Comparaison des Technologies sans Fil dans l’IoT par Arthur Rowley

L’Internet des objets (IoT) a profondément modifié notre façon d’interagir avec les  » choses « . L’Internet des objets (IoT) a profondément modifié notre façon d’interagir avec les  » choses « . De votre maison de plaisir préférée, de la gestion de flotte à la domotique, l’IoT s’applique à presque toutes les industries. Pour permettre une interaction et un échange de données sans faille entre les produits IoT, tels que les serrures de porte intelligentes, les capteurs médicaux et les montres intelligentes, vous devez disposer de la meilleure technologie sans fil.

Cependant, la gamme des exigences des applications IoT varie énormément d’un cas à l’autre. En tant que tel, vous devez choisir la meilleure technologie IoT sans fil pour votre cas d’utilisation unique. La bonne nouvelle est qu’il existe de nombreuses options sans fil parmi lesquelles choisir. La mauvaise nouvelle est qu’il n’existe pas de solution de connectivité unique.

Pour vous aider à choisir la bonne solution de communication pour votre prochain projet IoT, nous comparerons les technologies sans fil courantes dans l’IoT et leurs applications idéales.

Alors, commençons.

Comparaison des technologies IoT sans fil

LPWANs

Cette technologie sans fil est le nouveau phénomène de l’IoT. Les réseaux LPWAN fournissent une communication à faible puissance, à faible coût et à longue portée requise pour les réseaux IoT à grande échelle. Les émetteurs-récepteurs LPWAN sont optimisés pour la consommation d’énergie, fonctionnant sur de petites batteries peu coûteuses qui durent des années. Les technologies LPWAN fournissent une connectivité pour les applications et les appareils nécessitant un transfert de données peu fréquent, de faibles vitesses et une faible mobilité, comme les capteurs IoT. Permettre à des milliers de capteurs sur de larges zones de communiquer tout en maintenant une faible consommation d’énergie rend les LPWANs incroyablement utiles pour l’adoption de l’IoT.

Certaines applications incluent la surveillance des consommables, la surveillance de l’environnement, la détection de l’occupation et le suivi des actifs. De plus, il est important de noter que les LPWAN englobent différentes technologies et normes concurrentes. Des exemples de technologies LPWAN fonctionnant dans le spectre sous licence sont LTE-M et NB-IoT, et opérant dans le spectre sans licence incluent Sigfox, MYTHINGS et LoRa.

Différentes technologies LPWAN ont différents degrés de performance dans différents scénarios. Par exemple, l’évolutivité et la qualité de service peuvent poser des problèmes importants avec les technologies sans licence et la consommation d’énergie pour les réseaux LPW sous licence. Assurez-vous d’envisager la standardisation des réseaux LPWAN pour assurer la sécurité, la fiabilité et l’interopérabilité de votre réseau IoT.

Réseaux cellulaires (4G / 5G)

Les réseaux cellulaires fournissent une communication à large bande fiable pour le marché mobile grand public, tels que le streaming vidéo et les applications d’appels vocaux. Cependant, ces technologies sans fil ont une consommation d’énergie élevée et des coûts d’exploitation élevés.

Cela rend la connectivité cellulaire principalement idéale pour les applications qui n’utilisent pas de réseaux de capteurs alimentés par batterie, telles que la gestion de flotte, le routage du trafic, l’infodivertissement embarqué, la télématique de flotte, etc. Au lieu de cela, la connectivité cellulaire sert de liaison terrestre superbe en utilisant des réseaux LPWAN pour se connecter à des appareils et des capteurs IoT. Cellular se connecte ensuite au cloud pour fournir les données IoT.

Dans l’espace IoT, la technologie cellulaire, telle que la 5G avec une latence ultra-faible et une prise en charge de la mobilité à haut débit, devrait être l’avenir de la réalité augmentée et des véhicules autonomes. Avec une latence de communication dix fois inférieure à la 4G, la 5G constitue également une excellente option pour les applications urgentes telles que les machines IoT industrielles, la santé connectée et la sécurité publique.

De plus, les nouvelles technologies cellulaires telles que NB-IoT et LTE-M sont positionnées pour permettre différents types d’applications IoT en réduisant les besoins en énergie et le coût des données par capteur. Par exemple, vous pouvez utiliser la technologie sans fil NB-IoT pour les capteurs environnementaux à distance pour mesurer différents éléments météorologiques tels que la pression, l’humidité, le vent, la température et bien plus encore.

Ces appareils compatibles NB-IoT fourniront des mises à jour régulières à partir d’un emplacement distant tout en garantissant une faible consommation d’énergie. Ces capteurs pourraient durer plus d’une décennie ou plus.

