Technologies d'accès radio : 2G, 3G, 4G, LTE-M et NB-IoT expliqués

La "technologie d'accès radio" (RAT) est la partie du réseau cellulaire qui transporte les données entre votre appareil et l'antenne relais. Ce choix fixe le débit maximal, la consommation minimale et la couverture que vous pouvez raisonnablement attendre. Cet article passe en revue chaque technologie et sa place dans l'IoT.

Comparatif rapide

2G : GSM

Statut : En cours d'arrêt. Déjà coupée dans de nombreux pays (notamment les États-Unis, le Canada et l'Australie) et arrêt prévu dans beaucoup d'autres.

Le GSM a été la première norme cellulaire numérique déployée à grande échelle. Pour l'IoT, il reste pertinent dans deux cas précis :

• Parcs existants qui fonctionnent depuis des années avec des modems 2G et qu'il ne vaut pas la peine de moderniser.

• Solution de repli pour la couverture dans les régions où LTE-M et NB-IoT ne sont pas encore déployés, généralement des marchés émergents.

Pour un nouveau produit, ne choisissez pas la 2G. Les opérateurs récupèrent le spectre, et les appareils déployés aujourd'hui en 2G devront être remplacés avant la fin de leur durée de vie.

3G : WCDMA / CDMA2000

Statut : En cours d'arrêt. Déjà coupée aux États-Unis, dans la majeure partie de l'UE, en Australie et dans une grande partie de l'Asie, avec de nouveaux arrêts chaque année. Certains réseaux restent actifs, surtout dans les marchés émergents.

N'intégrez pas la 3G dans un nouveau produit. Dans la plupart des régions, les réseaux restants disparaissent plus vite que la 2G, et un appareil déployé aujourd'hui en 3G survivra probablement au réseau dont il dépend. Les parcs 3G existants ont besoin d'un plan de migration.

4G : LTE

Statut : Dominante. Disponible dans pratiquement tous les pays dotés d'une infrastructure cellulaire.

Le LTE est aujourd'hui le cheval de bataille de l'IoT. La plupart des appareils utilisent le LTE classique (Cat-1, Cat-4) pour une connectivité généraliste :

• Cat-1 (~10 Mbps en descendant, 5 Mbps en montant) est le point d'entrée : modules bon marché, débit correct, large compatibilité.

• Cat-4 (~150 Mbps en descendant, 50 Mbps en montant) équipe les hotspots grand public et l'IoT à haut débit.

• Les catégories supérieures (Cat-6, Cat-12, etc.) offrent encore plus de bande passante, mais sont rares dans l'IoT.

En cas de doute, le LTE Cat-1 ou Cat-4 est le choix par défaut le plus sûr.

5G : NR (New Radio)

Statut : Déployée sur la plupart des grands marchés, en expansion rapide.

La 5G apporte trois éléments utiles pour l'IoT :

• Plus de bande passante. Des débits de plusieurs gigabits là où le réseau le permet.

• Latence réduite. Un aller-retour de quelques millisecondes dans le meilleur des cas.

• Network slicing. La possibilité de réserver une "tranche" logique du réseau avec des caractéristiques garanties (bande passante, latence, fiabilité).

Choisissez la 5G si vous avez besoin de vidéo en temps réel, d'un très haut débit ou d'une latence garantie. Pour des capteurs qui envoient quelques kilo-octets par jour, la 5G est surdimensionnée : LTE-M ou NB-IoT est la bonne réponse.

LTE-M : LTE Category M (Cat-M1)

Statut : Déployé sur la plupart des marchés LTE en Amérique du Nord, en Europe et dans une partie de l'Asie.

Le LTE-M est du LTE optimisé pour l'IoT. Il fonctionne sur l'infrastructure LTE existante mais utilise une bande plus étroite, ce qui signifie :

• Consommation réduite. Des années d'autonomie sur de petites batteries, si les transmissions sont peu fréquentes.

• Débit réduit. ~300 kbps en général : suffisant pour les données de capteurs, le pilotage à distance et la voix (oui, le LTE-M prend en charge la voix), mais pas pour la vidéo.

• Meilleure pénétration dans les bâtiments. La bande plus étroite traverse mieux les murs que le LTE classique.

• Mobilité prise en charge. Le LTE-M gère le handover entre cellules : il convient donc aux appareils en mouvement (suivi d'actifs, véhicules).

Le LTE-M est le bon choix pour la plupart des projets IoT où l'autonomie compte plus que le débit.

