plus rapide que les réseaux LTE. Cette amélioration de la vitesse permettra aux appareils de l'Internet des objets de converser et d'échanger des données plus rapidement que jamais.

2. Fiabiliser les réseaux

En plus de fournir des connexions plus rapides, les réseaux 5G fonctionneront de manière plus cohérente, ce qui se traduira par plus de sécurité et de fiabilité. Des conditions de réseau fiables et stables sont cruciales pour tout IoT, mais en particulier pour les systèmes de surveillance qui reposent sur des mises à jour en temps réel, comme les systèmes de sécurité, les caméras de surveillance et d'autres appareils connectés. Les utilisateurs bénéficieront d'une fiabilité accrue de divers appareils connectés grâce à la capacité d'un réseau 5G à prendre en charge des appareils connectés supplémentaires.

3. Améliorer l'expérience utilisateur avec une latence plus faible

La latence est l'intervalle qui existe avant qu'une action ne soit terminée et sa réponse ultérieure. Par exemple, le temps écoulé entre le clic sur le lien vers un site Web et le navigateur affichant ce site Web. Les réseaux 5G réduiront considérablement la latence par rapport à la 4G LTE. Une expérience suggère qu'elle peut être inférieure à 5 millisecondes. Cette latence réduite permettra une mise en réseau en temps réel, qui prendra en charge de nouvelles applications telles que l'Internet des objets (IoT) et l'intelligence artificielle (IA).

4. Prise en charge des implémentations massives de l'IoT

La 5G fournira une large gamme de fréquences et jusqu'à 1 000 fois plus de capacité que la 4G. Il pourra connecter de nombreux appareils connectés à Internet, tels que des smartphones, des capteurs et des appareils Internet des objets (IoT), et gérer simultanément de nombreuses applications à forte demande. En raison de ses faibles coûts, de son efficacité énergétique et de sa couverture fiable, il permet le déploiement à grande échelle d'équipements plus productifs et faciles à utiliser.

5. Segmentation de l'utilisation de l'IoT via le découpage du réseau

La 5G permet l'installation de réseaux virtualisés, souvent appelés découpage de réseau, qui permettent aux utilisateurs et aux fabricants de fournir des connexions personnalisées. Prioriser les connexions et ajuster les latences permet de garantir la résilience du réseau en cas de surcharge ou de sinistre. Dans un hôpital, par exemple, le réseau peut être construit pour donner la priorité aux connexions existantes entre les chirurgiens et les robots, par opposition aux communications utilisées par les patients. Ainsi, les communications d'urgence peuvent être sauvegardées même lorsque le réseau est à sa capacité maximale.

Principaux cas d'utilisation de l'IoT pour la 5G en 2023

En 2023, la généralisation des réseaux 5G fera la plus grande différence dans les domaines suivants de la mise en œuvre de l'IoT :

1. Maisons intelligentes et villes intelligentes

Les maisons intelligentes, les gadgets IoT synchronisés avec les montres et les téléphones et les applications de fitness font désormais fureur. Avec la dépendance actuelle à l'IoT cellulaire à grande échelle, l'avenir de la 5G sera radicalement différent dans 20 ans. Il y aura des déploiements généralisés de véhicules sans conducteur et l'automatisation des services publics tels que la gestion des ordures. Afin de minimiser les émissions de gaz à effet de serre et la pollution, il y aura également une augmentation de l'utilisation des réseaux intelligents et de la surveillance environnementale.

2. Réseaux intelligents et opérations des services publics

Aujourd'hui, la demande d'électricité continue d'augmenter. Les réseaux intelligents et les centrales électriques virtuelles sont les réponses technologiques à ce problème. La 5G permet d'intégrer la gestion en temps réel et l'automatisation des réseaux électriques intelligents. Une fois que nous commencerons à identifier rapidement les problèmes et à proposer des solutions, la maintenance sera également simplifiée.

Par rapport aux alternatives filaires, la 5G a des taux de déploiement plus rapides et des coûts inférieurs, elle est donc largement acceptée. Par conséquent, les opérateurs de services publics intègrent progressivement de nouveaux capteurs, systèmes de contrôle et sources d'énergie renouvelables dans leurs réseaux.

3. Sécurité nationale et vidéosurveillance

La vidéosurveillance est une autre application IoT axée sur la 5G qui devrait prospérer. À la lumière des récents développements mondiaux, le gouvernement est disposé à investir dans des mesures de surveillance et de sécurité publiques. Actuellement, les systèmes de vidéosurveillance dépendent de la communication filaire, mais l'introduction de réseaux sans fil peut accélérer l'installation et réduire les coûts, tout en améliorant la connectivité et les performances par rapport aux systèmes filaires.

Conclusion

La 5G, une technologie mondiale, est continuellement déployée en utilisant les normes internationales 3GPP. Il a été créé pour assurer la compatibilité et la prise en charge de l'Internet des objets, et il évolue toujours avec des améliorations continues des normes convenues. Outre la prise en charge de la 4G pour l'Internet des objets, les versions 15 et 16 des normes 3GPP offriront une prise en charge supplémentaire des appareils IoT dotés de caractéristiques 5G, telles que l'ultra-sécurité et la fiabilité, ainsi qu'une faible latence.

Des avancées supplémentaires de la 5G, telles que le découpage du réseau, les réseaux sécurisés et le noyau 5G, contribueront à concrétiser la vision d'un réseau IoT mondial capable de prendre en charge une vaste gamme d'appareils connectés. L'ensemble de ce processus devrait démarrer en 2023, avec la généralisation rapide de la 5G et l'adoption croissante de l'IoT.