Verizon, le géant américain des Télécoms, a lancé le 31 mars 2017 aux Etats-Unis un réseau sans fil dédié à l’Internet des Objets (« Internet of Things » en anglais, ou IoT). Ce réseau sera utilisé pour les échanges de données d’objets connectés et est greffé sur le réseau 4G de Verizon, avec pour objectif clair de concurrencer les réseaux IoT dédiés comme LoRa ou Sigfox.

Les objets connectés ne cessent de se multiplier : l’IDATE prévoyait fin 2015 une augmentation de 42 à 155 milliards d’objets connectés au niveau mondial d’ici à 2025. La question des réseaux sur lesquels ces objets peuvent transmettre et échanger leurs données est capitale pour le développement de ces technologies.

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Si certains objets connectés utilisent et continueront d’utiliser des réseaux de faibles taille, soit de simples connections de machine à machine (« M2M » sur le graphique) ou des réseaux de type LAN, « Local Area Networdk », réseau local limité au maximum à un immeuble ou une université (« Connected Information Devices » sur le graphique), l’immense majorité des objets utilisent des réseaux WAN, « Wide Area Network », longue portée, basés directement sur l’IoT (« Internet of Objects » sur le graphique).

Réseau 4G mobile classique contre réseau IoT dédiés

Aujourd’hui la plupart de ces connexions se font directement à partir des réseaux mobiles existants, la plupart du temps en 4G. Mais des technologies ont été développées pour mettre en place des réseaux spécifiques IoT, les réseaux LPWAN (« Low Power Wide Area », faible puissance et large étendue), pour des applications à faible débit de données, avec une longue autonomie de batterie, et qui fonctionnent sans surveillance pendant de longues périodes. Le réseau créé par Verizon est de ce type.

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Internet des objets, connexion WAN :

prévisions des parts respectives des connexions via réseaux mobiles 4G (Cellular)

et via réseaux LPWA dédiés à l’IoT (Non-cellular LPWA)

Le contrôle de ces réseaux est un enjeu d’avenir de taille et l’initiative de Verizon est à comprendre dans cette logique. En la matière, les pionniers sont des start-up françaises, Cycléo, qui a développé le réseau et la norme LoRa, et Sigfox, qui cherche à imposer son propre réseau au niveau mondial.

LoRA et Sigfox, pionniers et leaders

Cycléo a été rachetée en 2012 par le groupe américain Semtech qui a créé la LoRa Alliance, une association à but non lucratif, qui vise à standardiser le réseau et la norme LoRaWAN pour en garantir l’interopérabilité. Sigfox est un opérateur télécom basé en Midi Pyrénées qui s’est spécialisé dans l’IoT et dont le réseau est aujourd’hui le plus étendu au niveau mondial.

Le point commun des technologies Sigfox et LoRa (mais aussi RPMA ou Qowiso) est d’utiliser un réseau et des bandes de fréquence libres dédiés spécifiquement à l’IoT. Le transfert des données se fait donc sur des bandes de fréquence ISM, disponible mondialement sans licence : cela permet un développement rapide du réseau, mais le limite en débit. Aujourd’hui ces réseaux dominent largement le marché de l’IoT.

Les opérateurs télécoms traditionnels s’intéressent également à ce secteur en pleine expansion. Une grande majorité propose depuis quelques semaines des réseaux IoT 3GPP qui utilisent leurs infrastructures pour des objets connectés simples et peu gourmands en données, tant en quantité qu’en débit.

Verizon lance le premier réseau LTE Cat-M1, qui s’appuie sur sa 4G

Mais Verizon est le premier à lancer un réseau nouvelle génération, utilisant son réseau 4G et une technologie LTE Cat-M1, sur une bande de fréquence autorisée (et payante), pour mettre en place un réseau LPWA spécifique.

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Comparatif technique des différentes technologies LPWA existantes ou à venir

Ce réseau IoT couvre 6,2 millions de kilomètres carré, soit près des deux tiers de la surface des Etats-Unis, et proposera aux utilisateurs une facturation des transferts de données bien moins onéreuse que via la 4G classique. Le groupe télécom a en effet annoncé un coût des données pour les appareils d’environ 2 $ par mois et par appareil.

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L’objectif est de proposer un réseau souple, adapté tant aux relevés périodiques de données, pour lesquels les technologies à bas débit type LoRa ou Sigfox étaient jusqu’ici les plus efficaces, qu’aux échanges hauts débits (une caméra connectée, par exemple, transmet des fichiers vidéo que ne peuvent supporter les réseaux type LoRa ou Sigfox) qui s’effectuaient jusqu’ici directement avec les réseaux 4G mobiles.

Cette souplesse donne à Verizon l’ambition de concurrencer également les réseaux sans fil (WLAN) de type Bluetooth, ZigBee et Z-Wave, pour la connectivité des thermostats, machine à laver et autres produits électroménagers de ce genre, et gagner des parts de marché dans ce domaine.

Un secteur clé : l’énergie

Mais c’est bien le domaine de l’énergie qui attise le plus les ambitions du géant américain : Verizon souhaiterait proposer à des entreprises et opérateurs d’énergie de déployer une approche Cat M1 pour le traitement des données de leurs objets connectés et payer à l’opérateur de télécom un frais mensuel ou annuel plutôt que de gérer le réseau eux-même.

Mike Lanman, vice-président de Verizon, a annoncé, à l’ouverture du nouveau réseau, que des compteurs d’eau, de gaz ou d’électricité utilisant le réseau Cat M1 pourraient avoir une autonomie de plus de dix ans : ce réseau devrait également offrir une couverture plus large, atteignant jusqu’aux sous-sols et endroits confinés, exactement ce que souhaitent les opérateurs d’énergie.

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La bataille des réseau IoT est lancée

Verizon sait son projet porteur d’avenir, et que sa force est d’être le premier opérateur à mettre en activité un réseau de ce type. Pour l’heure il vise surtout à concurrencer les réseaux d’objets connectés existants, M2M ou WLAN, IoT de type Sigfox ou LoRa, et à s’imposer comme un acteur incontournable de ce marché aux Etats-Unis.

Ce déploiement a été rendu possible par une réduction sensible du coût des composant de la technologie Cat M1. En un an, le coût d’un circuit intégré pour un appareil Cat M1 est passé de 15 à 8 $. Mike Lanman espère même qu’avec une production de gros volume et les économies d’échelle qui vont avec le prix puisse être abaissé à 3 $.

La bataille est lancée. Mais les opérateurs réseau IoT dédiés n’ont pas dit leur dernier mot : Sigfox a levé 150 millions d’euros en 2016 pour accélérer son développement international et muscler sa branche recherche et développement. Le groupe français veut garder son avance et les avantages de son savoir-faire. Dans le même temps, un des membres fondateurs de la LoRa Alliance, Actility, a levé en ce début d’années 75 millions de dollars. Les sommes en jeu prouvent à quel point le marché des réseaux IoT est prometteur et porteur.

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