Protocoles IoT : les types de réseau de l’Internet des Objets

La quantité et la portée des appareils connectés augmentent rapidement. Ainsi, en 2020, le nombre de connexions IoT a dépassé pour la première fois le nombre de connexions en ligne non-IoT. La disponibilité et le développement des protocoles IoT, y compris la 5G et les réseaux WAN à faible puissance, alimentent et soutiennent une grande partie de cette croissance.

Pourquoi les protocoles IoT sont-ils importants ?

L’utilité et la valeur ajoutée de l’IdO découlent de la capacité de communication des composants. Grâce à cette capacité, les données peuvent être transmises des terminaux aux serveurs centraux via le pipeline IoT.

La communication s’effectue via des protocoles IoT. Ceux-ci garantissent que les données envoyées par les terminaux, comme les capteurs, sont reçues et comprises par les composants suivants dans l’environnement en réseau. Cela vaut indépendamment du fait que le composant suivant pour ces données soit un autre appareil de point final, une passerelle ou une application.

En termes simples, les protocoles IdO sont aussi importants que les composants individuels (les objets de l’Internet des objets) eux-mêmes pour que l’IdO puisse exister et fonctionner.

Bien que les protocoles en tant que groupe collectif soient indispensables à l’IdO, les protocoles individuels diffèrent les uns des autres. Tous les protocoles ne fonctionnent pas dans toutes les circonstances ou ne fonctionnent pas aussi bien. Certains protocoles conviennent bien à l’utilisation de l’IdO dans des bâtiments individuels, d’autres à des déploiements IdO interbâtiments et d’autres encore à des cas d’application IdO nationaux ou mondiaux.

Combien de protocoles existe-t-il dans l’IoT ?

Il existe plusieurs protocoles IoT. Chacun d’entre eux possède des capacités spécifiques ou une combinaison de caractéristiques qui lui confèrent des avantages par rapport à d’autres options pour des déploiements IdO spécifiques. Chaque protocole IoT permet une communication de périphérique à périphérique, de périphérique à passerelle ou de périphérique à nuage/centre de données, ou une combinaison de ces types de communication. Le protocole optimal pour un déploiement IdO est déterminé par des facteurs tels que l’emplacement géographique et spécifique, les exigences en matière de consommation d’énergie, les options alimentées par batterie, la présence d’obstacles physiques et le coût.

LoRa et LoRaWAN

LoRa signifie Long Range et est une technologie radio non mobile qui, comme son nom l’indique, permet une communication à longue portée. Elle fonctionne avec une faible consommation d’énergie et offre une transmission de données sécurisée pour les applications M2M et les déploiements IoT. Cette technologie propriétaire fait désormais partie de la plateforme de radiofréquence de Semtech. La LoRa Alliance, dont Semtech est l’un des membres fondateurs, est désormais l’organisation faîtière de LoRa Technology. La LoRa Alliance a également développé et maintient actuellement LoRaWAN, un protocole ouvert basé sur le cloud qui permet aux appareils de communiquer via LoRa.

Bluetooth et BLE

Bluetooth est une technologie sans fil à courte portée qui utilise des ondes radio à ultra-haute fréquence et à courte longueur d’onde. Elle a été très utilisée pour le streaming audio, mais est également devenue un facteur important pour les appareils sans fil et en réseau. En conséquence, cette option de connectivité à faible consommation et à courte portée est un bon choix tant pour les réseaux personnels (PAN) que pour les déploiements IoT.

Une autre option est Bluetooth Low Energy (souvent abrégé en Bluetooth LE ou BLE), une nouvelle variante optimisée pour les connexions IoT. Comme son nom l’indique, le BLE consomme moins d’énergie que le Bluetooth standard. Cela le rend particulièrement attrayant dans de nombreux cas d’application, par exemple pour les trackers de santé et de fitness, les appareils de maison intelligente dans le domaine de la consommation, ainsi que pour la navigation dans les magasins dans le domaine commercial.

Wi-Fi (réseau local sans fil)

En raison de sa large diffusion dans les bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels, le Wi-Fi est un protocole IoT fréquemment utilisé. Il offre une transmission rapide des données et est capable de traiter de grandes quantités de données. Le Wi-Fi est particulièrement adapté aux environnements LAN de courte et moyenne distances.

En outre, les différentes normes Wi-Fi – la plus répandue dans le domaine privé et professionnel étant la norme 802.11n – offrent aux techniciens suffisamment d’options pour le déploiement. Toutefois, de nombreuses normes Wi-Fi, y compris celle utilisée dans les foyers, consomment trop d’énergie pour certains cas d’application IdO. C’est notamment le cas lorsque des appareils à faible consommation d’énergie ou fonctionnant sur batterie sont impliqués. Cela limite le Wi-Fi en tant qu’option pour certains déploiements. En outre, la faible portée et l’évolutivité du Wi-Fi limitent les possibilités de déploiement dans de nombreux environnements IdO.

Zigbee

Zigbee est un protocole de réseau maillé développé pour des applications dans le domaine de la domotique et de l’automatisation. C’est également l’un des protocoles mesh les plus populaires dans les environnements IoT. En tant que protocole à courte portée et à faible consommation d’énergie, Zigbee peut être utilisé pour étendre la communication entre plusieurs appareils. Il a une plus grande portée que BLE, mais un débit de données plus faible. Le protocole est géré par la Zigbee Alliance et offre un maillage flexible et auto-organisé, une consommation d’énergie extrêmement faible et une bibliothèque d’applications.

Z-Wave

Le Z-Wave, une autre option propriétaire, est un protocole de communication sans fil pour les réseaux maillés, basé sur une technologie de radiofréquence à faible consommation d’énergie. Tout comme Bluetooth et Wi-Fi, Z-Wave permet aux appareils intelligents de communiquer de manière cryptée, offrant ainsi un certain niveau de sécurité pour le déploiement IoT.