Qui sont les fournisseurs de connectivité IoT ?

Pour une entreprise qui souhaite déployer un réseau IoT, la question de la connectivité se pose rapidement. Face à un écosystème complexe, il est essentiel de bien comprendre la place et le rôle des différents acteurs.

L’internet des Objets (IoT) fonctionne majoritairement avec des réseaux sans fil. Pour déployer de tels réseaux, il existe de nombreuses alternatives, développées et proposées par des sociétés aux profils variés. Les deux constituants essentiels de cette infrastructure réseau sont les protocoles de communication, qui peuvent être ouverts ou propriétaires, et les composants matériels, qui transmettent l’information sous forme de signal.

Trois grandes catégories d’acteurs se positionnent aujourd’hui sur les enjeux de connectivité associés à l’IoT :

• Des organismes de standardisation, qui établissent différentes normes ;
• Des constructeurs, qui produisent les composants électroniques permettant de se connecter et les logiciels associés ;
• Des opérateurs de réseau, présents uniquement sur le créneau des réseaux à longue portée (WAN).

Les organismes de standardisation de l’IoT

En matière de connectivité, l’IoT se caractérise par un foisonnement de standards, à tel point qu’il est souvent qualifié de jungle. Il existe en effet de nombreuses normes, pour tous les types de réseaux : Personal Area Network (PAN), Local Area Network (LAN), Wide Area Network (WAN). D’autres standards continuent régulièrement de voir le jour, notamment autour des réseaux de téléphonie mobile. Différents organismes indépendants sont chargés de faire évoluer ces spécifications.

Pour les réseaux PAN, voici les principaux consortiums à connaître :

• Le NFC Forum s’occupe de la norme de communication à très courte portée Near Field Communication (NFC). En 2019, il fête ses quinze ans d’existence.
• Le GS1, organisation créée en 1973 et qui est notamment à l’origine des codes-barres, ainsi que la RAIN RFID proposent des spécifications autour de la RFID (Radio Frequency Identification).
• Le Bluetooth Special Interest Group (SIG) prend en charge le protocole Bluetooth, créé en 1994, et sa version à faible consommation, Bluetooth Low Energy (BLE), publié en 2010.
• La Z-Wave Alliance regroupe plus de 700 entreprises autour du protocole Z-Wave, conçu en 1999 et fréquemment utilisé pour la domotique.
• EnOcean Alliance propose une technologie inventée en 2001, capable d’émettre un signal radio sans utiliser de batterie, simplement en extrayant de l’énergie de l’environnement (via la lumière, une action mécanique…)

L’échelon intermédiaire, celui des réseaux LAN, comporte trois grandes familles :

• IEEE 802.11 gère les différents standards autour du Wi-Fi, des réseaux WAN à haut débit, tandis que la Wi-Fi Alliance se charge de leur promotion. Le Wi-Fi a fêté ses 20 ans en 2019.
• La Zigbee Alliance, créée en 2002, supervise le protocole Zigbee. Celui-ci est basé sur un autre protocole de l’IEEE, le 802.15.4, destiné aux réseaux WAN à bas débit (Low Rate Wireless Personal Area Network).
• La DASH7 Alliance partage les mêmes ambitions que les deux organismes précédents, autour d’une technologie plus récente, DASH7. Créé en 2009, ce protocole de communication à très faible consommation est basé sur la norme ISO 18000-7.

Enfin, pour les réseaux WAN il existe également plusieurs standards, gérés par différentes entités :

• Le 3GPP supervise les nombreux standards autour des réseaux de téléphonie mobile, dont les plus récents sont la 5G, NB-IoT ou encore LTE-M.
• La LoRa Alliance est responsable de la spécification LoRaWAN, formalisée en 2012. Elle affiche actuellement plus de 500 membres.
• Weightless SIG repose sur la technologie LPWAN (Low Power Wide Area Network) éponyme. La première norme Weighless a été conçue en 2013 par Neul, qui a choisi d’en faire un standard ouvert.

Le but de ces organisations n’est pas de fournir des solutions, simplement de proposer un modèle de connectivité au niveau logique. La mise en œuvre incombe aux industriels, qui choisissent d’implémenter l’un ou l’autre standard dans leurs produits. L’enjeu pour les consortiums est donc également de promouvoir et de défendre leurs technologies, afin d’accroître la taille de leur écosystème.

