La 5G à l’ère de l’industrie 4.0, un réseau incontournable ?
Depuis plusieurs semaines, et même plusieurs mois, le déploiement à venir d’un réseau 5G en France suscite de nombreuses réactions : depuis celle du Président de la République jusqu’à celle du citoyen le plus inquiet ou le plus convaincu de la nécessité de déployer un tel réseau.
À travers ce billet, nous vous proposons un simple éclairage pour comprendre en quoi la technologie 5G présente un intérêt économique pour le secteur industriel.
I. Tout d’abord, intéressons-nous très rapidement à la notion de réseau mobile privé.
Dans le monde des télécoms, on appelle réseau mobile privé ou PMR, un réseau utilisant une technologie de radiocommunications pour couvrir un ou plusieurs usages de communications mobiles auprès d’un cercle dit fermé d’utilisateurs, souvent dans le cadre de métiers bien spécifiques, avec des fonctionnalités particulières comme les appels de groupe, mais aussi soumis à des contraintes fortes en termes de sécurité. Ce sont également des réseaux qui ont été déployés pour assurer une forte disponibilité de services de communications, notamment en cas de crise majeure : ils sont par exemple fortement utilisés par les services de Police, les services d’urgences, par l’armée ou encore dans le cas des sites industriels dits OIV (opérateur d’importance vitale).
Jusqu’ici, ces réseaux utilisaient des technologies et des bandes de fréquence dédiées : par exemple les technologies TETRA ou DMR. Cependant, avec l’évolution du marché et des applications métiers, les besoins en termes de transfert de données n’ont cessé de croître :
- Utilisation d’un environnement multi-applicatif ;
- Applications nécessitant des débits montants et descendants importants ;
- Utilisation de contenus multimédia (images, vidéos en téléchargement ou en streaming, vidéos en temps réel …).
Or, ces technologies PMR classiques (TETRA, DMR, etc.) permettent essentiellement de couvrir des besoins de téléphonie et de data bas débit. Elles atteignent aujourd’hui clairement leurs limites au regard des nouveaux besoins et usages (vidéosurveillance, IoT, etc.).
Elles ont ainsi été dépassées par les technologies mobiles de dernière génération, en particulier le LTE (pour simplifier la 4G) et aujourd’hui la 5G … qui visent à proposer une offre complète permettant d’utiliser des applications métier de plus en plus consommatrices de données.
Ces dernières générations de réseaux mobiles sont capables d’offrir aussi bien
des services historiques que l’on retrouve sur des réseaux privés… :
- les communications voix;
- l’échange de données protégées via des VPN;
- la géolocalisation et le transfert de données associées;
- le transfert de données à des fins de surveillance;
- l’envoi de mails;
- etc.
...que des services plus gourmands en termes de débit… :
- le transfert d’images de haute définition,
- le transfert de vidéos en temps réel,
- l’accès à des bases de données avec du contenu de plus en plus volumineux,
- etc.
…le tout à partir de terminaux plus légers, ergonomiques, moins chers et une maintenance facilitée.
Ainsi, on comprend rapidement que les entreprises industrielles seront sans doute amenées à utiliser les technologies mobiles de dernières générations pour remplacer les technologies existantes de type TETRA ou DMR de leurs réseaux mobiles privés afin d’apporter notamment une solution aux usages liés à la sécurité des personnes :
- meilleure couverture de sites,
- diffusion en temps réel de vidéos via la vidéosurveillance,…)
- pilotage d’engins, de type véhicule autonome ou de drones, pour des interventions à forts risques,
- etc.
…ou pour améliorer le fonctionnement d’une usine par exemple :
- optimisation des coûts de maintenance préventive et curative via la remontée de données avec des volumes importants,
- utilisation de technologie de réalité virtuelle pour des interventions terrain guidées,
- optimisation des flux logistiques avec une capacité de géolocalisation plus forte des engins et du matériel ou des produits sur site,
- réduction du nombre de réseaux télécoms à gérer,
- etc.
II. La 5G est-elle l’unique solution permettant d’exploiter ce potentiel d’usages des industriels ?
Nos voisins Allemands ont choisi de faire appel effectivement à la technologie 5G pour répondre à cette évolution. Le régulateur allemand a d’ailleurs attribué en 10 mois des licences 5G à 74 entreprises pour le déploiement d’un réseau mobile privé.