NB-IoT : Narrowband IoT (Cat-NB1, Cat-NB2)

Statut : Largement déployé dans l'UE, en Chine et dans une partie de l'Asie. Plus inégal en Amérique du Nord.

Le NB-IoT va encore plus loin que le LTE-M :

• Consommation encore plus faible. Les appareils peuvent dormir des heures entre deux transmissions et tenir plus de 10 ans sur une batterie.

• Débit encore plus faible. ~20–250 kbps. Conçu pour quelques kilo-octets par jour.

• Meilleure couverture en profondeur. Atteint les sous-sols, les regards de compteurs enterrés et les zones rurales isolées où le LTE-M ne passe pas.

• Mobilité limitée. Le NB-IoT a été conçu pour des appareils fixes : le handover est plus lent, voire non pris en charge sur certains réseaux.

Choisissez le NB-IoT pour les compteurs intelligents, capteurs agricoles, capteurs de stationnement, stations de surveillance environnementale, et tout ce qui transmet rarement depuis un emplacement fixe.

Une réserve : l'itinérance NB-IoT est inégale. Si vos appareils doivent fonctionner dans plusieurs pays, vérifiez la prise en charge de l'itinérance pays par pays avant de vous engager.

LoRa / LoRaWAN

Statut : Non cellulaire. Fonctionne sur des fréquences libres (bandes ISM sous le GHz). Nécessite des passerelles LoRaWAN.

LoRa n'est pas une technologie cellulaire, mais concurrence le NB-IoT sur le segment de l'IoT à très faible consommation et très faible débit.

• Très longue portée. Plusieurs kilomètres en ville, des dizaines de kilomètres en zone rurale.

• Très faible consommation. Plusieurs années d'autonomie sur batterie, c'est la norme.

• Très faible débit. Des octets par message, pas des kilo-octets.

• Fréquences libres. Sensibles aux interférences, sans garantie de QoS.

• Infrastructure nécessaire. Il vous faut des passerelles LoRaWAN à portée, les vôtres ou celles d'un opérateur de réseau public.

LoRa est idéal quand vous maîtrisez l'infrastructure de passerelles (un campus, une exploitation agricole, une usine) ou quand un opérateur LoRaWAN national couvre votre zone. Sinon, LTE-M ou NB-IoT l'emporte généralement, car la couverture cellulaire est déjà là.

Simbase n'exploite pas de réseaux LoRa. LoRa figure ici par souci d'exhaustivité, pour vous aider à choisir votre stack de connectivité.

Comment choisir

1. Quel volume de données l'appareil envoie-t-il par jour ?

   • Octets → NB-IoT ou LoRa

   • Kilo-octets → LTE-M ou NB-IoT

   • Mégaoctets → LTE Cat-1 ou Cat-4

   • Gigaoctets → 5G

2. De quelle énergie dispose l'appareil ?

   • Alimentation secteur → toute catégorie LTE/5G

   • Des années sur batterie → LTE-M ou NB-IoT

   • Une décennie sur batterie → NB-IoT ou LoRa

3. Où l'appareil doit-il fonctionner ?

   • Dans le monde entier → LTE Cat-1 (le plus universel) ou LTE-M (excellente couverture sur les grands marchés)

   • Dans une région précise → vérifiez la prise en charge du NB-IoT pays par pays

   • À l'intérieur des bâtiments / en sous-sol → NB-IoT ou LTE-M

   • Zones rurales / isolées → LTE-M ou LoRa

4. L'appareil est-il mobile ?

   • Oui (véhicules, trackers) → LTE Cat-1, Cat-4 ou LTE-M

   • Non (compteurs, capteurs) → le NB-IoT devient une option

Prise en charge par Simbase

Les SIM Simbase fonctionnent avec toutes les technologies cellulaires ci-dessus (2G et 3G là où ces réseaux sont encore actifs, 4G LTE, 5G NR, LTE-M, NB-IoT). Les technologies qu'une SIM donnée peut utiliser dépendent du profil SIM et de l'appareil. Consultez Profils SIM pour la couverture de chaque profil.

Questions fréquentes

Articles associés

• Profils SIM : les technologies radio prises en charge par chaque profil

• Itinérance des données : comment une SIM utilise d'autres réseaux que son opérateur d'origine

• Qualité de service (QCI) : la latence et le débit à attendre une fois connecté

• Couverture : les réseaux et technologies disponibles par pays

• Diagnostic : vérifier la technologie utilisée actuellement par une SIM