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Point de vue de Guillaume Mellier (ARCEP) :

L’Internet des objets est un des chantiers prioritaires de l’Autorité de régulation des communications et des postes (ARCEP), qui a mené fin 2015 un exercice de revue stratégique. Alors que l’ouverture à la concurrence dans les télécommunications est désormais actée, l’objectif était de réfléchir à de nouvelles priorités, au vu du nouvel écosystème numérique qui a profondément changé depuis la création de l’ARCEP, il y a presque 20 ans. Il en est ressorti quatre grands piliers et douze chantiers prioritaires pour la période de 2016 à 2017, dont l’Internet des objets.

L’ARCEP a la conviction que le numérique et les objets connectés sont à la fois des facteurs de changement, d’amélioration, d’efficacité, mais aussi de renouvellement de la manière de fournir certains services pour un ensemble de secteurs, dont celui de l’énergie. L’enjeu est de faire en sorte que les réseaux de communication électroniques favorisent ces évolutions, en assurant la connectivité nécessaire au déploiement d’objets communicants, ce qui, in fine, doit permettre des échanges de données.

L’Internet des objets renvoie à l’idée selon laquelle un nombre croissant d’objets est susceptible de communiquer, d’être interrogé, d’envoyer de l’information et d’interragir avec d’autres points de communication. Alors qu’actuellement, les réseaux connectent essentiellement des hommes, à l’avenir une évolution se dessine vers une interconnexion généralisée des objets, ce qui constitue pour l’ARCEP « une nouvelle frontière ». Cette « nouvelle frontière » est un mélange d’objets connectés, de communications sans fil et d’Internet, conjugué aux vagues du cloud et du big data.

Comme le montre le graphique ci-dessous, les réseaux relient aujourd’hui environ 8 milliards de personnes pour le même nombre d’objets connectés. À l’horizon 2020, il pourrait y avoir un changement d’échelle, avec 9 milliards de personnes connectées, pour 50 milliards d’objets connectés.


Source : ARCEP

L’enjeu de l’Internet des objets est de connecter des objets qui ne l’étaient pas jusque-là. De ce fait, la connectivité apparaît comme la pierre angulaire du développement des nouveaux services liés aux objets connectés. En effet, l’enjeu de valeur dans la connectivité elle-même est relativement limité aujourd’hui : le revenu moyen par point de connexion mobile est de 15 à 20 €, alors même qu’il est de l’ordre de 1 € seulement pour un objet connecté.


Source : ARCEP

La démarche de l’ARCEP

L’ARCEP estime devoir favoriser et accompagner le développement de ces réseaux et de ces nouveaux services. Elle entend, d’abord, adopter une démarche de compréhension, d’acculturation ; il s’agit d’identifier les acteurs, leurs produits et leurs besoins, afin d’anticiper les éventuelles décisions structurantes. On s’éloigne ainsi du positionnement traditionnel de gendarme de la concurrence du régulateur des télécoms, qui endosse ici un rôle d’accompagnateur.

Ainsi, l’ARCEP a engagé à la fin de l’année 2015 une démarche de réflexion, qui s’est notamment traduite par l’organisation d’un cycle d’une trentaine d’auditions, essentiellement tournées vers les fournisseurs, et de plusieurs ateliers, principalement consacrés aux utilisateurs. L’été dernier, elle a lancé une consultation publique des acteurs de l’écosystème et a publié en novembre 2016 un livre blanc sur le sujet. L’enjeu est de comprendre en quoi les besoins évoluent et quelles conséquences il faut en tirer au sujet des communications électroniques et des réseaux. Cette démarche de réflexion a été menée en concertation avec différents acteurs institutionnels de l’État, en particulier la Direction générale des entreprises (DGE), l’Agence nationale des fréquences (ANFR), l’Agence nationale de la sécurité des systèmes d’information (ANSSI), la Commission nationale de l’informatique et des libertés (CNIL), France Stratégie et la Direction générale de l’aménagement, du logement et de la nature (DGALN).

La typologie des réseaux sans fil et leur expansion

Des réseaux dédiés aux objets connectés

Actuellement, l’essor de l’Internet des objets est porté par le déploiement de réseaux qui lui sont en partie dédiés. Dans le domaine de la connectivité sans fil, le mouvement de ces dernières années était avant tout d’accroître les débits, d’où le passage de la 3G à la 4G. Parallèlement, quelques acteurs précurseurs, notamment français, se sont lancés dans une course à l’autonomie qui correspond à une nouvelle branche plus spécifique du développement des réseaux. Ainsi se développent de nouveaux réseaux dont l’objectif n’est pas tant d’avoir du débit – car la transmission d’un relevé de compteur nécessite par exemple peu de débit –, mais de favoriser les consommations extrêmement faibles qui garantissent de longues durées de vie aux batteries.

Des réseaux de ce genre existaient déjà, mais ils étaient de courte portée, ne couvrant que des bâtiments. L’évolution est donc considérable, puisque les portées sont désormais très importantes (de l’ordre de plusieurs kilomètres), du même type que celles des réseaux mobiles et les consommations énergétiques beaucoup plus basses. En outre, les coûts de module ou d’électronique sont, en général, significativement moins chers que ceux des réseaux mobiles, car ils sont bien plus simples.

