Quelles offres 5G pour les acteurs industriels ?

Depuis la démocratisation de la téléphonie mobile en 1996 et son adoption massive, le développement des réseaux cellulaires a été porté par le marché grand-public.  Les opérateurs mobiles ont dû déployer puis adapter les réseaux 3G et 4G pour faire face à la généralisation du smartphone et à une consommation de data qui a cru crû de manière exponentielle. 

En France, la 5G est arrivée fin 2020 dans sa version dite NSA (Non Standalone Access, qui s’appuie encore en partie sur l’infrastructure de cœur de réseau 4G). Elle permet d’augmenter les débits Internet et de faire face à des problématiques de saturation de réseau dans certaines zones, grâce à l’utilisation de nouvelles fréquences.

La 5G SA (Standalone Access) devrait être déployée dès 2023 en France. Le déploiement de ce réseau implique une refonte totale du réseau mobile, du  cœur de réseau (équipements gérant l’intelligence) jusqu’aux antennes relais (qui assurent le lien radio entre l’abonné et le réseau de l’opérateur). La 5G SA permet de changer de dimension en termes de performances. Non seulement les débits offerts sont multipliés par 10 par rapport à la 4G, mais la latence approche 1ms (il s’agit du temps de réaction pour se connecter à Internet). Ce réseau permet aussi de gérer un nombre considérable d’objets communicants.

Avec l’émergence de la 5G SA, il est probable que le marché des entreprises revienne au centre des enjeux des réseaux cellulaires. En particulier, le secteur industriel qui doit faire face à un impératif de modernisation et à des besoins de connectivité critiques, pourrait bénéficier des avancées technologiques offertes par la 5G.

Les objets connectés vont se multiplier avec l’industrie 4.0 : robots autonomes, véhicules industriels auto-guidés, vidéosurveillance, capteurs de maintenance prédictive… Ces équipements améliorent la compétitivité des entreprises et apportent davantage de flexibilité à la production.

Des solutions de connectivité existent :
  • Le WiFi qui porte les usages liés à la data
  • Le DECT pour la téléphonie interne
  • Les réseaux bas-débit LPWAN, comme LoRa utilisé pour transmettre des données de faible volume à partir de capteurs fixes.

Ces technologies montrent parfois leurs limites, par exemple des failles de sécurité informatique. Certaines, obsolescentes, deviennent difficiles à faire évoluer. S’ajoute à cela la complexité liée à la gestion et à la maintenance de réseaux multiples. Il est donc probable que l’usine 4.0 fasse la part belle à la 5G.

Les industriels se tourneront-ils vers l’utilisation des réseaux 5G publics ou le déploiement d’infrastructures propres 5G privées ?

Les réseaux 5G publics sont les réseaux mobiles utilisés par les particuliers pour passer des appels et se connecter à Internet à partir des smartphones. Ils font l’objet d’attribution de larges bandes de fréquences ouvertes sur tout le territoire national. Il s’agit des réseaux des quatre opérateurs historiques : Orange, SFR, Bouygues Télécom et Free.

Les réseaux 5G privés sont des réseaux déployés localement par des entreprises ou des institutions publiques. A ce stade, il s’agit en général de projets expérimentaux. Des fréquences ont été attribuées ponctuellement sur des zones allant jusqu’à 100 km2. Ces réseaux sont dédiés à des usages privés liés à des collaborateurs ou des objets communicants d’une entreprise. Le propriétaire d’un réseau 5G privé conserve la maîtrise complète de la bande passante, des données en transit et du déploiement de l’infrastructure.

Les opérateurs mobiles et les MVNO (opérateurs de réseaux téléphoniques virtuels) pourront apporter des solutions basées sur les réseaux 5G publics  Parmi les avantages de ces réseaux 5G SA publics, le slicing donne la possibilité de dédier des « tranches » de réseaux à certains usages avec des performances techniques spécifiques. Il peut être mis à profit pour adapter un réseau public à un usage industriel. En revanche, pour bénéficier d’une latence améliorée, il faudrait que le chemin parcouru chez l’opérateur pour atteindre les serveurs de l’usine 4.0 soit court, ce qui est sans doute difficile avec un réseau public hébergé dans des datacenters parfois éloignés des lieux industriels. Autres inconvénients d’un réseau 5G public : sa couverture radio et son dimensionnement sont décidés par l’opérateur en fonction de critères marketing qui lui sont propres et il n’y a aucune priorisation du trafic entre des usages critiques ou des usages d’agrément… D’un point de vue économique, utiliser les réseaux publics existants semble intéressant, mais il faut aussi que les opérateurs s’organisent pour produire ces projets à un coût compétitif. Sinon, seules les très grandes entreprises et quelques institutions publiques pourront utiliser la 5G publique pour leur connectivité industrielle. 

La 5G privée devrait constituer une alternative intéressante pour toutes les entreprises industrielles, en particulier pour les ETI. Ces réseaux devraient être accessibles dans des conditions économiques raisonnables pour deux raisons : 

  • D’abord, la cinquième génération de réseau cellulaire s’appuie essentiellement sur la virtualisation, les équipements électroniques étant remplacés par des serveurs et des solutions logicielles. En faisant appel à des matériels standardisés, les coûts d’entrée devraient être réduits par rapport aux coûts des réseaux mobiles actuels et permettre un retour sur investissement rapide aux projets de modernisation. 
  • Ensuite, des offres « as a service » (c’est-à-dire proposées sous forme de services et facturées essentiellement via un abonnement), dont les investissements de mise en place sont faibles, existent déjà aux Etats-Unis et devraient se développer rapidement en Europe.
Le déploiement d’un réseau 5G privé présente de nombreux avantages. Il permet :
 
  • D’adapter la couverture radio spécifiquement aux sites devant être couverts
  • De localiser le cœur de réseau au plus proche des serveurs permettant d’attendre une latence de l’ordre d’1ms
  • De garantir une meilleure sécurisation des flux en étant isolé d’Internet.
 
Un réseau 5G privé devra sans doute être complété par un réseau 5G public, pour offrir une continuité de service dans les zones non couvertes par le réseau privé, ou encore à des fins de résilience en cas de panne du réseau principal.

De nouveaux acteurs au service de la 5G privée industrielle ?

Editeurs de logiciels (réseaux), intégrateurs et hébergeurs apportent les composantes principales qui constituent le réseau 5G privé. Pour simplifier la mise en œuvre du projet, il sera sans doute possible de se tourner vers des solutions tout-en-un proposées « as a service » par des opérateurs B2B de nouvelle génération.

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Léo Cortade de l'équipe commerciale d'Airmob IoT
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