Wi-Fi

Le Wi-Fi est incontestablement la technologie sans fil la plus utilisée aujourd’hui. Comme les réseaux cellulaires et LPWAN, il existe différentes versions du Wi-Fi, notamment 802.11b, 802.11n, 802.11a, 802.11g et 802.11ac. Ces normes varient considérablement en termes d’interférence du signal provenant de sources externes, de vitesse des données et de coût.

Une différence clé par rapport aux autres technologies sans fil est que le Wi-Fi transmet à des fréquences beaucoup plus élevées. Cela signifie qu’il peut transporter plus de données. Cependant, le Wi-Fi a des exigences d’alimentation élevées et une couverture limitée. Ces problèmes, ainsi que les limitations d’évolutivité, rendent le Wi-Fi moins répandu dans l’espace IoT.

Le Wi-Fi peut être un excellent choix pour les cas d’utilisation de l’IoT qui n’utilisent pas d’appareils alimentés par batterie, ne nécessitent pas de portée élevée et doivent transmettre de grandes quantités de données. En tant que tel, il est principalement utilisé dans les environnements domestiques et professionnels pour connecter des routeurs Internet à des appareils tels que des smartphones, des ordinateurs, des gadgets pour la maison intelligente et des systèmes de sécurité.

La dernière génération de Wi-Fi, Wi-Fi 6, offre une bande passante réseau améliorée pour un débit de données amélioré par périphérique, même dans des environnements encombrés. Cela permet de dynamiser l’infrastructure Wi-Fi publique tout en améliorant l’expérience client avec les services numériques dans les secteurs du divertissement et de la vente au détail.

Zigbee et autres protocoles maillés

Il s’agit d’une autre technologie sans fil à courte portée qui fonctionne à 2,4 GHz et consomme très peu d’énergie. Il est normalisé en tant qu’IEEE 802.15.4 et est généralement déployé dans une topologie maillée pour transmettre des données de capteur IoT sur plusieurs nœuds de capteur pour une couverture étendue.

Alors que Zigbee partage de nombreuses similitudes avec Bluetooth LE, son réseau maillé peut prendre en charge jusqu’à 65 000 nœuds, soit deux fois plus que BLE peut en accueillir. Zigbee a également des débits de données plus élevés que LPWAN mais est moins économe en énergie.

En raison de sa courte portée de moins de 100 mètres, Zigbee et d’autres technologies de maillage, telles que Z-Wave, sont idéales pour les applications IoT avec des nœuds répartis uniformément à proximité. Cela fait de Zigbee un excellent choix pour les applications domotiques telles que les commandes CVC, l’éclairage intelligent, les compteurs intelligents, l’énergie domestique, la surveillance de la sécurité et les thermostats intelligents.

Bluetooth et BLE

Le Bluetooth est une technologie de connectivité à courte portée qui relève de la catégorie des réseaux personnels sans fil. Il a été initialement conçu pour les casques sans fil, mais s’est depuis étendu à de nombreuses applications telles que les contrôleurs de jeux vidéo, les imprimantes, les haut-parleurs et bien plus encore.

La technologie Bluetooth est également cruciale pour l’espace IoT en pleine croissance, y compris les applications industrielles et les maisons intelligentes. Contrairement au Wi-Fi, le Bluetooth est une option de connectivité sans fil à bande passante élevée, à faible portée et à faible consommation qui fonctionne sur la bande ISM de 2,4 GHz. Il peut être utilisé dans les topologies de réseau en étoile, en maille, en diffusion et point à point. Il prend en charge un débit de données de 2 Mbps, avec un maximum de huit appareils connectés.

Il existe deux versions Bluetooth, à savoir Bluetooth Low Energy (LE) et Bluetooth Classic, couramment utilisées dans les applications de streaming. D’autre part, Bluetooth Low Energy prend en charge un débit de données plus faible et prolonge la durée de vie de la batterie des appareils Bluetooth en réduisant considérablement la consommation d’énergie.

Les appareils IoT compatibles BLE sont généralement utilisés avec des appareils intelligents tels que votre smartphone, ce qui permet de transmettre des données au cloud. En raison de ses faibles besoins en énergie, BLE est maintenant largement utilisé dans les appareils IoT tels que les montres intelligentes et les serrures de porte intelligentes. Les réseaux de balises BLE sont utilisés pour démêler de nouvelles innovations de service, telles que la livraison de contenu, la navigation en magasin et les promotions personnalisées.

