L'Industrie 4.0 exige un déploiement IoT massif et une connectivité ininterrompue

Pour permettre les bénéfices des applications et services Industrie 4.0, un déploiement massif de capteurs, passerelles et systèmes de cloud computing est nécessaire, avec une connectivité sans faille.

Certains pensent que l'IoT nécessite toujours une connectivité sans fil. Cette idée fausse vient de l'usage massif d'appareils mobiles, wearables et autres appareils connectés non branchés physiquement à un réseau filaire.

La réalité est que la plupart de l'internet industriel est réalisé par des réseaux filaires, et Ethernet reste la colonne vertébrale de la connectivité dans la plupart des usines mondiales.

Quand la connectivité sans fil est nécessaire, de nouvelles technologies comme les réseaux LPWAN (Low-Power Wide-Area Networks) tels que Sigfox, LoRaWAN et NB-IoT aident à gérer des millions d'appareils IoT dans des installations locales et distantes.

La connectivité industrielle filaire et le M2M existent depuis des décennies

De nombreuses industries bénéficient de某种形式 de connectivité de données filaire depuis les années 1980, principalement via des automates programmables (PLC) fonctionnant à 24V, considéré comme la tension standard mondiale et le langage numérique pour les applications industrielles.

En 1990, la deuxième génération de réseaux cellulaires (2G) et les cartes SIM ont introduit le sans-fil pour les services de connectivité industrielle : la communication machine-à-machine (M2M) cellulaire.

Le M2M a permis aux industries d'accéder et contrôler des machines à distance, déployer des centaines d'appareils connectés et collecter des informations partout où un réseau cellulaire était disponible. En rétrospective, le M2M est le cadre de ce qu'on appelle aujourd'hui l'IoT. La plupart de la connectivité M2M restante fonctionne sur le standard 2G GPRS, nécessitant une couverture 2G EDGE et des cartes SIM.

L'usine intelligente d'aujourd'hui utilise un mélange de technologies filaires et sans fil, travaillant ensemble grâce au Time-Sensitive Networking (TSN).

Le TSN est un ensemble de normes spécifiées par IEEE 802.1 pour permettre aux réseaux Ethernet de donner des garanties QoS pour le trafic sensible au temps et les applications critiques. Le TSN est une boîte à outils comprenant quatre catégories : gestion des ressources, modelage du trafic, fiabilité et synchronisation temporelle.

En essence, un réseau de communication industriel basé sur TSN est un système convergé permettant un mélange de divers types de trafic. Les exigences de service vont du trafic au meilleur effort au trafic critique temps-réel. Le TSN permet la convergence de nombreux services différents sur un réseau partagé tout en ayant des outils pour prioriser les services critiques en temps.

Pour la plupart des connexions, les réseaux LPWAN sont la meilleure option

Avec l'arrivée de l'évolution à long terme (LTE) ou réseaux 4G, une nouvelle gamme de services et possibilités est devenue disponible pour industries et consommateurs. La LTE permet plusieurs types de connectivité : transmission de données rapide, faible latence, VoIP, et réseaux LPWAN.

Les versions industrielles les plus courantes des réseaux 4G sont basées sur LTE-M, devenu le nouveau M2M, et Narrowband-IoT (NB-IoT). Les deux services sont conçus pour l'IoT massif, permettant la connectivité pour des millions d'appareils connectés à faible consommation.

De plus, d'autres réseaux LPWAN ne reposant pas sur la connectivité cellulaire sont largement disponibles, incluant LoRaWAN, Sigfox, et Wi-Fi HaLow (IEEE 802.11ah).

La plupart des connexions industrielles n'ont pas besoin de la 5G, encore au début de son déploiement

Il y a eu beaucoup de buzz sur la 5G et ses promesses de vitesses fulgurantes et d'ultra-faible latence pour la connectivité critique ces deux dernières années.

La réalité est que plus de 99 % des connexions IoT industrielles et professionnelles n'ont pas besoin de ces caractéristiques uniques. Si un service cellulaire est désiré, la 4G, LTE-M et NB-IoT peuvent fournir la bande passante et la connectivité IoT massive nécessaires pour les applications d'aujourd'hui et de demain.

De plus, les spécifications complètes de la 5G pour activer certaines de ses fonctionnalités les plus critiques sont encore en cours de définition par le 3GPP et d'autres organismes de régulation. Il faudra encore quelques années pour que les réseaux 5G soient prêts à fournir les services que certaines applications IoT critiques requièrent.

« La 5G est vraiment nécessaire quand vous avez besoin de fonctionnalités spéciales. On parle de plus grande valeur, plus faible latence, beaucoup plus de connexions ou points de connexion, où vous avez réellement des problèmes de congestion LTE. Donc l'idée que la 5G est nécessaire pour l'IoT cellulaire à large zone n'est pas vraiment vraie. » déclare Marie Hogan, responsable IoT et Broadband chez Ericsson.