Selon les estimations, plus de 6 000 satellites sont actuellement en orbite autour de la Terre, dont 3 000 en orbite basse. Beaucoup appartiennent aux mêmes organisations, ce qui permet à ces acteurs industriels et étatiques de les faire fonctionner en réseau. L’utilisation des satellites pour suivre une position GPS est entrée dans les habitudes, mais ce n’est que récemment que l’on a commencé à développer d’autres usages, comme l’accès à internet.
On entend parfois que l’IoT par satellite est une meilleure solution que l’IoT cellulaire, car elle permet de ne travailler qu’avec un unique opérateur… mais c’est en fait aussi le cas avec l’IoT cellulaire. Certes, de nombreux industriels de l’IoT continuent à travailler avec de multiples opérateurs et donc à jongler avec plusieurs contrats, mais des milliers se sont déjà convertis à des solutions tout-en-un comme celle d’emnify, bénéficiant ainsi d’une couverture mondiale sur la base d’un seul contrat.
Ainsi, offrir une connectivité mondiale avec un contrat unique n’est pas l’apanage de l’IoT par satellite. Cette technologie présente tout de même de vrais atouts qui pourraient bénéficier à votre solution. Mais avant de les détailler, intéressons-nous aux réseaux non terrestres (Non-Terrestrial Networks, NTN) qui constituent la base de l’IoT par satellite.
Les types de réseaux satellite pour l’IoT
Une constellation de satellites est un ensemble de satellites artificiels connectés qui fonctionnent en système. Ces constellations peuvent couvrir la quasi-totalité de la Terre en continu, selon le nombre de satellites qui les composent, et leur position en orbite. Plus une constellation est dense et étendue, plus les données qu’elle fournit transitent en temps réel.
De manière générale, trois types de satellites pourraient intervenir dans l’IoT : les satellites en orbite basse (Low Earth Orbit, LEO), en orbite terrestre moyenne (Medium Earth Orbit, MEO), et géostationnaires (GEO, appelés ainsi car ils surplombent toujours le même point de la Terre). Ils sont caractérisés par leur altitude, leur localisation par rapport à la Terre, et la surface terrestre qu’ils couvrent.
Parmi ces options, le GSMA spécifie dans sa “Release 17” l’utilisation des satellites GEO et LEO pour les réseaux IoT non terrestres. Ces derniers ont leur propre code pays (Mobile Country Code, MCC), le 901.
Les satellites LEO couvrent une plus petite surface terrestre, et font le tour de la Terre en 90 minutes, ce qui signifie qu’ils survolent le même point 16 fois en 24 heures. Cela peut suffire dans certains cas. Pour d’autres usages qui nécessitent une connectivité plus fréquente, les opérateurs ont créé des constellations de nombreux satellites LEO connectés entre eux et reliés à des stations au sol.
Grâce à leur faible altitude, la latence des satellites LEO est de l’ordre de 10 millisecondes, soit plus de 20 fois moins que celle des satellites GEO.
Quels sont les avantages de l’IoT par satellite ?
L’IoT par satellite est l’unique mode de connectivité dont l’infrastructure est dans l’espace, en orbite autour de la Terre.
De ce fait, l’IoT par satellite bénéficie de trois atouts principaux : la possibilité de couvrir des zones atteintes par aucune autre technologie, de servir de solution de repli lorsque la couverture d’un autre réseau est imparfaite, et de prolonger la couverture d’autres réseaux.
Maintenir une connexion à l’écart de toute infrastructure terrestre
Dans les environnements les plus isolés, les solutions de connectivité sont rares. On a beau trouver des réseaux cellulaires dans tous les pays, certaines zones restent non couvertes. Dans ce cas, il est toujours possible de construire sa propre infrastructure sur place. Mais c’est un chantier coûteux, qui nécessite une maintenance et une sécurisation sur la durée.
Dans ce genre de situations, l’IoT par satellite est une solution très pertinente. Plutôt que de perdre du temps à fabriquer, déployer, puis maintenir une infrastructure, on se connecte à celle qui existe déjà, dans le ciel.
Combler les failles d’un autre réseau
Tout le monde a déjà été confronté à un mauvais signal dans une zone censée être couverte. À la maison ou au bureau, il arrive que le wifi passe mal à cause des interférences avec les murs ou d’autres obstacles. Parfois, c’est le signal de l’opérateur cellulaire qui n’est pas bon à un endroit théoriquement couvert.
