Utilisateur:Atomas42/Brouillon

La 5G pour l'internet des objets désigne les évolutions apportées par la 5G pour l'internet des objets. Ces évolutions représentent un enjeu important pour plusieurs secteurs de notre société notamment l'économie. Des organismes sont présents afin de faire en sorte que les opérateurs respectent des normes pour ces évolutions technologiques. Pour faire en sorte que ces enjeux aboutissent et afin de suivre l'évolution croissante des objets connectés présents sur le marché, les réseaux évoluent vers plus de virtualisation. La 5G introduit de nouvelles architectures, de nouvelles fonctionnalités à tous les niveaux. Cela va de l’objet lui même aux applications hébergées dans le cloud, en passant par les diverses couches réseaux. Les usages que l'on fait de cette technologie sont divers et variés. Cela va de l'enrichissement de la maison connectée au véhicule autonome, des vidéos immersives à l’arrivée de la médecine 2.0. L'objectif étant de simplifier la vie des personnes.

Les Enjeux

Économique

Nous vivons une période de transition vers une société du tout numérique impulsée par l’IoT. Le nombre d'objets connectés sur terre est en croissance permanente depuis des années. Même si les estimations de cette croissance restent vagues. En effet, certaines sources chiffrent à 50 milliards d'objets connectés à l'horizon 2020. Ericsson, envisage 28 milliards d'appareils intelligents connectés à travers le monde d'ici 2021.
Pour Nokia, il devrait y avoir 30 milliards d'objets connectés dans le monde en 2025 sur les réseaux mobiles 2G, 3G, 4G et 5G. Et 7 milliards sur des technologies LPWAN comme Sigfox ou Lora. La 5G doit apporter ce que les réseaux mobiles d'ancienne génération ne permettent pas pour l'IoT, en premier lieu l'augmentation de la durée de vie des batteries, mais aussi une couverture mobile plus étendue qu'avec les réseaux mobiles 4G. Avec ces évolutions, la technologie 5G devrait perpétuer le déploiement massif des objets connectés. En 2030, le nombre total d'appareils en réseau dans le monde dépassera 100 milliards. L'impact économique est évident pour les acteurs de ce marché qui envisagent un revenu d'environ 4,3 milliards de dollars.
La 5G devrait aussi permettre aux opérateurs de réseau mobile de supprimer leurs réseaux 2G, comme l'a annoncé Swisscom.

Techniques

IOT

Diversité de l'IOT inspiré de "Next Generation 5G Wireless Networks: A Comprehensive Survey"

L'IoT est utilisé dans des domaines très variés. On peut classer l'IoT en trois catégories :

• l'IoT bas débit,
• l'IoT haut débit,
• l'IoT critique.

Les usages vont de la collecte d'information sur des objets de la maison à de la surveillance d’infrastructure critique. Actuellement, les objets connectés communiquent sur des réseaux hétérogènes, le réseau mobile 2G ou des réseaux LPWA comme Lora. La nouvelle génération de réseaux mobiles 5G doit être en mesure de supporter la quantité d'équipements connectés existants, mais aussi de permettre d'aller plus loin avec ces équipements. En effet, l'amélioration de débit sur le réseau 5G permettra de nouvelles fonctionnalités. Et l'amélioration de la latence permettra notamment à l'IoT critique de se développer. On distingue des enjeux que vont devoir relever la 5G qui sont communs aux trois catégories :

• la capacité du réseau à supporter le nombre en perpétuelle croissance d'objets connectés qui pourrait atteindre 100 milliards en 2030,
• la sécurité du réseau,
• la disponibilité et la qualité du réseau,
• la couverture ou l'étendue du réseau,
• l'autonomie des batteries des objets connectés.

