NB-IoT : qu'est-ce que le réseau bas débit utilisé dans la 5G ?

NB-IoT : qu'est-ce que le réseau bas débit utilisé dans la 5G ? Vous avez entendu parler du NB-IoT dans le cadre d'une conversation sur la 5G ? Définition, différences avec le LTE-M, rôle, situation en France... Voici tout ce qu'il faut savoir sur le NB-IoT comme réseau bas débit.

Qu'est-ce que le Narrowband IoT ?

Plus communément appelé NB-IoT, le Narrowband IoT désigne un standard de communication normalisé en 2016 et dédié à l’Internet des objets. Il s’agit plus concrètement d’un standard de communication LPWAN (Low Power Wide Area Network – réseau basse consommation longue portée, en français) dont la principale mission consiste à faciliter la communication d’importants volumes de données sur une très grande distance. D’un point de vue plus technique, le NB-IoT fonctionne sur l’ancien réseau GSM (bande de fréquence de 200 kHz), avec le réseau LTE ou bien au sein d’un réseau indépendant. Il permet d'avoir des débits de 20 à 250Kbit/s en download ou upload avec une latence inférieure à 10 secondes environ.

Quelles différences avec le LTE-M ?

Le Narrowband IoT se distingue du LTE-M par le fait de ne pas reposer sur le protocole IP, mais sur l’échange de messages. De fait, le NB-IoT se révèle plus adapté à la communication de grands volumes de données, en particulier dans le sens descendant (dans des bandes passantes de 200 kHz), à un rythme plus lent que le LTE-M (dans des bandes passantes de 1,4 KHz). 

L'entreprise Ioterop, qui promeut le standard OMA Lightweight pour homogénéiser les solutions IoT, développe le device management sur NB-IoT pour en renforcer la sécurité. Le réseau présente par ailleurs de multiples avantages comme :

  • Un faible coût énergétique pour les communications de l'objet,
  • Une sensibilité capable d'adresser un objet jusque derrière deux murs
  • Une sécurité accrue grâce à la mise à jour en cas de faille avérée offerte par la communication bidirectionnelle,
  •  La disparition des interférences et des congestions que l'on retrouve parfois avec les applications basées sur un spectre radio non licencié.

Où en est le NB-IoT en France ?

En France comme dans d’autres pays, le NB-IoT souffre de la concurrence avec le LTE-M. Chez les opérateurs apparaît ainsi une distinction entre ceux qui privilégient le NB-IoT et ceux qui voient dans son concurrent des perspectives plus intéressantes. En France, SFR a fait le choix au début de l’année 2019 d'assurer le réseau NB-IoT.

De nombreuses expérimentations sont menées par les entreprises françaises mais peu d'entre elles communiquent encore sur leurs projets. "La raison tient au fait qu'il y a eu une pénurie de produits, explique Frank Fischer, PDG d'Adeunis. Les premières communications sur le réseau ont été faites avant que les acteurs soient en mesure de mettre leurs produits sur le marché. Il a fallu attendre que les fournisseurs de chip radio soient prêts à le faire et cela a été plus long que la mise en oeuvre du réseau. Une fois que l'intégration hardware a été faite, il a cette fois fallu attendre que les opérateurs nous donnent les éléments nécessaires pour nous connecter au réseau. En 2020, nous avons été très sollicités pour effectuer des pilotes, les entreprises attendent d'en obtenir des résultats pour communiquer." Le fabricant français de capteurs a mené des tests dans le metering et se réjouit des résultats en terme de couverture. De son côté, la start-up ffly4u a annoncé vouloir lancer une offre d'asset tracking basée sur le réseau NB-IoT à partir du deuxième trimestre 2020. 

Le NB-IoT dans le monde

94 réseaux NB-IoT étaient actifs en 2020. © GSMA

Selon la GSMA, 94 réseaux commerciaux NB-IoT étaient actifs en 2020 dans le monde. Les implémentations commerciales sont majoritairement localisées en Chine, où il est promu par Huawei et où les sociétés de semi-conducteurs HiSilicon et MediaTek représentent une grande partie du volume du modem NB-IoT, selon un rapport de recherche de Berg Insight. 

En Europe, Vodafone est le principal opérateur promouvant le NB-IoT. Deutsch Telecom a également opté pour ce réseau dès 2016. "Nous l'avons préféré au LTE-M car les usages de ce dernier peuvent être réalisés par la 2G et la 3G", indique Jens Olejak, head of new access technologies chez l'opérateur allemand. Les principaux usages recourant au réseau NB-IoT concerne le smart metering, le tracking ou le déploiement de boutons connectés. "70 millions de modules NB-IoT ont été expédiés dans le monde en 2020, ce nombre devrait s'élever à 550 millions en 2024", souligne Jamie Moss, directeur de recherches IoT chez le cabinet de conseil ABI Research, pour qui le principal argument du déploiement du NB-IoT est le prix. 

Le prix du module NB-IoT a été divisé par deux en trois ans. © ABI Research

Quel rôle pour la 5G ?

Présentée comme la solution permettant le déploiement massif des objets connectés, la 5G a nécessairement besoin de l’existence de réseaux IoT mobiles cellulaires pour fonctionner. Le NB-IoT (comme le LTE-M d’ailleurs) est le réseau 4G qui convergera vers la 5G pour cet usage, il joue donc un rôle essentiel dans l’avenir de la 5G et dans le développement du "massive IoT". 

Dictionnaire de l'IoT