L’Internet des objets (IoT) doit ouvrir de nouvelles opportunités aux opérateurs, et Bouygues Telecom vient d'abattre ses cartes en annonçant le lancement en juin d’un réseau dédié à l'IoT, fondé sur la technologie LoRa. Avec cette annonce, la société prône une approche low cost et entre sur le terrain d'un spécialiste français des réseaux bas débit : Sigfox.

Bouygues Telecom a récemment annoncé le futur déploiement d’un réseau dédié aux communications entre machines (Machine to Machine ou M2M), censé réduire les coûts d’utilisation par rapport aux offres actuelles. En juin, l’opérateur ouvrira son réseau sur une partie de Paris et Issy-Les-Moulineaux, avant de l’étendre à 500 autres villes d’ici la fin de l’année, « dont Paris, Marseille, Lyon, Lille, Nice, Rennes, Nantes, Montpellier et Angers » précise l’entreprise dans un communiqué.

Jusqu’ici, les opérateurs proposaient aux entreprises des forfaits « M2M » sur leurs réseaux mobiles classiques (GSM), avec des cartes SIM, à partir de quelques euros par mois et par machine connectée. Avec ce futur réseau, fondé sur la technologie LoRa (Long Range), le coût pour le client doit passer de quelques euros par mois et par machine à quelques euros annuels.

Le but est de connecter des équipements sur batterie, qui doivent fonctionner plusieurs mois ou années sans maintenance, comme des compteurs, des alarmes ou des capteurs. Ils communiquent des messages courts, de quelques octets, de manière régulière mais pas fréquente. Par exemple, un compteur d’eau qui envoie son relevé ou un conteneur qui indique son taux de remplissage.

Une alliance autour d’une technologie propriétaire

Bouygues Telecom n’est pas le seul opérateur à prévoir de tels réseaux. En Europe, plusieurs opérateurs expérimentent ou déploient de tels réseaux, comme KPN aux Pays-Bas, Swisscom en Suisse ou Belgacom en Belgique. En janvier, une alliance a été annoncée au Mobile World Congress de Barcelone, comprenant des équipementiers et 19 opérateurs. La technologie LoRa est développée par le groupe américain Semtech, seul à en garder la maîtrise.

Bouygues Telecom expérimente LoRa depuis novembre 2013 à Grenoble. La solution, avant tout destinée aux industriels, n’est pas la seule sur le terrain des réseaux bas débit pour l’envoi des messages très courts, mais dispose d’arguments de poids face à ses concurrents, estime l’opérateur. Les avantages de LoRa sur d’autres technologies, explique Bouygues Telecom, est que les ondes pénètrent bien les bâtiments, que les appareils ne doivent être connectés que très peu de temps pour communiquer leur message et que les risques de collision du message avec d’autres sont très réduits.

Ces réseaux à (très) bas débit, qui doivent faire transiter des paquets de quelques dizaines d’octets au maximum, ne sont pas là pour remplacer les offres « GSM » avec cartes SIM qui, elles, doivent télécharger des contenus plus lourds, pour du multimédia ou des outils interactifs par exemple. « Pour nous, il y a une vraie synergie avec la partie GSM. On a des cas clients qui souhaitent avoir un système qui dure des années [sans changer de batterie]. On peut par exemple réveiller la connexion GSM avec du LoRa pour télécharger un firmware » et n’utiliser la connexion gourmande que quand nécessaire, nous explique Franck Moine, directeur du département « machine to machine » de Bouygues Telecom.

Un nouveau venu à côté de Sigfox, qui nie tout danger

L’un des acteurs les plus concernés par cette annonce est Sigfox, la « pépite française » des réseaux à bas débit. Plutôt que LoRa, Sigfox utilise la technologie « Ultra Narrow Band » (bande très étroite) qui leur permet de couvrir de très larges zones avec un nombre réduit d’antennes, au détriment de la taille des messages et de la pénétration dans les bâtiments. Dans les faits, l’entreprise propose des forfaits à quelques euros par an pour connecter le même type d’appareils que Bouygues Telecom avec LoRa.

Nous avons contacté Sigfox pour avoir leur avis sur cette nouvelle concurrence. Réponse : il n’y a pas de danger, voire pas de nouvelle. « Notre offre n’a toujours pas de concurrent, alors qu’ils sont sur un segment où il y a déjà d’autres solutions » nous affirme Thomas Nicholls, directeur de la communication de Sigfox. Plus précisément, leur technologie permet de couvrir la majeure partie de la France avec 1 500 points hauts, là où Bouygues Telecom compte installer des modules LoRa sur 5 000 de ses 15 000 points hauts. « On est plus qu’à l’aise. On peut facilement descendre nos prix à beaucoup plus bas » grâce à ces économies d’infrastructures, avance encore Sigfox. Pour eux, les technologies peuvent cohabiter, le marché est assez grand.