IoT Bas débit

L'IoT bas débit est utilisé dans une multitude de secteurs. Il s'agit d'objets connectés nécessitant l'envoi de quelques octets de données de façon régulière ou suite à un événement. On attend de ces objets et de la technologie utilisée pour émettre les données principalement qu'ils soient peu énergivores. En effet, certains capteurs sont installés dans des endroits peu accessibles donc remplacer ou recharger les batteries de tels dispositifs est très compliqué.
Les technologies cellulaires de dernière génération sont mal adaptées à ce type d'usage, car ils sont énergivores et possèdent encore des zones blanches. La 2G est de ce fait encore utilisé pour certains de ces capteurs.
Lora et Sigfox, sont des exemples de réseaux LPWAN qui ont permis de diminuer l'usage de la 2G dans l'IoT bas débit. La 5G propose des alternatives à ces réseaux par les technologies LTE-M et NB-IOT.

IoT Haut débit

L'IoT haut débit concerne les équipements qui ont besoin d'un débit important pour leurs usages. Dans certains cas, une latence faible est aussi nécessaire pour son bon fonctionnement.
Le débit de la 5G doit atteindre 10G bit/s et 100M bit/s en bordure de cellule. La 5G répond ainsi aux exigences d'applications IoT haut débit.
Il faut prendre en considération la quantité massive de données que va générer l'IoT haut débit. Il faut prévoir une solution pour stocker ces données.

IoT Critique

L'IoT critique concerne les équipements qui ont besoin de transmettre des informations en temps réel. Pour cela la latence de la technologie utilisée pour transmettre les données doit être très faible.
La 5G répond aux exigences de l'IoT critique, avec des temps de latence prévus de 1ms, contre 15ms pour la technologie LTE. Il s'agit du domaine ou l'IoT va pouvoir prendre son envol avec la 5G.
En exemple d'IoT critique, on peut citer les communications entre véhicules dans le secteur automobile. Un deuxième exemple dans le secteur médical, la prise en charge de patients en mode automatisé suite à la collecte de données médicales récupérées par capteurs et analysé par de l'intelligence artificielle.

Normes et standards

Organisation mondiale

Une coopération mondiale est nécessaire pour répondre aux enjeux. La standardisation du modèle 5G-IoT est extrêmement complexe et couteuse. Des groupes institutionnels ou privés doivent s’entendre sur des standards afin de rendre réaliste le modèle économique de l'internet des objets avec la 5G . Les acteurs principaux sont l'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), le 3GPP (3rd Generation Partnership Project), l'UIT (Union internationale des télécommunications),l'IETF (Internet Engineering Task Force).

L'IEEE est constituée d'un ensemble actionnaires de l'industrie, du monde universitaire et des organisations de normalisation. L'IEEE édite des livres blancs dont l'objectif est de co-construire des standards à tous les niveaux (de l'objet connecté au réseau support de l'IOT dans la 5G). Le Livre Blanc publié en octobre 2017 fixe le cap pour la 5G-IoT .

3GPP, propose un premier standard (Technical Specifications Groups #72) en décembre 2017. Les exigences techniques ont été fixées. Le groupe 3GPP s'accorde sur un deuxième volet de la norme « 5G » en juin 2018. Il s’appuie sur un vrai cœur de réseau 5G prenant en compte les spécificités de l’IoT. Ce deuxième accord consacre la 5G standalone, totalement autonome. Il ne s’agit plus seulement d’améliorer la vitesse, la latence et la capacité des réseaux mobiles, mais de proposer des solutions concrètes d'application tel que l’usine du futur pilotée à distance, la voiture autonome ou encore la télémédecine. D’un point de vue technique, cette 5G standalone va permettre la virtualisation des réseaux et le network slicing. Cette technique consiste à découper le réseau en tranches logicielles à partir d’une même infrastructure physique. La standardisation du modèle 5G-IOT est un saut technique considérable et entraine de profondes refontes dans de très nombreux domaines. Les acteurs proposent donc une mise en place progressive, par releases successives (R15 sept 2018, R16 fin 2019) .

L'UIT, Union Internationale des Télécommunications, une agence de l’ONU a défini le cadre et les standards de base de la 5G sous la dénomination IMT-2020 (International Mobile Telecommunication RWS-180023).

L’IETF est un autre organisme international qui, pour sa part, travaille sur le routage, l’optimisation et la supervision des réseaux 5G. L'IETF propose des RFC ( Request for Comments) par exemple, la RFC 3748 et la RFC 5448.