Ce mouvement est globalement tiré par deux acteurs chefs de file :

  • SigFox, qui, à la fois, développe sa technologie et est son propre opérateur. Autrement dit, elle déploie son réseau et vend un service d’utilisation de celui-ci ;
  • l’alliance LoRa, qui est au contraire un groupement, un écosystème ayant défini son standard de communication. Elle intègre des fabricants de silicium ou d’équipements et des opérateurs qui, ensuite, déploient des réseaux fondés sur cette technologie ;
  • à côté de SigFox et LoRa, on trouve de plus petits acteurs comme QoWisio, Ingenu ou Neul.

De manière inédite pour le secteur des réseaux à longue portée, ces nouvelles technologies utilisent des bandes de fréquences dites libres. Elles ont la propriété intéressante de permettre à n’importe quel acteur d’émettre, et par conséquent, de proposer de nouvelles solutions. À l’inverse, l’utilisation de fréquences dites exclusives, utilisées entre autres par les réseaux mobiles, requiert le paiement d’une autorisation d’utilisation dont le prix est assez important. Il est important pour l’ARCEP de garantir la liberté d’accès à ces fréquences libres, propices à l’innovation.

Dans le même temps, l’écosystème des réseaux mobiles commence à réagir, après s’être fait devancer par ces nouveaux acteurs, qui ont su innover et identifier un nouveau marché. Cet écosystème mobile, qui n’était pas encore présent sur ce marché basse consommation bas débit, devrait terminer de normaliser ses technologies d’ici un ou deux ans.

Les technologies sur fréquences libres sont engagées dans une course de vitesse, dont l’enjeu est de prendre rapidement des parts de marché pour atteindre les facteurs d’échelle nécessaires afin de s’imposer avant l’arrivée des prochaines générations de réseaux mobiles. Ces nouvelles technologies de réseaux mobiles spécifiées dans le cadre des groupes internationaux de standardisation des télécommunications (3GPP) ciblent, en effet, davantage des objectifs proches des technologies bas débit. Les opérateurs mobiles entendent bien profiter de leur base installée et de leurs stocks de points hauts pour développer rapidement leurs technologies une fois qu’elles seront suffisamment normalisées.


Source : ARCEP

Fréquences : le cadre réglementaire

Les fréquences sont le « carburant » des réseaux sans fil : de nouvelles fréquences sont nécessaires au développement de nouveaux réseaux et donc, de nouveaux services. L’ARCEP fixe pour chaque bande de fréquences qui lui est affectée « les cas dans lesquels l’utilisation des fréquences est soumise à autorisation administrative » (article L. 42 du code des postes et des communications électroniques). L’Agence nationale des fréquences (ANFR) est ensuite chargée de contrôler l’utilisation de ces bandes et d’intervenir en cas de brouillage. Il existe deux modes principaux d’utilisation des fréquences : libre ou sous licence.

  • L’utilisation de bandes libres

L’utilisation est libre, n’importe qui pouvant émettre sur ces bandes fréquences. Il s’agit d’un droit collectif d’utilisation, mais en contrepartie, il n’y a pas de protection contre les brouillages, puisqu’il faut cohabiter avec tous les usagers potentiels. Le corollaire de cette liberté est que l’utilisation doit se faire selon des conditions techniques imposées pour limiter les risques de brouillages. Le plus souvent, ces conditions techniques sont des limitations du niveau maximum de la puissance d’émission, mais elles peuvent également porter sur des restrictions fonctionnelles.

  • L’utilisation de bandes soumises à autorisations individuelles

Leur utilisation est soumise à autorisation préalable de l’ARCEP et implique le paiement d’une redevance en contrepartie d’un droit exclusif d’utilisation sur le domaine public. Le fait d’être l’unique utilisateur de ces bandes de fréquences constitue une protection contre le brouillage.


Source : ARCEP

Le graphique ci-dessus propose un récapitulatif des principales bandes de fréquence utilisées par les réseaux de communication sans fil, susceptibles d’être utilisées par l’Internet des objets. Les bandes vertes sont celles attribuées, sous un régime d’autorisation, aux opérateurs mobiles. Plus le débit augmente, plus on a besoin de bandes de fréquences larges. Les bandes bleues sont les fréquences libres, utilisées pour le Wi-Fi notamment. À 868 MHz, se trouve une bande relativement étroite qui offre la particularité d’être assez basse, et donc d’offrir une longue portée.

De manière générale en matière de fréquences, plus celle-ci est élevée, plus les bandes sont larges et plus le débit est important ; en revanche, la portée y est moins importante. À l’inverse, les fréquences plus faibles permettent une couverture plus étendue.

Les technologies Sigfox et LoRa utilisent cette petite bande ouverte à 868 MHz. L’utilisation croissante de cette bande de fréquence constitue un point d’attention pour l’ARCEP.