Contreparties de cette couverture étendue : le contenu de chaque message ne peut dépasser 12 octets (contre 242 octets avec LoRa) et la réception de données par l’appareil est plus difficile que l’envoi, selon une étude commandée par Bouygues Telecom, à laquelle nous avons eu accès. Car, contrairement à Sigfox, Bouygues Telecom choisit bien entre les deux solutions, qui adresseraient le même marché. « Les clients ne veulent pas de deux technologies et ils privilégient LoRa parce qu’il pénètre mieux les bâtiments » avance Franck Moine.

« Pas de concurrence », mais beaucoup de comparaisons

Même si Sigfox ne perçoit pas de danger, cela n’empêche pas l’entreprise de trouver bien des défauts à LoRa. Le premier est la dépendance à Semtech, l’entreprise qui conçoit la technologie, qui serait le seul fournisseur de matériel pour LoRa. « Sigfox peut s’approvisionner chez sept fondeurs, comme Texas Instruments, ST Microelectroncis, qui sont plus gros que Semtech. Ils coûtent d’ailleurs plus chers que certains concurrents » avance Sigfox. Pour l’entreprise, les modules seront donc plus chers, pour une plus grande dépendance à un tiers.

 « C'est faux », rétorque Bouygues Telecom. « La présence de plusieurs fournisseurs est une demande importante des clients, on l'a poussée. Microchip fournit déjà la technologie LoRa et deux grands fondeurs l'annonceront également en 2015 » ajoute l'opérateur. Pour lui, si les chipsets radio Sigfox peuvent être moins chers, c’est aussi parce qu’ils sont taillés pour envoyer uniquement des données. « Par contre un module Sigfox nécessite un Crystal (TCXO) cher. Au global un module LoRa n’est pas plus cher qu’un module Sigfox, voire moins cher selon les volumes. De plus, pour permettre des échanges bidirectionnels avec Sigfox, il faudra ajouter un chip radio beaucoup plus coûteux » précise encore Franck Moine.

Sigfox attaque également la couverture des réseaux LoRa, qui nécessitent plus d’antennes, pas encore en place. En clair, les réseaux seraient plus coûteux et une couverture nationale n’arriverait pas avant longtemps, ce qui se ressentirait à la fois sur la facture et la capacité à tracer des appareils, qui est l’un des usages importants des réseaux « M2M ». Encore une fois, Bouygues Telecom bat en brèche ce discours.  « Le temps que les industriels conçoivent les objets, on aura déjà une couverture nationale » estime l’opérateur. « Il a fallu une semaine pour couvrir Grenoble. Si besoin, on peut ajouter une antenne sur un site existant » ce qui permet au groupe d’exploiter ses précieux points hauts.

Bataille sur la consommation d'énergie

En toute logique, le document transmis par Bouygues Telecom ne voit d’ailleurs que des avantages à LoRa. Par rapport à Sigfox, LoRa aurait donc une meilleure pénétration dans les bâtiments, assurerait des échanges en envoi et réception plus simplement et surtout consommerait moins d’énergie.

Tout cela tient notamment à la taille des messages, donc de la technique pure. Avec un maximum de 12 octets « utiles » par paquet, un message de 48 octets sera envoyé en minimum quatre paquets, qui ont chacun des entêtes de quelques octets et un temps d’attente avant d’être envoyé, pendant lequel l’appareil est connecté, donc consomme de l’énergie. Avec quelques dizaines d’octets par paquet, un appareil connecté avec LoRa sera connecté moins de temps. Bonus : les entêtes seraient moins volumineux sur les paquets envoyés avec LoRa, ce qui accentuerait encore la différence.

Sur ce même point, Sigfox nous assure pourtant que LoRa est plus consommateur et utiliserait moins efficacement le réseau. « LoRa offre très peu de capacité face aux réseaux qui utilisent les bandes ultra étroites [comme Sigfox]. Si vous avez une autoroute et que vous mettez un ou deux personnes dans chaque bus, vous utilisez beaucoup de place dans le spectre pour des messages réduits. En comparaison, Sigfox utilise des motos » avance l'entreprise.

« Le problème de Sigfox, c’est qu’ils ont le même débit pour tous les objets. Toutes les antennes vont capter les informations. A contrario, LoRa permet d’adapter le débit en fonction de la situation de l’objet. Ajouter des « gateways » [points hauts] permettra en outre d’augmenter la capacité » affirme l’opérateur. « On a fait des tests sur les mêmes sites que Sigfox. La pénétration est meilleure en bâtiment. On ne peut pas couvrir la France en ayant une bonne connectivité dans les bâtiments avec 1 500 points hauts » attaque-t-il encore.

« Ce sont deux technologies qui promettent une faible consommation d'énergie. LoRa consomme moins, est vraiment bidirectionnelle et permet de localiser les objets sans GPS » résume l'opérateur. « Il y aura toujours une place sur le marché pour des technologies, y compris celui du petit message pour Sigfox. Pour les applications qui demandent plus de débit, il y a d'autres solutions, comme LoRa » conclut pour sa part Thomas Nicholls de Sigfox.