À côté de ces nombreux standards, dont certains sont très récents, quelques entreprises possèdent aussi des technologies propriétaires, sur laquelle elles ont bâti leurs solutions. C’était le cas jusqu’à récemment de Sigfox, société créée en 2009, qui a annoncé en février 2019 la mise en public de son protocole radio. Le RPMA d’Ingenu, (ex On Ramp), entreprise fondée en 2008, entre également dans cette catégorie.

Enfin, les organismes de régulation, comme l’ARCEP et l’Agence Nationale des Fréquences (ANFR) en France, ont également un rôle important. Ce sont eux qui délimitent les bandes de fréquences utilisables pour les différentes technologies. En dehors de la téléphonie mobile, les fréquences utilisées par les fournisseurs de connectivité IoT appartiennent aux bandes ISM (Industriel Scientifique et Médical), une plage de fréquences libres qui varie selon les pays.

Les équipementiers électroniques

Pour être mis en œuvre, les standards présentés plus haut nécessitent des composants électroniques et des logiciels associés. Ce sont ces composants qui permettent d’assurer la connectivité sur le plan purement matériel. Il s’agit principalement d’émetteurs-récepteurs sous forme de cartes, de puces ou de modules radio (transistors), capables d’émettre et/ou de recevoir un signal ; ainsi que de gateways, qui permettent de relayer ce signal vers d’autres réseaux.

Certaines normes, comme le Wi-Fi ou le Bluetooth, sont supportées par la plupart des grands acteurs de l’industrie électronique. Néanmoins, pour les technologies vraiment spécifiques à l’IoT, caractérisées par leur faible consommation, seuls certains fabricants de semi-conducteurs commercialisent les composants nécessaires. En France, STMicroelectronics fournit ainsi des émetteurs-récepteurs pour différents types de technologies, dont Sigfox. Parmi les autres fabricants figurent des entreprises comme Texas Instruments, Silicon Labs ou encore ON Semiconductor.

D’autres équipementiers sont plus spécialisés. Citons par exemple SemTech, acquéreur en 2012 de Cycléo (société à l’origine de la spécification LoRa), qui produit des composants adaptés pour celle-ci. Le constructeur MMB Networks s’est activement engagé en faveur de Zigbee, tandis que Ubiik, propose des stations de base et des puces pour Weighless-P. Enfin, EnOcean fabrique des modules de connectivité pour le standard du même nom.

En dehors de l’industrie des semi-conducteurs, l’écosystème IoT rassemble aussi beaucoup d’acteurs de tous les secteurs, qui choisissent d’embarquer directement dans leurs produits des systèmes de connectivité. Parmi eux, des industriels comme Schneider Electric, Huawei, Samsung, des opérateurs télécoms comme Free, des fournisseurs d’énergie comme EDF pour n’en citer que quelques-uns.

Les opérateurs de réseaux WAN et LPWAN

Pour les réseaux locaux, à courte ou moyenne portée, il n’est pas nécessaire de mettre en place des antennes spécifiques. En revanche, pour les réseaux à longue portée ou Wide Area Network (WAN), les entreprises ont rarement le temps et les ressources nécessaires pour installer leur propre infrastructure. Elles ont donc besoin de s’appuyer sur des opérateurs spécialisés, qui déploient des réseaux étendus à l’échelle du territoire, voire au niveau international.

La première possibilité est de s’appuyer sur les réseaux de téléphonie mobile classiques, si le cas d’usage envisagé le permet. Néanmoins, en présence de contraintes, notamment sur la consommation énergétique, il faut faire appel à des opérateurs spécialisés dans le LPWAN.

Au rang des opérateurs LPWAN figure des acteurs pure-players, spécialisés sur le créneau de l’IoT, comme Sigfox ou Qovisio. Plusieurs opérateurs de téléphonie possèdent aussi des offres LPWAN. Celle de Bouygues, à travers sa filiale Objenious, est basée sur LoRaWan, tandis que Orange a opté pour LTE-M. Enfin, SFR s’oriente plutôt vers le NB-IoT.

A lire pour aller plus loin : Quel réseau IoT choisir en fonction de ses besoins ?

À retenir

La connectivité IoT repose sur deux piliers : les protocoles de communication et les composants électroniques.

Pour chaque type de réseau (PAN, LAN, WAN), il existe différents protocoles.

Des consortiums gèrent la plupart des protocoles ouverts.

Les opérateurs de réseau IoT sont uniquement présents sur le WAN.