La croissance rapide de l'IoT peut-elle submerger la production de puces ?

Les projections concernant le nombre d'objets connectés indiquent une expansion robuste, mais les chiffres varient considérablement et les « experts » utilisent des horizons temporels différents. Par exemple, les estimations vont de 18 milliards d'ici 2022, 26 milliards d'ici 2020, 75 milliards d'ici 2025, à 125 milliards d'ici 2030. Historiquement, Ericsson et Cisco avaient prévu 50 milliards d'appareils connectés d'ici 2020, un chiffre qui a alimenté des attentes exagérées quant au potentiel de l'IoT, selon Bob Emmerson.

Si les dernières prévisions s'accordent globalement sur une trajectoire positive, elles restent fluides et dépendent de la manière dont chaque analyste définit l'« IoT ». Pour les entreprises qui prennent des décisions d'investissement aujourd'hui, cette variance peut faire basculer les plans financiers de plusieurs dizaines de milliards, créant un véritable dilemme pour les fabricants de puces.

Le temps presse, affirme Ville Ylläsjärvi, directeur marketing et membre du conseil d'administration de Haltian Oy, une entreprise finlandaise basée à Oulu, à 150 km au sud du cercle polaire arctique. Haltian développe des solutions de réseaux maillés pour diverses industries et fait progresser les appareils IoT cellulaires.

Ylläsjärvi souligne que la projection d'IHS Markit de plus de 75 milliards d'appareils intelligents d'ici 2025 représente une augmentation de 400 % par rapport aux quelque 15 milliards d'appareils en service aujourd'hui. Cela signifie que les fabricants doivent multiplier par six la production de micropuces par rapport au rythme atteint depuis que Texas Instruments les a introduites en 1958.

Les chaînes d'approvisionnement actuelles en semi-conducteurs manquent de capacité pour répondre à la demande IoT de demain. Sans investissements significatifs dès aujourd'hui, la pleine promesse du marché de l'IoT ne se concrétisera pas d'ici 2025 ou à tout horizon à court terme. Au-delà de la capacité, une décision cruciale demeure : quelle technologie de connectivité le chipset doit-il prendre en charge ? Le marché s'orientera-t-il vers LTE-M ou NB-IoT ?

Altair Semiconductor estime que la plupart des marchés occidentaux et de grande taille adopteront finalement les deux standards, le choix étant dicté par les exigences des applications. Des modules bi-mode prenant en charge à la fois NB-IoT et LTE-M sont déjà sur le marché. Par exemple, Murata a annoncé son intention d'intégrer le chipset bi-mode CAT-M1/NB1 d'Altair.

LTE-M vs NB-IoT : Différences clés

La LTE (4G) se distingue des générations précédentes en combinant efficacité et flexibilité. Son architecture plate, tout-IP, permet des économies d'énergie, tandis que la modulation avancée autorise une allocation dynamique de la bande passante, permettant aux opérateurs d'offrir une gamme de services, y compris des solutions IoT à faible débit comme NB-IoT et LTE-M.

Dans la pratique, l'industrie cellulaire peut être lourdement technique, clarifions donc les principales distinctions.

LTE-M est la solution standardisée pour les réseaux étendus à faible consommation (LPWAN) qui exploite la technologie à spectre étalé et fonctionne sur l'infrastructure cellulaire existante. Elle offre un large éventail de cas d'usage et séduit les fabricants souhaitant déployer sur les réseaux actuels.

NB-IoT poursuit des objectifs similaires mais utilise un schéma de modulation différent (DSSS) et fonctionne sur les bandes 2G, 3G et 4G. Bien que les coûts de déploiement initiaux puissent être plus élevés, NB-IoT élimine le besoin d'une passerelle, ce qui en fait une option rentable. Les futurs modules prendront également en charge à la fois NB-IoT et LTE-M.

D'autres facteurs favorisent NB-IoT : sa conception à faible consommation et rentable, sa couverture étendue, offrant des débits de quelques centaines de kilobits par seconde — suffisants pour la plupart des applications IoT qui ne nécessitent pas de transfert de données lourd. Des offres récentes, comme le forfait 500 Mo par appareil sur dix ans pour seulement 10 € de 1NCE, soulignent encore son attrait.

Préférences régionales

En Amérique du Nord, Verizon et AT&T devraient adopter LTE-M, ayant massivement investi dans leurs réseaux LTE. Bien que Verizon ait initialement manifesté un intérêt limité pour les technologies non-LTE, il a annoncé la prise en charge de NB-IoT, et AT&T accélère son déploiement NB-IoT, ciblant les États-Unis début 2019 et le Mexique d'ici la fin de l'année.

Hors des États-Unis et sur les marchés dotés d'un important parc GSM et d'une LTE limitée, NB-IoT est appelé à devenir la technologie dominante. La Chine, par exemple, a adopté NB-IoT dès son annonce, soutenue par une forte initiative gouvernementale visant plus de 600 millions de connexions d'ici 2020. Pourtant, des adopteurs précoces comme China Telecom pourraient également déployer Cat-M.

Principaux acteurs des chipsets NB-IoT

Les principaux acteurs de l'arène des chipsets NB-IoT incluent Altair Semiconductor, Huawei, Intel, Qualcomm, Samsung, Sierra Wireless et U-Blox. Selon Nick Hunn, CTO de WiFore Consulting, treize entreprises commercialisent désormais des puces, nécessitant un investissement initial d'environ 200 millions de dollars (171,72 millions d'euros). En incluant la standardisation, l'infrastructure et les essais initiaux, les coûts totaux se situent entre 500 millions de dollars (429,30 millions d'euros) et 1 milliard de dollars (860 millions d'euros).

Ce capital a permis à NB-IoT d'atteindre sa maturité actuelle. Un tel investissement substantiel devrait inquiéter les standards LPWAN concurrents comme LoRa et Sigfox, car les entreprises NB-IoT s'efforceront de rentabiliser leurs dépenses. Cependant, les déploiements réels de NB-IoT en restent aux premiers stades.

L'auteur de cet article est Bob Emmerson, rédacteur indépendant et observateur de l'industrie des télécoms.