LTE-M et NB-IOT

Afin de répondre à tous les enjeux, il devient impératif de développer une approche technologique holistique (agir globalement) en matière de sécurité, d'interopérabilité, de gestion et de confidentialité. Il s'agit d'offrir une meilleure couverture, une faible latence,  avec un réseau polyvalent et évolutif. Dans le même temps, il faut mettre en place des solutions de sécurité légères, évolutives et adaptables pour sécuriser les informations des utilisateurs et protéger les données.

Une des avancés technologiques se joue au niveau des réseaux bas débit pour l’Internet des Objets LPWAN. Il s'agit d'une technologie d'accès incontournable pour le développement de l'internet des objets de faible puissance. Avec l'arrivée de la 5G, LTE-M et NB-IOT s'ajoutent à l'offre existante (Sigfox, LoRa...). Ces deux nouvelles technologies d'infrastructure optimisent la consommation d'énergie et récupèrent l'énergie ambiante. On peut noter qu'en utilisant NB-IOT, on atteint même dix ans d'autonomie avec une batterie de 5Wh. Les grands opérateurs de télécommunications sont partagés. Certains s'orientent vers NB-Iot, d'autres vers LTE-M.

NB-IoT ( NarrowBand-IoT) utilise la bande de fréquence 200 KhZréservée précédemment pour le GSM . Des géants de la télécommunication tels que Huawei, Qualcomm, Vodafone et T-Mobile ont choisi cette technologie. Elle est adaptée pour des parcs importants de capteurs fixes en n’utilisant qu’ un faible volume de données (faible taux de transfert des informations). Les applications sont la télémétrie pour les compteurs d’eau ou électriques connectés ou l’agriculture intelligente par exemple.

Le LTE-M a été choisi par neuf des plus grands opérateurs dans le monde tels qu’AT&T, Verizon et Orange. Cette technologie est compatible avec les réseaux existants et ne nécessite pas l’achat de nouveaux modems compatibles comme pour le NB-IoT. LTE-M propose un taux de transfert de données plus rapide que NB-IoT (384 kb/s contre 100 kb/s). Ce critère est important pour les solutions devant transporter de la vidéo (vidéosurveillance). LTE-M, contrairement à NB-IoT, propose les échanges voix sur le réseau et sait gérer la mobilité des objets. Ce qui est indispensable pour les solutions des véhicules connectés ou applications pour les travailleurs isoléset plus généralement pour les objets connectés en mouvement.

Interopérabilité et hétérogénéité

Le défi de l’interopérabilité est de pouvoir gérer la connectivité des appareils indépendamment de l’infrastructure matérielle et de l’API (Application Interface de Programmation) dans un environnement constitué de toute sorte de protocoles, de fabricants et de technologies de communication. Les réseaux 5G peuvent être considérés comme l’outil clé de la technologie IoT. Les communications entre objets connectés doivent pouvoir emprunter une pléthore de réseaux interconnectés entre eux, dont le réseau 5G constitue l'ossature.. L’interconnexion nécessite une maitrise de l’interconnexion des réseaux, mais aussi l’intégration de solutions de détection de pannes des périphériques et doit permettre une réduction de coût de la maintenance .

Sécurité et confidentialité

L’hétérogénéité de l’IoT hérite des menaces de sécurité de ses constituants. D'une part, les objets connectés sont placés dans des lieux publics ou isolés et sont donc vulnérables car ils sont facilement accessibles physiquement.
D'autre part, les capteurs utilisent des réseaux sans fil pour véhiculer les données collectées. Il convient donc de se prémunir d'attaques éventuelles.
Des études sur les menaces ont été faites et trente-cinq types de cyberattaques ont été identifiés comme des menaces majeures à la vie privée dans le réseau 5G.
Des services de sécurité tels que la confidentialité, l'authentification et la distribution de clés sont à implémenter. Cela peut se faire par le cryptage à clé symétrique ou asymétrique ou par du hashage. Cependant, ces solutions sont peu adaptées pour conserver la faible consommation d'énergie des capteurs. Un système de cryptographie simple et complexe reste à inventer.

