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Le vrai du faux sur les réseaux pour objets connectés en 5 questions clés

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Enquête Sigfox ? LoRa ? Qowisio ? Quels sont les points à surveiller au moment de choisir un réseau pour ses objets connectés ? Sur quels aspects subsiste-t-il encore des parts d'ombre ? L'Usine Digitale tente de faire le tri entre les annonces des opérateurs et les faits.

Le vrai du faux sur les réseaux pour objets connectés en 5 questions clés
Le vrai du faux sur les réseaux pour objets connectés en 5 questions clés © LoRa Alliance

Qui couvre quoi ?

Aucun opérateur ne publie, pour l'instant, de carte précise de couverture. Difficile de savoir qui a le meilleur réseau. Pour compliquer le tout, l'Ultra Narrow Band (Qowisio et Sigfox) et l'étalement de spectre (LoRa) sont deux technologies aux philosophies différentes, impossible donc de comparer le nombre d'antennes pour savoir qui a la meilleure couverture. Par définition, un réseau LoRa a besoin de plus d'antennes que Sigfox pour proposer un service équivalent.

 

Une chose est sûre : fin 2015, Sigfox est – largement – devant ses concurrents. Ses 1 500 antennes couvrent 91% de la population française, "l'équivalent des réseaux 3G des autres opérateurs", selon Thomas Nicholls, responsable marketing. S'il reste des zones blanches dans des régions montagneuses et isolées, Sigfox les corrige progressivement. La start-up compte densifier son réseau en fonction des besoins même si selon elle, son millier et demi d'antennes suffit déjà largement. "Le réseau est largement scalable et peut gérer de très fortes capacités", assure le porte-parole.

 

Bouygues Télécom et LoRa sont encore en phase de pilotes. Ils prévoient l'ouverture commerciale de leur réseau au premier trimestre 2016. Orange annonce qu'il irriguera 17 agglomérations au démarrage soit 1200 communes. Bouygues promet de couvrir "l'essentiel de la population française" à la même date et l'ensemble du territoire fin 2016. La filiale télécoms du groupe de construction a calculé qu'il lui faudrait équiper environ un tiers des antennes de son réseau mobile, soit 5 à 8000 points hauts. Comme Orange, il densifiera à la demande lorsqu'il décrochera de gros contrats pour assurer une qualité de service optimale.

 

Qowisio prévoit d'installer le même nombre d'antennes que Sigfox, environ 1 500, et ouvrira son réseau début 2016. Il a signé un partenariat avec TDF, qui possède des pylônes radio partout en France.

 

Mais cette bataille de chiffres n'a pas grand sens : la qualité de couverture dépend de nombreux paramètres, comme la topographie et le nombre d'obstacles radio, la position géographique de l'objet récepteur et la qualité de sa fabrication, par exemple.

 

D'ailleurs les acteurs du marché se titillent sur la question de la connectivité indoor et même "deep indoor", Bouygues se proclamant champion de la couverture des endroits les plus inaccessibles. En réalité, aucun réseau n'a de sérieuse lacune sur ce point. LoRa comme Qowisio peuvent améliorer la couverture à l'intérieur des bâtiments et en sous-sol en ajoutant des amplificateurs de réseau (des Femtocell et des picogateways, qu'Archos veut d'ailleurs déployer en masse pour créer son propre réseau). Sigfox, de son côté, prétend avoir le meilleur bilan de liaison et ne pas avoir besoin d'artifices techniques pour briller dans ce domaine. "On a beaucoup de clients indoor et sous terre et cela fonctionne très bien, assure son responsable marketing. Notre technologie peut, beaucoup mieux que d'autres, pénétrer les obstacles radio".

 

Quant à la connectivité à l'étranger, Sigfox semble avoir une longueur d'avance. Quatre pays sont entièrement couverts début décembre 2015 et huit autres sont en cours de déploiement. La start-up annonce en moyenne un nouveau pays chaque mois… Ses clients n'ont qu'un seul contrat à souscrire pour connecter leurs objets dans toutes les zones où le réseau est disponible.

 

Bouygues et Orange devraient sur le papier signer des accords avec des opérateurs à l'étranger pour proposer la même chose. Mais les modalités et les coûts de ce roaming ne sont pas encore connus. Bouygues déclare néanmoins que la continuité du service d'un pays à un autre sera assurée.

 

Quant à Qowisio, il est le seul à proposer une compatibilité bi-mode, avec son propre protocole et celui de LoRa. Lui aussi, comme Orange et Bouygues, devrait permettre du roaming avec d'autres opérateurs LoRa dans le monde.

 

Quid de la bi-directionnalité ?