C’est dans cette optique que l’ARCEP a lancé en juillet 2016 une consultation publique sur l’utilisation des fréquences libres et en particulier de la bande 868 MHz pour l’Internet des objets. L’enjeu est d’élargir les bandes de fréquences libres pour nourrir ce nouvel écosystème et faire en sorte qu’il apporte des solutions novatrices, par exemple pour le secteur de l’électricité.

Dans le même temps, l’ARCEP mène une réflexion sur les bandes sous licence, en particulier à 3,5 et 3,7 GHz. Elles sont normées pour la 4G et il est probable qu’elles seront en partie attribuées aux opérateurs mobiles. Néanmoins, ceux-ci disposent déjà de plusieurs bandes de fréquences.

L’ARCEP s’interroge également sur de nouveaux besoins en fréquence, plutôt industriels, comme par exemple le pilotage des réseaux électriques. Il s’agit d’un véritable sujet de réflexion pour l’ARCEP qui souhaite faire en sorte que des fréquences soient accessibles pour des utilisations industrielles, qui requièrent des réseaux relativement dédiés et nécessitent des garanties de qualité de service importantes. Par exemple, les usines connectées pourraient avoir besoin de fréquences sous licence, qui offrent une protection plus importante du fait de l’exclusivité, pour piloter des processus industriels où les exigences de qualité et de continuité de service sont plus grandes.

Cinq enjeux pour le déploiement de l’Internet des objets

De manière globale, la réflexion de l’ARCEP sur les objets connectés se structure autour de cinq enjeux, qui sont développés et explorés dans le livre blanc.

1. Connectivité et réseaux

Il s’agit de favoriser le développement de réseaux adaptés aux besoins de l’internet des objets, et leur large disponibilité. Comme exposé plus haut, il existe des typologies et technologies de réseaux variées : Wi-Fi, Bluetooth, réseaux de téléphonie mobile, RFID, radio FM, etc. Wi-Fi, Bluetooth, SigFox, haut ou bas débit, longue ou courte portée, etc. Cette diversité de l’offre répond à des besoins et usages multiples : mobiles, objets connectés, besoins industriels, etc.

2. Ressources rares

Il s’agit de s’assurer que les ressources notamment hertziennes mobilisables par ces réseaux permettent de répondre au besoin.Ainsi que précedemment expliqué, différentes réponses peuvent exister entre des bandes de fréquences soumises à un régime d’autorisation qui garantissent l’exclusivité de l’utilisation et des bandes de fréquences libres. Ces différents régimes d’utilisation peuvent répondre à différents besoins, dépendant de l’application souhaitée.

3. Ouverture

C’est un sujet qui peut se décomposer en deux thèmes : la fluidité et l’interopérabilité. La problématique fondamentale de l’Internet des objets est de savoir comment tous les objets fonctionnent ensemble et communiquent entre eux. Il en résulte des enjeux majeurs d’interopérabilité : comment faire en sorte que deux objets se comprennent et qu’ils parlent le même langage ?

Les problèmes d’interopérabilité soulèvent aussi des questions d’écosystème, notamment de maîtrise de la chaîne de valeur. En effet, celui qui maîtrise le langage commun occupe une position centrale dans la chaîne de valeur, ce qui peut avoir un fort impact. C’est un point d’attention pour l’ARCEP. Une partie de ces questions d’interopérabilité sont relativement proches des enjeux que traitent le régulateur des télécoms sur les communications électroniques, mais une grande partie le dépasse largement, notamment les enjeux relatifs aux données, aux services et aux applications qui en sont faits, par exemple dans les réseaux énergétiques.

4. Confiance

L’enjeu de la confiance englobe deux sujets d’attention : les données personnelles et la sécurité des réseaux. D’une part, les données sont au cœur de l’Internet des objets. Lorsqu’il s’agit de données personnelles, elles doivent être traitées dans le respect des obligations applicables ; ce point sera essentiel pour la confiance des utilisateurs. Ainsi, l’ARCEP travaille en collaboration avec la CNIL sur cette question. D’autre part, la sécurité des réseaux est un enjeu systèmique. La multiplication des objets connectés peut multiplier les possibilités d’attaque. Si les réseaux soient conçus à l’origine avec des dimensions de sécurités relativement importantes, il faut sécuriser la chaîne de valeur de bout en bout et les premiers points d’attention portent peut-être plutôt sur les couches logicielles et la bonne mise à jour des politiques de sécurité (e.g. gestion des mots de passe).

5. Mutation

Le développement des objets connectés impacte les modes d’organisation, les besoins en compétences et les modèles d’affaire. Organiser un dialogue régulier avec l’écosystème apparaît important pour mieux comprendre anticiper ces évolutions. Ces sujets constituent des points de réflexion, notamment avec la DGE.


Source : ARCEP

Le développement de l’Internet des objets est un rendez-vous que l’ARCEP ne peut pas manquer. Le régulateur des communications électroniques se doit de faire en sorte que la connectivité soit présente pour permettre ces évolutions importantes dans un grand nombre de domaines industriels, dont celui de l’énergie.

Guillaume Mellier
7 juin 2016






Guillaume Mellier est Directeur de l’accès fixe et des relations avec les collectivités territoriales, en charge du projet « Internet des objets » de l’ARCEP.




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