Écologique

Un des principaux chalenges pour qu'IoT et 5G fassent bon ménage est que l'autonomie des batteries des objets connectés soit satisfaisante. Pour cela, il faut qu'elle soit au moins égale à la durée des batteries sur les technologies LPWAN existantes soit 10 ans.
De plus, l'IoT permet de réduire notre consommation électrique en optimisant nos consommations énergétiques .
De plus, la 5G permet de minimiser le nombre de réseaux qui sont actuellement utilisés pour l'IoT. Les réseaux 2G des opérateurs de réseau mobile peuvent être supprimés avec l'arrivée de la 5G, ainsi que les réseaux LPWAN existants, ce qui pourrait diminuer la consommation électrique des opérateurs en mutualisant leurs réseaux.
Enfin, on peut ajouter que des applications IoT de gestion des déchets émergent avec la technologie 5G.

Tableaux de synthèse

Le tableau ci-dessous résume les exigences techniques de la 5G.

Exigences techniques 5G-IoT
Jusqu'à 10 Gbit/s de débit de données
De 10 à 100 fois plus que les réseaux 4G et 4.5G
Une milliseconde de latence
Mille fois plus de bande passante par unité de surface (par rapport à la 4G LTE)
Jusqu'à 100 fois plus d'appareils connectés par unité de surface (par rapport à la 4G LTE)
100 % de couverture
99,999 % de disponibilité
90 % de réduction en utilisation d'énergie du réseau
Jusqu'à 10 ans de durée de vie de la batterie pour les appareils IoT à faible-consommation

Le tableau ci-dessous synthétise les améliorations attendues avec la 5G pour les objets connectés. A cela, il faut ajouter les enjeux en matière de gain de consommation d'énergie.

Les défis de la 5G pour l'IoT	Description
Gestion de la configuration du système	La configuration doit prendre en compte : La Connectivité du réseau La Fonction d'auto-configuration Les Processus de configuration des objets connectés (capteur) Quel capteur est contrôlé, connecté La Reconfiguration du réseau
Surveillance du système	Connaitre en temps réel l'état, la position, les caractéristiques système de chaque capteur Connaitre en temps réel la topologie du réseau Gérer les notifications du système de l'objet et la gestion du réseau (alarming, monitoring…)
Maintenance des objets connectés	Maîtriser la moindre défaillance des capteur (très hétérogènes et très nombreux) sur une même zone Cela implique de définir un logiciel commun à tous pour gérer les défaillances, les mises à jour et autres patches quelque soit l'usage et la fonction de l'objet connecté
Performance des objets connectés	Trouver le bon niveau de surveillance (monitoring) selon l'usage et assurer la meilleure performance et la robustesse d'objets hétéroclites et isolés
Efficacité énergétique	Maîtriser le niveau de consommation d'énergie des objets en réseau Gérer les statistiques de durée de vie des appareils Gérer les ressources en énergie
Sécuriser les accès et la vie privée	Veiller à l'authentification, la robustesse des autorisations et le contrôle des accès Les objets dialogueront sans intervention humaine, il est donc important de veiller à empêcher la fuite d'informations d'un objet à un autre Pour cela, la gestion de la confidentialité sera stricte pour garantir la fiabilité

La gestion technique

Les tranches de réseaux (Network Slincing)

Les RAT ( Radio Access Technology) représente une évolution du RAN (Radio access network) vers un Radio Access multi-technologie. Ce nouveau concept de "New Radio" NR (The new 5G radio-access technology) est développé par 3GPP et est présenté lors de la Release 15 . Le réseau est géré par tranche, on parle de "slicing" ( allocation d’un certain nombre de ressources physiques ou virtuelles à un service allant de l’objet connecté à l’application finale ou à l’utilisateur de l’application). Ces ressources étant gérées comme un ensemble « imperméable » donc sécurisé.

Le « network slicing » permet le découpage du réseau de bout en bout grâce à la découpe par tranches des fonctions réseaux en modules de ressources virtuelles, et à la séparation des niveaux commandes / gestion des modules et des utilisateurs.