Bouygues comme Orange n'ont que ce mot à la bouche : bi-directionnalité. Ce serait l'avantage principal de LoRa par rapport à Sigfox : le premier a été conçu dès le départ comme une solution de communication bi-directionnelle symétrique (en clair, un objet connecté par le réseau peut recevoir et envoyer de l'information) tandis que Sigfox n'est pas nativement bi-directionnel. La différence est-elle si nette ?

 

Oui, Sigfox n'a pas été conçu au départ comme une technologie bi-directionnelle. Mais depuis cette fonctionnalité a été ajoutée. Sigfox a privilégié l'économie d'énergie et non le volume de données, conformément à sa philosophie. Donc sa bi-directionnalité est par définition limitée. Très précisément, un objet sous Sigfox peut envoyer jusqu'à 140 messages par jour (de 12 octets maximum) et en recevoir 4 de 8 octets. Et pas question d'ouvrir les vannes du débit à l'avenir. "Cela ne nous intéresse pas du tout, tranche Thomas Nicholls. Notre technologie est hyper optimisée pour une communication très faible, cela n'aurait pas de sens".

 

Bouygues Télécom affirme faire la différence sur la quantité de données que son réseau permet d'échanger, sans sacrifier l'autonomie des équipements. Les messages envoyés par les objets sous LoRa peuvent aller jusqu'à 243 octets, mais la moyenne tourne plus autour de 50 à 60 octets. Avec une limite : plus le message est lourd, plus le temps de transmission est long.


Bouygues insiste aussi sur la dimension de bi-directionnalité symétrique, et sur la capacité de LoRa à pouvoir "réveiller" un objet en mode repos à n'importe quel moment pour lui envoyer des informations, là où Sigfox doit composer avec des fenêtres de communication plus étroites.

 

Les concurrents de Bouygues et Orange remettent en cause cette capacité annoncée de bi-directionnalité symétrique. "Promettre un cas d'usage basé sur une bi-directionnalité intensive, c'est envoyer son client dans le mur, tranche sans ambages Cyrille le Floch, le président de Qowisio. Annoncer cela, c'est un leurre, ce sera très difficile à faire en pratique".


Il explique pourquoi. "Sur les bandes de fréquence gratuites (868 mzh pour les réseaux bas débit longue portée, NDLR), il faut respecter un taux d'occupation de la bande, de 1 à 10% selon les canaux, développe-t-il. Il est impossible d'imaginer des communications très fréquentes, sinon votre émetteur violera les conditions d'utilisation de la bande. L'Arcep pourra être saisie et décider de pénalités, voire d'une extinction temporaire d'émetteur", argumente-t-il. "Offrir des débits bidirectionnels élevés demandera de déployer un réseau qui coûte extrêmement cher", ajoute Thomas Nicholls (Sigfox). Un coût supplémentaire qui sera facturé au client d'une façon ou d'une autre, avance-t-il.

 

Bouygues, comme ses concurrents, devra se conformer à cette règle de taux d'occupation de la bande, 1% du temps en général (soit 36 secondes maximum par heure) pour la fréquence 868mhz. Mais il s'y pliera sans problème, assure-t-il. "On utilise plusieurs fréquences, certaines dédiées à la réception, d'autres à l'émission", explique Franck Moine, le Monsieur LoRa au sein de l'opérateur. Pour la communication de l'antenne à l'objet, c'est la fréquence 169 mhz qui sera privilégiée. Celle-ci peut être utilisée 10% du temps, et non 1%, et avec davantage de puissance (27 dbm, soit 500 mW contre 14dbm). "Cette fréquence nous permettra d'émettre davantage et de manière plus puissante dans ce sens", précise Franck Moine.

 

Quelle précision pour la géolocalisation ?

 

 

 

 

Bouygues Télécom l'annonce haut et fort : son réseau pourra être utilisé pour géolocaliser des objets, "avec une précision de 10 à 50 mètres", affirme Franck Moine. La méthode de la triangulation sera utilisée. Cette promesse pourra donc être pleinement tenue lorsque le réseau de l'opérateur sera dense, au mieux fin 2016. Avant cela, Bouygues se dit néanmoins capable de proposer de la géolocalisation précise en jouant sur l'étalement de spectre : en augmentant la portée des antennes, les objets pourront être identifiés par davantage de relais, ce qui facilitera la triangulation et donc la localisation. Bouygues risque de faire facturer ce service en option plus cher que l'offre de base (son positionnement tarifaire n'est pas encore connu).

 

Sigfox est plus modeste : il propose d'ores et déjà une offre de géolocalisation par triangulation, mais "à grosses mailles". "C'est utile pour des services où l'on a juste besoin de savoir si une palette ou un conteneur est arrivé dans telle ville ou tel centre de tri. La précision est de l'ordre de quelques kilomètres", annonce Thomas Nicholls. Imaginer un service de géolocalisation précis comme le prétendent Orange et Bouygues, "c'est tout simplement ridicule", tacle-t-il. "Le prix augmenterait de façon radicale". Orange a laissé entendre qu'un tel service pourrait coûter 5 à 10 fois plus cher que le service de base, car il faudrait densifier le réseau de façon importante.


