Tout savoir sur le NB-IoT : définitions, avantages, utilisations

Le réseau de communication NB-IoT, parfois aussi appelé LTE-M2, est un nouveau standard de communication pour les objets connectés. Il signifie “Narrowband Internet of things”, ou “spectre étroit pour l’Internet des Objets” (IdO). Cette technologie permet d’échanger beaucoup de données sur de longues distances.

Le fournisseur chinois de technologies de communication Huawei a défendu la technologie NB-IoT ces six dernières années. L’opérateur de télécommunications SFR a également choisi d’assurer la technologie NB-IoT sur son réseau téléphonique. Certains experts pensent ainsi que ce réseau cellulaire est en passe de devenir le plus utilisé des réseaux de communication IoT. Bien que cette nouvelle technologie n’en soit encore qu’à ses débuts, ses atouts en font un réseau IdO stratégique pour l’avenir.

Qu’est ce que le NB-IoT ?

Le NB-IoT, ou “narrowband” IoT, se définit comme une catégorie de réseau cellulaire destinée à l’Internet of Things, c’est-à-dire à l’Internet des objets, en français, ou “IdO”.

Les objets connectés nécessitent des modes de connectivité spécifiques. La plupart de ces appareils utilisent des technologies de communication qui consomment peu d’énergie . On les appelle ainsi les technologies “Low Power”, ou “faible puissance”. Le réseau “narrowband” IoT a été inventé pour répondre au mieux à ce cahier des charges.

Pas de NB-IoT sans technologie LPWA : définitions

Les technologies IdO réclament une faible consommation énergétique, mais aussi une longue portée d’émission. Beaucoup d’objets connectés se situent effectivement dans des endroits difficiles d’accès. Certains se positionnent aussi en “zone blanche”. Il s’agit de territoires mal desservis par les opérateurs de téléphonie et d’Internet traditionnels.

Pour toutes ces raisons, les appareils connectés ont nécessité le développement de réseaux dits LPWAN, Low Power Wide Area Networks. En français, on les appelle les “réseaux basse consommation longue portée”. Les technologies NB-Internet des Objets font partie des LPWAN. La connectivité radio “LPWA” désigne ainsi les réseaux :

Low Power : faiblement consommateurs d’énergie électrique ;
Wide Area, aussi parfois appelé “long range”, c’est-à-dire utilisables dans des zones peu couvertes par les réseaux classiques, ou difficiles d'accès ;
Low Data : qui traitent de petits groupes de données ;
Low Cost : dont le déploiement ne coûte pas cher ;
qui permettent à plusieurs appareils d’utiliser une même bande de fréquence ;
qui ont l’avantage de pouvoir s’utiliser sans obligation de licence, comme c’est le cas de LoRa ou Sigfox .

Le “narrowband” IoT, un réseau de communication dédié à l’Internet des Objets

Le NB-IoT, ou LTE-M2, est un réseau LPWAN, que l’organisation 3GPP, ou Third Generation Partnership Project , a créé spécialement pour l’IdO.

Depuis 2016, ce réseau spécifique incarne un nouveau standard de télécommunication IoT. Il permet d’échanger d’importants volumes de données sur de longues distances. Il peut pour cela fonctionner autour de trois techniques :

en passant par la bande de fréquence 200 kHz, c’est-à-dire par l’ancien réseau GSM, peu utilisé aujourd’hui ;
via le réseau normé LTE, Long Term Evolution ;
par un réseau indépendant.

Opter pour le réseau NB-IoT pour vos objets connectés, c’est préférer une technologie qui combine large couverture, gros volumes de données et faible coût économique et énergétique.

Les atouts du réseau narrowband pour les objets connectés

Par définition, la technologie narrowband IoT affiche sept grands avantages :

La possibilité d'échanger de gros volumes de données, sans utiliser d’énormes bandes passantes. LTE-M2 utilise effectivement un protocole “message based”, c’est-à-dire basé sur le format message.
Une faible consommation énergétique : les batteries des objets connectés via l’Internet des objets à spectre étroit peuvent durer des années. Cette spécificité s’explique par un mode d'économie d'énergie dit “Power Saving Mode”, ou PSM ;
Une longue portée, avec une capacité à communiquer entre objets séparés par des murs, par exemple ;
La sécurité informatique d’un système IoT qui se met à jour en cas de faille ;
Des composants peu chers et plus précisément des puces de communication NB-IoT moins chères à produire que les pièces LTE-M ;
Une compatibilité 5G : le réseau “narrowband” IoT s'appuie effectivement sur les réseaux 4G et 5G existants. Cela signifie aussi qu’il s’utilise facilement à l’intérieur et à l’extérieur.
Des réseaux cellulaires professionnels, gérés par des opérateurs historiques et donc capables d’offrir une qualité de service satisfaisante.

Quel est le défaut de ce réseau IoT ?

Le principal défaut que les experts trouvent au narrowband IoT réside dans sa latence. Sa “latence”, ou temps de réponse, est inférieure à 10 secondes. Elle varie cependant selon la qualité du réseau en temps réel, et la configuration des antennes alentour. 10 secondes, cela peut paraître peu, mais c’est en réalité plus que certaines latences de l’ordre de la milliseconde sur d’autres réseaux. Le NB-Iot ne s’adapte donc pas à des usages haut débit.

L’autre désavantage du réseau NB Internet des objets réside dans le fait qu’il ne propose pas de réseau alternatif en cas de panne. En langage technique, on dit que ce réseau n’a pas de “couverture redondante”. Si le réseau bugue, ou que vos appareils se situent dans une zone blanche, vous risquez de souffrir d’un déficit de couverture. Ce type de réseau s’adapte donc mal aux usages en mobilité que réclame, par exemple, la gestion des flottes de véhicules.

Exemple d’applications du narrowband IoT

Le réseau narrowband de l’IdO a spécifiquement été pensé pour certains domaines de déploiement, comme par exemple l’IIot, ou l’Internet industriel des objets. L’utilisation de capteurs IoT non-mobiles par les professionnels et les collectivités territoriales réclament ce type de réseaux :

gestion des smart cities ;
agriculture intelligente : capteurs de mesures environnementales ;
compteurs d’eau, d’électricité, de gaz ;
mesures des données de santé personnelles ;
surveillance des constantes médicales ;
alarmes et notamment alarmes gaz, incendies, dégâts des eaux ;
maintenance prédictive pour les industries.

De façon plus globale, tout système d’objets connectés qui nécessite des capacités de communication longues distances à faible consommation énergétique peut se servir d’un réseau NB-IoT. Pour savoir si cette technologie répond aux besoins de votre projet, contacter Requea .