Une tranche peut être définie en mettant bout à bout un certain nombre de services (exemple : objets, réseau d'objets , radio, cœur de réseau) et en associant l’ensemble à un utilisateur ou groupe d’utilisateurs souhaitant accéder à une application. Pour la gestion du cycle de vie des tranches découpées et le contrôle de celles-ci, un « gestionnaire de découpage » permet de gérer les différents modules. Les RAT permettent d’accéder à une infrastructure de services. Cette infrastructure est virtualisée et repose sur un cloud de ressources physiques virtualisées et orchestrées, NFVI (Network Function Virtualisation Infrastructure). Il supporte des fonctions génériques de gestion de réseau, des fonctions plus spécifiques partagées, les enablers, ou des fonctions spécifiques telles que les applications associées à un métier, l’automobile, ou à un segment de marché, à l’entreprise, à un client OTT (Over The Top ) ou à un service provider .

La virtualisation des réseaux (NFV)

La technologie NVF permet la virtualisation des fonctions habituelles des Réseaux mobiles standard . Le réseau physique est constitué de plusieurs réseaux virtuels contrairement aux réseaux jusque-là utilisés (hardware dédié). Le NFV fournit la capacité de traitement en temps réel des applications 5G-IOT en optimisant la vitesse, la capacité, la couverture dans les réseaux et permet des économies pour le fournisseur d'accès. Les périphériques peuvent être reconfigurés en fonction des besoins des applications : Virtual Network Functions (VNF). Le NFV est donc un réseau évolutif et flexible. Les fonctions logicielles du réseau sont assurées virtuellement  grâce à un logiciel, Le SDN (Software-Defined Network) .

Le Software-Defined Network (SDN)

Le SDN (Software-Defined Network) est basé sur la séparation du plan de contrôle et du plan usager. Il est complémentaire au NFV. Pour sa mise en œuvre dans les objets connectés, le SDN apporte de profonds changements dans une dizaine de domaines : un réseau sans fil défini par logiciel, la virtualisation des fonctions réseau, le spectre des ondes millimétrique redistribué dynamiquement, le MIMO massif, l'ultra-densification du réseau, le cloud, le big data, l'Internet des objets évolutifs, la connectivité entre appareils avec haute mobilité .
L'objectif est de rendre possible la gestion des réseaux hétérogènes induits de la diversité des objets connectés .C'est donc un changement de paradigme. Le Ran Ericsson est un exemple de la transformation et l'apport de la virtualisation dans les échanges entre objets et le réseau virtuel. La gestion dynamique du SDN facilite le traitement des données générées sans alourdir le réseau grâce à sa capacité à acheminer intelligemment le trafic Internet et à utiliser efficacement les ressources du réseau. L'équipe de chercheur de Akyildiz Ian F. Akyildiz a particulièrement étudié et mis en évidence les possibilités du SDN en matière de gain au niveau de la gestion du flux, de la tolérance aux pannes, de la mise à jour de la topologie, de l'analyse et des caractéristiques du trafic. SoftAir est un exemple de SDN montrant les avantages de l'équilibrage du trafic, de l'économie de ressources effectuée grâce à la virtualisation des ressources du réseau et la classification du trafic distribué et collaboratif. La combinaison NFV/SDN permet de gérer d’innombrables objets et des réseaux hétérogènes (HetNet) ayant des caractéristiques, des paramètres très différents ( QoS, MAC/PHY...).

La technologie de radio cognitif (CR)