Cyrille le Floch, de Qowisio, ne croit pas non plus à la triangulation pour une géolocalisation précise. "Si on annonce que la triangulation LoRa va remplacer le GPS, cela risque de générer de la frustration, car il va falloir attendre 2 ou 3 ans que les réseaux déployés soient matures, juge-t-il. Il vaut mieux travailler avec les constructeurs de GPS pour améliorer la technologie". Qowisio propose une offre de macrogéolocalisation, comme Sigfox.

 

Dans l'écosystème Sigfox, on trouve des fabricants d'objets comme Ticatag et Hidnseek qui combinent UNB et GPS. Mais attention, le GPS étant pour l'instant extrêmement énergivore, ce type d'objet peut voir son autonomie chuter drastiquement en cas d'utilisation fréquente, loin des 5 à 10 ans espérés lorsque l'on utilise Sigfox. Pour le tracker GPS Hidnseek promet une durée d'utilisation de 9 mois avec une localisation par jour… et seulement 3 jours pour un rafraichissement toutes les 5 minutes ! Pour Tifiz de Ticatag, c'est 1 an d'autonomie pour "quelques positions par jour". Beaucoup mieux que le GPS, certes, mais loin de la décennie de batterie rêvée.

 

 

Tifiz de Ticatag

 

 

Ces cas illustrent bien le point d'équilibre à trouver lorsqu'on fait appel à un réseau bas débit longue distance : toute utilisation intensive (pour la géolocalisation ou une communication bi-directionnelle intensive) fait grimper les coûts et chuter l'autonomie des objets… ce qui fait perdre à ce type de connectivité son avantage compétitif par rapport à d'autres solutions.

 

Friture sur la ligne ?

Chaque opérateur accuse la solution concurrente d'être plus sensible que la sienne aux brouillages. Difficile de démêler le vrai du faux dans cette salade de fréquences. Il est vrai que les fréquences ISM (la bande industrielle, scientifique et médicale) sont utilisées pour de multiples usages et font craindre des perturbations pouvant aller jusqu'à des coupures de messages, en particulier dans les zones urbaines.

 

Chaque opérateur se dit le mieux armé pour s'en prémunir. Sigfox assure n'avoir aucun souci d'interférences, grâce au choix de la technologie de bande étroite, dans laquelle on peut loger énormément de messages, et quasi impossible à saturer ou brouiller. Bouygues; par la voix de Franck Moine, affirme pourtant que Sigfox est "intrinsèquement plus sensible au brouillage". Thomas Nicholls réplique en affirmant que les messages à spectre étalé "risquent de se faire couper par tous les autres communications".

 

Chaque opérateur s'est prémuni contre ce risque d'interférences. Bouygues a développé son propre système qui communique aux objets situés autour d'une une antenne les canaux de communication les plus propres. C'est notamment à cela que sert la fameuse bi-directionnalité annoncée. Le spécialiste de la sécurité incendie Finsecur dit avoir choisir LoRa en raison de sa robustesse.

Sigfox a lui aussi ses techniques (comme la répétition de messages) pour assurer une qualité de service optimale, quelle que soit la zone. Et lui aussi a été choisi par un spécialiste de la sécurité, Securitas Direct, en Espagne.

 

Combien ça va couter ?

Pour Cyrille le Floch de Qowisio, les arguments techniques avancés par certains opérateurs pour tenter de se différencier brouillent la perception du public et des futurs clients. Il faut revenir à un débat sur le business et les besoins métiers que peuvent combler les différents réseaux. "Nos clients ne sont pas des électroniciens experts en radio, LoRa, Qowisio ou Sigfox ils s'en moquent, ce qu'ils veulent c'est qu'on leur assure une connectivité sur une zone donnée. Il n'y a pas une technologie qui est bonne et les autres mauvaises, surtout qu'on utilise des concepts radio connus depuis 50 ans. Personne n'a découvert le Graal. Essayer de se différencier sur la technologie, ce n'est pas pertinent et ça brouille le message. Cela crée un doute en leur faisant croire qu'ils doivent faire un pari sur la technologie ; leur vrai pari doit porter sur leurs futurs marchés".

 

Sigfox annonce un tarif de 8 euros à 70 centimes d'euros par objet et par an (dégressif en fonction du volume d'objets à connecter). Il faudra attendre que Bouygues, Orange et Qowisio lèvent le voile sur leurs offres commerciales et leur approche business pour ouvrir un véritable débat sur leurs différences. Rendez-vous en janvier 2016.

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