NB-IoT, la nouvelle norme à la conquête de l’Internet des objets

Juin 2016, le monde de l’Internet des Objets vit une avancée technologique de taille avec la standardisation par le 3GPP, consortium de normalisation des technologies de réseaux mobiles, de la NB-IoT (Narrow Band Internet of Things). Après le GPRS ou le LTE, cette technologie radio à bande étroite semble être LA solution pour coller aux besoins du marché de l’Internet des objets, l’étoile montante, celle dont tout le monde parle. On vous explique pourquoi …

Des chiffres qui donnent le tournis, des besoins grandissants

Et oui on ne les découvre plus mais ils donnent toujours autant le tournis les chiffres de l’Internet des Objets, cette révolution de l’écosystème du mobile. On parle de 30 milliards d’objets connectés déployés d’ici à 2025 qui vont devoir livrer un certain nombre de services, principalement en situation de mobilité, autour de la maison connectée, du consommateur, de la voiture connectée, de l’industrie ou de l’environnement.

Cellular IoT use case – Source Nokia : LTE evolution for IoT connectivity

 

Si les objets sont déjà omniprésents dans notre société et s’appuient sur des technologies de communications mobiles de seconde et troisième générations comme le GPRS ou le LTE traditionnel, la transition vers d’autres technologies est indispensable pour répondre aux besoins induits par les usages :

• Un très grand nombre de dispositifs connectés à bas débit
• Une faible latence
• Un coût faible de connectivité
• Une basse consommation électrique
• Une architecture réseau optimisée
• Une longue vie des batteries (>10ans)
• Un coût de production faible (<5USD)

Les spécialistes répondront que des procédés de communication LPWA (Low Power Wide Area) comme Sigfox ou LoRa répondent déjà à certaines de ces contraintes. Mais ils vont devoir faire face à cette concurrence sans pitié car le NB-IoT entend bien s’installer et conquérir ce marché.

NB-IoT : les caractéristiques techniques

La NB-IoT, dont les caractéristiques techniques sont d’ores et déjà figées par la 3GPP, réduit la consommation de courant et les coûts en se contentant d’une bande étroite de 180 KHz, (vs 1 à 18 MHz pour les technologies cellulaires disponibles aujourd’hui). Le débit de transmission de données se limite lui à 250 Kbits/s, mais cela est suffisant pour la majorité des applications.

Côté mise en œuvre, la NB-IoT peut réutiliser les blocs de ressources LTE libres, ou dans des canaux GSM qui seraient réaffectés (refarming/ standalone), ou utiliser des blocs de ressources spectrales au sein d’un canal (In-band), ou enfin utiliser les fréquences inutilisées dans les intervalles de garde des porteuses (guard band).

Mais le consortium 3GPP ne s’arrête pas au NB-IoT puisqu’il a également standardisé le LTE-M, un LTE optimisé pour l’internet des objets et le EC-GSM-IoT, ou GSM optimisé réservé aux réseaux 2G. Toutes ces solutions devront se partager des spectres. Si le déploiement dépend des opérateurs mobiles et de leurs capacités à faire évoluer leurs stations de base, la littérature, notamment le livre blanc de Nokia sur le sujet (LTE evolution for IoT connectivity), confirme que cette technologie fait partie des solutions les plus adaptées pour répondre aux enjeux de l’Internet des Objets dans la mesure où il s’agit non pas de construire un nouveau réseau, mais qu’une simple mise à jour logicielle du cœur de réseau devrait suffire. 85% des sites LTE actuels opérant dans la bande des 800 MHz pourront, par exemple, supporter le NB-IoT.

 

NB-IoT, un déploiement rapide ?

La « guerre » des opérateurs est-elle lancée sur ce sujet ? En effet avant même la normalisation, Vodafone Group en Janvier 2016 réalisait le premier essai commercial, devenant les premiers à avoir envoyé un message confirmé à un module ublox installé dans un compteur d’eau. Les déploiements pré-commerciaux de ce réseau IoT pourraient démarrer d’ici la fin de cette année avec un lancement commercial durant les premiers mois de l’année 2017. Au niveau mondial on parle de 24 opérateurs engagés à déployer le NB-IoT. Un réseau NB-IoT va être testé en novembre par Vodafone et Huawei sur un LTE 4G.

De son côté le géant chinois Huawei passe du réseau aux terminaux en proposant la première puce de connectivité au nouveau standard NB-IoT. L’intégration confiée au suédois Ublox offre un module complet à 5$US avec une autonomie de 7 jours en continu (vs 2h pour des modules traditionnels GPRS qui équipent aujourd’hui 70% des dispositifs M2M). Le fabricant de smartphone et équipementier a fait le choix de développer des équipements compatibles Narrow Band IoT et LTE Advanced. Cette puce, déjà utilisée pour connecter des poubelles en Chine va t- elle conquérir le monde ? Difficile à dire. Sigfox, LoRa, NB-IoT, LTE-M, … en attendant l’avènement de la 5G, et tant qu’un standard ne se sera pas imposé, les réseaux IoT sont florissants et ont encore de beaux jours devant eux.