Pour permettre l'utilisation massive d'objets connectés, l'allocation des ressources en fréquences doit être assouplie. La technologie Radio Cognitive permet la prise en charge, la capacité d’utiliser et/ou partager le spectre dynamiquement. Le CR identifie et utilise, le temps nécessaire, le meilleur canal disponible pour un temps et un lieu donné et le libère ensuite. Ce système est particulièrement efficace en zone rurale où les ressources en spectre peuvent être rare. L’un des problèmes du développement de l’IoT est de concevoir l’extensibilité du réseau  avec une densification des appareils, mobiles dans une même zone, sans compromettre l’existant. La première étape du cycle consiste à détecter quel est l'état de l’environnement radio . Le CR doit avoir une sensibilité avancée à la forme d'onde transmise. Il le fait en mesurant les activités électromagnétiques dues aux différentes transmissions radio sur une gamme de bandes de spectre et en capturant des informations liés à ces bandes. Pour économiser de l'énergie, un CR doit prendre des décisions en temps réel sur les groupes à détecter, à quelle fréquence et pendant combien de temps. La deuxième étape est l'analyse du spectre, qui identifie les opportunités spectrales potentielles (trous de spectre) dans l'environnement radioélectrique de l'objet. La troisième étape consiste à décoder les paramètres de fonctionnement basés sur l'analyse effectuée à l'étape précédente et décident de l'ensemble des paramètres de transmission à adapter à la quatrième étape.

Les Software Defined networking for Wireless Sensor Networks (SDWSN)

Les prévisions du boom des objets connectés semblent se confirmer. Il devient donc primordial d'adapter les réseaux de capteurs connectés (wireless sensor networks WSN) . La technologie SDN permet d’apporter la flexibilité et permet le déploiement spécifique de réseaux et applications hétérogènes. On parle alors de SDWSN Software Defined networking for Wireless Sensor Networks. La gestion des réseaux basée sur le SDN dans les WSN doit permettre un contrôle centralisé de l’ensemble de la fabrication du WSN. Le SDN appliqué au WSN amène la flexibilité nécessaire au déploiement des protocoles de gestion et des applications à la demande sur l'ensemble d'un réseau d'objets donné.

La structure du SDWSN est établie. On parle d'interface de programmation d'application (API) basée sur les métadonnées. L'interface Northbound (vers le nord) est l’interface entre la couche d'application et la couche de contrôle. Elle fournit essentiellement la vue globale de l'ensemble du réseau et de ses fonctions.

Le Southbound (vers le sud) est l'interface entre le plan de contrôle et le plan de données où on retrouve les différents réseaux d'objets connectés sous toutes ses formes.

Plusieurs modèles sont en cours d’élaboration pour répondre aux exigences des objets connectés avec la 5G. L'objectif est d’optimiser la gestion de la configuration du réseau, de la topologie, de la qualité de service, de l’énergie, de la sécurité, de la surveillance du réseau et de la sécurité.

Nom du modèle	Efficacité énergétique	Robuste	Evolutif	Adaptable
Capteurs OpenFlow	-	oui	oui	oui
SDWN	oui	oui	-	oui
SDN-WISE	oui	oui	oui	oui
SDCSN	oui	oui	oui	oui
TinySDN	oui	oui	oui	oui
Overlay virtuel	-	oui	oui	oui
Multi-task	oui	-	-	oui
SDWSN-RL	oui	oui	oui	oui
Soft-WSN	oui	oui	oui	oui

L'IoT daemon

Le démon IoT constitue la base de l'architecture distribuée DIAT (Distributed Internet-like Architecture for Things / Architecture de type Internet distribuée). L'équipe de Chayan Sarkar a proposé le modèle ci-dessous en trois couches pour permettre le dialogue massif entre les objets connectés en 5G.

La première couche est appelée « Virtuel Object Layer » (VOL) : Couche d'objets virtuels. Elle est responsable de la virtualisation d'objets ou d'entités physiques. VOL est la représentation virtuelle d’un objet virtuel (VO). Un VO permet l’échange d’informations efficace. Il fournit des méthodologies universelles pour accéder à tous les objets physiques et assurer ainsi la gestion de l’hétérogénéité. Il joue aussi le rôle de pont entre le monde physique et le cyberespace. Cette abstraction permet l'interopérabilité.

Puis vient la couche « Composite Virtual Object Layer» ( CVOL). Elle composé d'objets virtuels composites (CVO). Un VO individuel représente un objet physique. Ils ont besoin de communiquer et de se coordonner pour fonctionner. Le CVO effectue cette tâche au niveau de la couche CVOL . Cette couche coordonne et optimise les opérations parmi les éléments en effectuant une planification intelligente. Une des fonctionnalités clés de CVOL est de localiser un VO (ou CVO) approprié pouvant accomplir une sous-tâche d’une demande de service.

