IdO cellulaire — Les avantages du CIoT

Note de l'éditeur :les exigences croissantes pour une disponibilité accrue des appareils IoT coïncident avec l'émergence de technologies cellulaires bien adaptées à l'IoT . Pour les développeurs, le besoin d'informations plus détaillées sur les technologies cellulaires et leur application à l'IoT n'a jamais été aussi aigu. Extrait du livre Cellular Internet of Things, cette série présente les concepts et technologies clés dans ce domaine.

Dans une série précédente, les auteurs ont décrit l'évolution du paysage du cellulaire, son rôle dans l'IoT et les technologies pour les communications massives de type machine (mMTC) et les communications ultra fiables à faible latence (URLLC).

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Adapté de Cellular Internet of Things, par Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs.

Chapitre 9. Le paysage technologique concurrentiel de l'Internet des objets (suite)

Par Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs

9.2 AVANTAGES DU CIoT

Dans la section précédente, nous avons donné un aperçu des solutions de connectivité sans fil intéressantes sans licence pour l'IoT. Dans cette section, nous expliquons en quoi les solutions CIoT diffèrent des solutions de connectivité sans licence et quels avantages elles peuvent offrir. Pour une discussion plus approfondie sur les options de connectivité IoT, voir également la référence [51].

L'un des différenciateurs de la connectivité CIoT est qu'elle dissocie l'approvisionnement de la connectivité de la réalisation du service IoT. Le CIoT repose sur le paradigme de haut niveau selon lequel un opérateur indépendant fournit une connectivité IoT appropriée pratiquement partout où un service IoT doit être réalisé. Cela signifie que lorsqu'un nouveau service IoT est établi, aucun effort dédié n'est nécessaire pour installer, gérer et exploiter une solution de connectivité IoT. Au lieu de cela, la connectivité est réalisée via le réseau d'un opérateur. Ceci est différent des solutions de connectivité IoT sans licence. Dans ce cas, l'installation d'une infrastructure de connectivité est nécessaire pour assurer la connectivité à l'emplacement où le service IoT doit être réalisé. Cela comprend l'installation de stations de base ou de points d'accès, l'établissement d'une connectivité de liaison, la fourniture d'une infrastructure d'authentification, d'autorisation et de comptabilité (AAA), la maintenance et la mise à jour du réseau de connectivité avec des mises à jour de sécurité, etc. De plus, la connectivité doit être surveillée et gérée tout au long de la durée de vie du service IoT. Il est possible que le coût total de possession pour fournir et gérer une infrastructure de connectivité pour une large gamme de services IoT soit inférieur au coût de possession de solutions de connectivité distinctes par service IoT. C'est notamment le cas lorsque le service IoT et les appareils participants sont répartis sur des zones plus vastes et ne se limitent pas à des déploiements limités. À partir des technologies sans licence, Sigfox fournit un modèle d'opérateur pour la connectivité de bout en bout basée sur Sigfox, où les opérateurs créent une infrastructure Sigfox dédiée et la connectivité peut être achetée par les utilisateurs finaux.

L'un des principaux avantages des solutions CIoT est qu'elles fournissent une solution fiable à long terme et à l'épreuve du temps. CIoT est basé sur des normes mondiales avec un très grand support industriel par un grand nombre de fournisseurs, de réseaux et de services. Les perspectives technologiques sont indépendantes des perspectives de quelques acteurs individuels du marché ; cela contraste avec les technologies propriétaires, qui présentent un risque élevé quant à leur support à long terme. Les solutions CIoT sont intégrées dans les réseaux de communication cellulaires, qui sont et seront une infrastructure essentielle pour une société. Les plans de déploiement sont élaborés sur des décennies et les systèmes sont conçus pour être hautement fiables selon des normes de haute disponibilité. Les systèmes CIoT sont conçus pour un marché mondial et permettent l'itinérance sur plusieurs réseaux d'opérateurs. Les réseaux CIoT prennent entièrement en charge la mobilité des appareils, qui peuvent également être gérées sur de plus grandes zones en raison de la couverture étendue et de la haute disponibilité. Le déploiement des capacités CIoT, ainsi que les futures mises à jour, s'effectue principalement sous forme de mises à jour logicielles de l'infrastructure réseau installée.

Un avantage extrêmement important de la connectivité CIoT est qu'elle fournit des performances de service fiables et prévisibles également pour les opérations futures. CIoT utilise un spectre dédié. Les ressources radio sont gérées, les interférences sont coordonnées et la qualité de service totale est prise en charge. Les garanties à long terme sont difficiles à fournir pour toute solution basée sur un spectre sans licence. Les services mobiles à large bande et les services IoT devraient continuer de croître. En particulier pour les appareils IoT, une croissance extrêmement forte est prévue pour des centaines de milliards d'appareils communicants d'ici une décennie. Bon nombre de ces services mobiles à large bande et IoT utiliseront un spectre sans licence, ce qui signifie qu'une augmentation significative de l'utilisation du spectre sans licence peut être attendue. Cela posera en particulier des défis aux technologies à longue portée sans licence, comme décrit dans la section 9.1.1.2.

CIoT suit également l'évolution continue des technologies de réseau cellulaire, où de nouvelles capacités et fonctionnalités sont continuellement ajoutées aux réseaux. Cette évolution est conçue pour un fonctionnement rétrocompatible afin que les appareils qui ne peuvent pas être mis à niveau vers de nouvelles fonctionnalités puissent continuer à fonctionner à long terme selon les capacités d'origine, tandis que les nouveaux services et appareils peuvent simultanément bénéficier de nouvelles fonctionnalités.

Un inconvénient du CIoT est le coût des ressources de spectre sous licence. Il s'agit d'un coût que les solutions pour les bandes sans licence n'ont pas à supporter. Un autre inconvénient potentiel de CIoT pour un fournisseur de services IoT peut être si la couverture CIoT est insuffisante pour un cas d'utilisation IoT spécifique. Dans ce cas, une connectivité supplémentaire et la construction de réseau correspondante peuvent être nécessaires pour couvrir l'ensemble de la zone de service IoT. Si l'extension de la couverture supplémentaire est nécessaire dans quelques zones confinées, une telle extension peut être plus simple et plus flexible avec un déploiement dédié plutôt que lorsqu'un opérateur doit être impliqué. Une propriété dont les technologies radio longue portée sans licence ont bénéficié est leur temps de mise sur le marché rapide. Toute technologie propriétaire présente un avantage de temps par rapport aux solutions standardisées qui nécessitent une harmonisation et des accords au sein de l'ensemble d'un segment de l'industrie. Dans le cas du LPWAN sans licence par rapport au CIoT, un avantage en termes de temps de mise sur le marché du LPWAN sans licence a existé au cours des dernières années, alors que les normes CIoT étaient en cours de développement. Alors que les normes CIoT sont maintenant finalisées et que les produits deviennent largement disponibles, cet avantage du LPWAN sans licence disparaît. Au lieu de cela, l'avantage se déplace vers les déploiements CIoT, qui peuvent atteindre une large couverture plus rapidement et à moindre coût grâce à la réutilisation de l'infrastructure de réseau de communication cellulaire installée.

Le prochain volet de cette série discutera du choix des choix et des comparaisons technologiques CIoT.

Réimprimé avec la permission d'Elsevier/Academic Press, Copyright © 2017