Les fournisseurs de service tels qu’emnify vous permettent de gérer ces situations en choisissant automatiquement le réseau ayant le meilleur signal à l’emplacement de chaque appareil. Cependant, même dans les pays dotés de plusieurs opérateurs, on trouvera toujours des endroits mal couverts, comme une route en pleine campagne, ou une forêt reculée.
Dans ces endroits, l’IoT par satellite constitue une bonne solution de repli permettant de pallier les manques d’une couverture imparfaite.
Étendre la couverture de certains réseaux
L’IoT par satellite n’est pas uniquement une solution autonome. L’organisme mondial de normalisation des télécommunications, le 3GPP, a publié la Release 17 de la 5G qui précise comment les satellites pourraient fournir l’infrastructure nécessaire à l’expansion des réseaux NB-IoT et eMTC (LTE-M), via les réseaux non terrestres 5G. On peut s’attendre à voir les satellites servir de couche physique à un plus grand nombre de technologies réseau, en tant qu’infrastructure alternative, ou même principale.
Cette utilisation innovante des satellites, conforme au standard 5G du 3GPP, dispenserait les fabricants d’objets connectés de prévoir plusieurs solutions de connectivité, tout en bénéficiant d’une couverture partout dans le monde.
Les cas d’usage de l’IoT par satellite
Les partisans de l’IoT par satellite poussent son utilisation dans de nombreuses applications. Cependant, cette technologie devient particulièrement intéressante dans des cas précis, là où d’autres solutions sont inadaptées. Voici les cas d’usage les plus emblématiques.
Télématique marine
Les infrastructures réseau sont quasiment absentes en mer. Ainsi, plus on s’éloigne des côtes, moins les réseaux sont accessibles. Pour des applications en télématique consistant par exemple à suivre des conteneurs pendant leur transport, localiser des véhicules perdus ou volés, ou encore informer les navires d’un danger, l’IoT par satellite est probablement le meilleur choix. Les appareils de télématique sont généralement économes en énergie, et ne nécessitent pas de connexion permanente, ce qui renforce d’autant plus cette option.
Agriculture connectée
Les objets connectés sont de plus en plus répandus dans le secteur agricole, que ce soit pour automatiser des processus, ou apporter une aide à la décision. Cependant, les activités agricoles ont souvent lieu dans des environnements ruraux mal couverts par les réseaux traditionnels. Ces usages peuvent donc bénéficier de l’apport de l’IoT par satellite.
Forages pétroliers
Les forages pétroliers ont lieu là où se trouve la ressource, ce qui ne coïncide pas souvent avec les infrastructures réseau. Certaines activités pétrolières ont même lieu en mer, hors de portée des antennes cellulaires et des réseaux traditionnels. L’IoT par satellite permet de s’affranchir de ces contraintes, la connectivité est la même sur terre ou sur mer, dès lors que les satellites sont assez nombreux.
Extraction minière
On trouve des mines dans des zones isolées, couvertes par aucun réseau, ou bien de façon intermittente à cause des reliefs. C’est dans ce type d’endroit que les réseaux non terrestres ont leur utilité. Dès que le réseau cellulaire terrestre n’est plus accessible, les appareils connectés basculent sur la connexion satellite. On peut ainsi continuer à suivre la position des équipements lourds de l’industrie minière, intervenir dessus à distance, et relayer les alertes.
BTP
Des projets de construction ont lieu partout, y compris loin des infrastructures réseau. Qu’il s’agisse de la construction d’une ligne de chemin de fer, d’un pipeline, d’une route ou d’un pont, ces projets sont temporaires et mouvants. Ainsi, construire une infrastructure réseau privée ne vaut souvent pas le coup. Pour connecter un système SCADA, mesurer les variables environnementales et localiser des biens, la connectivité par satellite est alors une excellente solution.
Transport routier
La couverture réseau des axes routiers en dehors des zones habitées est parfois parcellaire, ou même inexistante. Pour les applications de télématique qui suivent des véhicules, des conteneurs, ou celles qui contrôlent la température des produits pendant leur transport, l’IoT par satellite peut être le maillon manquant assurant une connectivité permanente.
L’avenir, c’est l’alliance de l’IoT cellulaire et par satellite
Les satellites ont déjà prouvé leur utilité en tant qu’extension des réseaux cellulaires. En s’appuyant sur les technologies pertinentes, ils peuvent se muer en tours de téléphonie spatiales, créant ainsi un réseau cellulaire accessible partout.
À court terme, emnify projette d’intégrer l’IoT par satellite à sa couverture cellulaire, pour que nos clients tirent le meilleur de ces technologies. Et cela, sans matériel supplémentaire. Pour en savoir plus sur cette évolution, contactez un de nos experts IoT dès maintenant.