La dernière couche est le « Service Layer» : Couche de service (SL). Elle est responsable de la création et de la gestion des services. Elle traite diverses demandes de service des utilisateurs. Elle lance elle-même des demandes de service afin de permettre la création automatique de services. Chaque fois qu'une demande de service est reçue, la couche de service analyse et la scinde en sous-tâches plus petites. La couche de service décide également de la manière dont ces sous-tâches sont assemblées pour atteindre l'objectif final. Cette description (abstraite) d’une demande de service décomposée est fournie à CVOL pour exécuter la tâche.

Chaque objet doté d'une certaine puissance de traitement et de mémoire exécute son propre démon IoT. L'empreinte du démon varie en fonction de la capacité des périphériques et des ressources disponibles. Un démon IoT contient les trois couches avec toutes les fonctionnalités. Certains périphériques intégrés peuvent ralentir la puissance de traitement en fonction de leur capacité propre (par exemple des capteurs sans fil, des actionneurs, etc). La présence de démon IoT dans chaque objet évite la configuration manuelle de chaque périphérique. C’est-à-dire qu’elle vise une automatisation maximale des interfonctionnements de bout en bout avec une intervention humaine minimale.

Quelques cas d’usages

Maison intelligente / Ville intelligente

La maison intelligente a pour objectif d'améliorer le mode de vie des personnes qui y logent. Pour se faire, elle contient de nombreux équipements qui sont connectés à Internet et qui peuvent prendre des décisions de manière autonome. Pour prendre de bonnes décisions, la maison intelligente communique régulièrement avec son environnement. L'IoT et la 5G permettent le dialogue de ces équipements.
À plus grande échelle, les villes intelligentes vont continuer à se développer, et la 5G contribuera très fortement à ce développement.
Que ce soit dans la maison ou la ville, nous sommes actuellement limités dans l'usage de l'IoT à cause de la latence. En effet, les applications comme le contrôle de mouvement, la surveillance nécessite une latence de quelques millisecondes. La 5G pour l'IoT permet cela.

Vidéo immersive

Durant les Jeux Olympiques de Corée en 2018, une démonstration de faisabilité a été réalisée entre la Finlande et la Corée. Il a consisté à faire une vidéo à 360° en direct avec des capteurs IoT. La démonstration est très conviviale, car elle peut être affichée sur un appareil prenant en charge la réalité virtuelle par exemple un téléphone portable ou une tablette. La première démonstration du 5GTN réalisée conjointement avec la Conférence européenne sur les Réseaux et Communications 2017 à Oulu en Finlande est disponible en vidéo.

Amélioration du véhicule

Les véhicules autonomes ont besoin d'un moyen de communication sans latence et fiable pour continuer leur développement. Ils nécessitent des taux de transfert allant de dizaines de mégabits par seconde à des centaines de mégabits par seconde, avec une latence de l'ordre de la milliseconde et surtout une probabilité d'erreur extrêmement faible. La 5G va permettre au protocole V2X de poursuivre son évolution.
Il y a 3 types de communication dans le protocole V2X, véhicule à véhicule (V2V), véhicule à piéton (V2P) et véhicule à infrastructure (V2I). Ils sont nécessaires pour en faire un transport coopératifs-intelligents.

Santé / Médecine

Dans le domaine de la santé, de nouvelles approches font surface avec l'IoT pour simplifier la vie des patients par exemple. Des capteurs recueillent des données médicales d'un patient (tension artérielle, température corporelle, taux de cholestérol, fréquence cardiaque), et sont capables de diagnostiquer des anomalies et d'informer directement le médecin, sans intervention humaine.
On peut se servir de l'ensemble des données recueilli par ces patients pour faire avancer les études scientifiques dans le traitement des maladies ainsi que pour les diagnostiquer.

Autres exemple (à enrichir)

• Dans l'industrie, l'IoT est aussi présent.

Bibliographie

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• « 5GTN », sur 5gtn.fi (consulté le 6 janvier 2019)