6. RFID

L’identification par radiofréquence (RFID) utilise des ondes radio pour transférer de petites quantités de données d’une étiquette RFID vers les lecteurs à courte distance. Cette technologie sans fil IoT peut fonctionner en dehors de la ligne de visée ou lorsqu’elle est attachée avec des étiquettes pouvant être lues à quelques pouces, voire plusieurs mètres de portée.

Attacher des étiquettes RFID à tous vos équipements et produits vous permet de suivre vos actifs et vos stocks en temps réel pour une chaîne d’approvisionnement optimisée et une meilleure planification de la production et des stocks. Cela a entraîné une révolution majeure de l’IoT dans les secteurs de la logistique, de la santé et de la vente au détail.

La révolution IoT RFID permet de nouvelles applications IoT, telles que les miroirs intelligents, les étagères intelligentes et le self-checkout, dans le secteur de la vente au détail. Pour les soins de santé, la RFID facilite les applications IoT telles que les systèmes de suivi des patients hospitaliers, l’inventaire automatisé et le suivi et la gestion des équipements hospitaliers coûteux.

Ce qu’il faut rechercher dans les technologies sans fil pour les applications IoT

Différentes applications IoT ont des exigences spécifiques différentes. En tant que tel, il est crucial de vous assurer de choisir la bonne technologie sans fil pour votre projet IoT unique. Voici quelques-unes des choses clés à rechercher dans les technologies sans fil:

• Qualité de Service

L’un des éléments clés à prendre en compte lors du choix d’une technologie sans fil pour votre projet IoT est la qualité du service. Pour assurer une excellente qualité de service et la fiabilité de votre technologie sans fil, vérifiez le taux de réception des données. En règle générale, un taux de réception de données élevé garantit que les données IoT critiques sont transmises lorsque cela est le plus nécessaire pour une réponse rapide aux problèmes imminents.

• Évolutivité

Le choix d’un protocole IoT évolutif est crucial pour l’expansion du réseau car de plus en plus d’appareils finaux sont ajoutés à l’avenir. Un excellent moyen de déterminer l’évolutivité est le nombre d’appareils IoT pris en charge ou de messages quotidiens pouvant être transmis par une station de base.

• Consommation d’Énergie

Les appareils et capteurs alimentés par batterie doivent être économes en énergie pour réduire les cycles de recharge et les remplacements de batterie, ce qui peut avoir un impact significatif sur la quantité de données que vous envoyez ou recevez. En outre, une faible consommation d’énergie peut réduire considérablement le coût total de possession, vous aidant ainsi à atteindre vos objectifs commerciaux durables.

• Mobilité

La transmission de données à haute vitesse à partir d’appareils finaux facilite les applications IoT clés, par exemple la télématique de la flotte et la sécurité des travailleurs.

• Sécurité

Pour assurer la sécurité et l’intégrité des données pendant la transmission, optez pour un cryptage multicouche avec des systèmes d’authentification et d’identification robustes.

• Gestion de Réseau

En fonction de la complexité de votre stratégie IoT et de votre cas d’utilisation, vous devez déterminer qui gérera le réseau et si vous disposez des outils et des ressources d’automatisation nécessaires pour le prendre en charge.

• Gamme

Typiquement, plus la modulation est dense, plus la fréquence est grande et plus la plage devient petite. Cela affecte également la capacité de pénétrer les obstacles. En tant que tel, choisissez la bonne plage en fonction de votre cas d’utilisation spécifique. Par exemple, le Wi-Fi, le Zigbee ou le Bluetooth peuvent être d’excellentes options pour les applications de maison intelligente, car ils ne nécessitent pas de visibilité directe, offrent une meilleure portée et peuvent transmettre plus de données.

Conclusion

Comme vous l’avez vu, il existe de nombreuses excellentes technologies sans fil pour les applications IoT. Cependant, aucune technologie n’est universelle. En tant que tel, le choix de la meilleure technologie sans fil dépend principalement des exigences et des besoins spécifiques de votre projet IoT. En outre, une évaluation précise de la bande passante, de la consommation d’énergie, de la qualité de service, de la gestion du réseau, de la sécurité et de la portée peut vous aider à affiner vos options et à choisir la technologie la plus adaptée à votre cas d’utilisation de l’IoT.

Si vous ne souhaitez pas naviguer seul dans l’espace IoT complexe et en constante évolution, il existe des experts de l’IoT qui peuvent vous aider à prendre la bonne décision à partir des options de technologie sans fil IoT disponibles.

À propos de l’auteur:

Arthur Rowley est un écrivain passionné spécialisé principalement dans la technologie et le marketing. Après avoir passé des années à peaufiner son métier, il peut maintenant vous assurer qu’il a beaucoup de succès pour ces domaines et qu’il se consacre à fournir du contenu de blog de haute qualité.