En France, un choix différent a été initié avec un cadre réglementaire favorisant la concurrence et le développement de réseaux mobile privés.
L’ARCEP a ainsi ouvert à tout type d’acteur (entreprise industrielle, aéroport, collectivité locale…) l’accès à des licences locales de radiocommunications pour développer des réseaux mobiles privés et de se doter ainsi d’un tel réseau pour couvrir leurs sites. La bande de fréquence retenue aujourd’hui est celle des 2,6 GHz accessible aujourd’hui avec une technologie LTE (4G) – la 5G étant, elle prévue sur la bande des 3,5 GHz (déploiement à court terme) et 26 GHz (déploiement à plus long terme). Demain, il sera sans doute possible de permettre le déploiement de la 5G sur cette bande de 2,6 GHz à l’instar de ce qui est déjà prévu en Asie[1].
Ainsi, la 5G n’est pas la seule solution envisageable pour répondre aux besoins des industriels du moins à moyen terme. Nous pouvons aussi citer d’autres technologies comme le Wi-Fi, en particulier la dernière version (la 6) qui permet de meilleurs débits (une promesse d’un débit 4 fois supérieur à celui de la version précédente). Le Wifi est largement utilisé aujourd’hui pour des usages liés au transfert de données dans le monde industriel et de la logistique.
Selon les situations et les usages attendus, différentes solutions peuvent être dès à présent mises en place pour aider les entreprises industrielles à se transformer vers une industrie 4.0. Les solutions de type réseau mobile privée 4G ou 5G sont plutôt intéressantes dans le cadre de grands sites avec des besoins de couverture outdoor, indoor et des usages diversifiés (voix, données, localisation…) , ou pour limiter le nombre de terminaux utilisés par certains opérateurs.
En ce qui concerne la 5G par rapport à la 4G, on se retrouve surtout face à une question d’usages et de besoins en termes de débits et surtout de temps de latence – mais là encore d’autres solutions peuvent apporter une réponse.
III. Quel coût de déploiement ?
Enfin, un dernier point concerne le coût du déploiement de réseaux mobile privé qui représente un investissement important : il est nécessaire d’acquérir un cœur de réseau, de déployer des antennes et de faire l’acquisition d’une licence. Les coûts d’exploitation d’un tel réseau pourraient aussi s’avérer un peu plus couteux en comparaison d’un ancien réseau PMR – mais cette solution ayant vocation à remplacer plusieurs réseaux, l’économie pourrait être au rendez-vous.
Autant dire donc que seules des entreprises avec un ou plusieurs sites industriels et d’une certaine taille, avec de nombreux réseaux à mutualiser ou encore dont l’activité est vitale (OIV), pourront envisager un tel investissement. Et même dans ces conditions, la mesure du retour sur investissement sera difficile à établir, car il faudrait tenir compte de tous les usages et gains potentiels, gains aussi bien directs (productivité) qu’indirects (qualité de travail ou sécurité). Il s’agira sans nul doute d’un investissement porté par une véritable vision de transformation vers une entreprise industrielle 4.0.
À date, on constate bien que les acteurs qui ont déjà fait des demandes répondent bien à ces critères : ADP (Aéroport de Paris), EDF et Transdev ont déjà obtenu des fréquences, d’autres industriels tels que Alcatel Lucent, Airbus ou Vedcom ont fait des demandes.
Pour les autres, il faudra imaginer un autre modèle économique permettant de réduire la facture… et là on peut se rappeler pour les plus anciens d’entre nous de l’opérateur Dolphin Telecom dont l’aventure s’est arrêtée au début des années 2000… ou on peut aussi s’intéresser au modèle d’ASTRID en Belgique dans le domaine de la sureté nationale qui peut préfigurer de ce que pourrait être un réseau privé porté par un réseau mobile grand public.
[1] https://www.anfr.fr/toutes-les-actualites/actualites/5g-un-point-sur-lharmonisation-de-nouvelles-bandes-2-ghz-26-ghz-42-ghz-et-66-71-ghz/