Qu’est-ce que le NB-IoT ?

La technologie NB-IoT est un protocole de communication sans fil standardisé par l'organisme 3GPP depuis juin 2016. L’investissement du 3GPP dans l’édition de cette norme est un gage de la pérennité de cette technologie. Comme le LTE-M et les autres technologies LPWAN, LoRa et Sigfox, le NB-IoT se caractérise par une zone de couverture étendue, une capacité de pénétration importante, un coût de connectivité très faible, une faible consommation électrique et une architecture réseau optimisée.

Le NB-IoT s’appuie sur les réseaux LTE existants, dont il hérite des mécanismes largement éprouvés, tels que d’une part la sécurité des communications et des équipements (entre autres grâce à la carte SIM), et d’autre part la possibilité de mobilité internationale (grâce à l’itinérance, aussi appelé « roaming »). En termes de sécurité, le standard LTE garantit nativement le contrôle d’intégrité (pour s’assurer que les donnes ne sont pas modifiées ou altérées), et la confidentialité des données par chiffrement par exemple.

S’appuyant sur les infrastructures existantes du réseau mobile déjà en place, comme les stations relais et les réseaux de transmission capillaire disséminés sur tout le territoire français, le NB-IoT bénéficie de l’étendue de la couverture 4G existante.

Comment fonctionne le NB-IoT ?

Cette technologie peut fonctionner de trois manières différentes :

  • « In band », se substituant à des ressources blocs LTE,
  • « Bande de garde », utilisé dans la bande de garde en bord des blocs LTE
  • « Standalone », sur une porteuse indépendante de 200 kHz.

 

A la différence de LTE-M, le NB-IoT n’est pas basé sur le protocole IP mais utilise tout de même un protocole basé sur l’échange de message (message based). Il a pour avantage de proposer un taux de modulation plus rapide que LoRa ou Sigfox. Il peut donc échanger une plus grande quantité de données à un rythme moins élevé.

Techniquement NB-IoT utilise donc une largeur de bande de 200kHz et la modulation OFDM pour les communications entrantes et SC-FDMA pour les communications sortantes. Par son design, il n’est pas prévu d’avoir des temps de réponse de l’ordre de la milliseconde. Il permet d’avoir des débits de 20 à 250Kbit/s en download ou upload avec une latence inférieure à 10 secondes environ. La latence (latency), dépendra de la qualité de la puce de communication, du réseau, de la qualité de réception et de la distance avec l’antenne la plus proche.

Offrant une communication bidirectionnelle entre un objet connecté et un serveur, le NB-IoT permet avec un débit de 150 kbps en moyenne, de pouvoir transmettre des informations régulièrement sans limite d'usage. Les données transitent par le cœur de réseau LTE avant d’être stockées sur les serveurs cibles (des clients, ou hébergés chez l’opérateur).

La simplicité du standard sur lequel repose cette technologie permet de créer des puces de communication peu onéreuses. En effet, une puce qui supporte uniquement NB-IoT est beaucoup moins chère à produire qu’un module qui implémente LTE-M par exemple. De plus, le fait d’être orienté très faible consommation, c’est encore une économie substantielle.

Contrairement aux technologies Sigfox et LoRaWAN par exemple, il n’y a pas besoin de gateway pour que cela fonctionne : les antennes 4G utilisées reçoivent une mise à jour pour supporter le nouveau protocole.

 

Jean-Francois

Jean-François

Directeur de pôle
Jean-François collabore au sein de Tactis depuis 2005 à la réalisation de schémas directeurs, d’études de faisabilité, et surtout dans le lancement et le montage de délégations de service public et de contrats complexes (négociations, contractualisation) ainsi que le suivi de l’exécution des contrats pour de nombreuses collectivités locales.

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Jean-François Celhabe

Directeur du pôle AMO
Jean-François collabore au sein de Tactis depuis 2005 à la réalisation de schémas directeurs, d’études de faisabilité, et surtout dans le lancement et le montage de délégations de service public et de contrats complexes (négociations, contractualisation) ainsi que le suivi de l’exécution des contrats pour de nombreuses collectivités locales.