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IoT ? Qu’est-ce que c’est encore que cet acronyme ? IoT signifie « Internet of Things », c’est-à-dire l’Internet des Objets en bon français. Pour faire simple, il s’agit de connecter des objets à Internet et de pouvoir ainsi agir sur ces objets, ou bien encore faire échanger ces objets connectés entre eux !

Science-fiction ? Eh bien non !

A vrai dire cette technologie a déjà quelques années derrière elle, une vingtaine d’années même ! Elle équipe déjà bon nombre de foyers. Thermostats ou radiateurs connectés, solutions domotiques pour la fermeture des fenêtres ou des portes, vidéosurveillance, etc. Les offres d’équipements numériques de la maison s’appuient souvent sur l’internet des objets.

Et pourtant, tout porte à croire que cette technologie ou plutôt ces technologies n’en sont encore qu’à leurs débuts. Pour un certain nombre de raisons, elles peinent encore quelque peu à se développer en France et dans le monde.

Avec l’arrivée prochaine de la 5G, dont l’un des apports attendus est justement un IoT très performant, il est probable que nous entendions parler de plus en plus d’internet des objets. Nous allons donc tenter de nous pencher de plus près sur ce sujet, pour en comprendre les enjeux et le marché, pour décrypter les différentes technologies qui se cachent derrière, pour regarder les nouveaux usages potentiels et enfin pour en identifier les limites actuelles, qui seront prochainement levées, espérons-le !

 

IoT, de quoi parle-t-on ?

S’il n’existe pas aujourd’hui de définition exacte, l’Union Internationale des Télécommunications (UIT) définit l’internet des objets comme « une infrastructure mondiale pour la société de l'information, qui permet de disposer de services évolués en interconnectant des objets (physiques ou virtuels) grâce aux technologies de l'information et de la communication interopérables existantes ou en évolution ».

Autrement dit, un objet, une fois connecté à internet, permet alors d’obtenir, à un instant T ou en continu, une information jusqu’ici partiellement connue voire inconnue. Une fois captée et traitée, cette information peut engendrer une action adaptée ou aider à la prise de décision.

L’internet des objets permet à plusieurs éléments de créer une chaine d’actions en fonction de la situation. Ainsi, en rentrant chez vous par exemple, votre téléphone peut indiquer votre position à votre maison qui lance le chauffage. Ou plus simplement, un détecteur de fumée peut ouvrir automatiquement vos fenêtres en cas de besoin.

Pour que cela soit possible, ces objets sont équipés d’éléments de radiocommunications dites hertziennes leur permettant d’être connectés. Et les normes de radiocommunication sont nombreuses ! 2G, 3G, 4G, demain 5G, mais aussi d’autres technologies moins connues comme NB-IoT, LTE-M, LoRa, SigFox, WiFi, Zigbee, EnOcean, ou encore via des satellites… Plus d’une dizaine de protocoles d’échanges existent et permettent cette connexion des objets !

Chacun d’entre eux présente des avantages et est plus ou moins adapté à un cas d’usage déterminé. Certaines technologies permettent une couverture d’une très grande partie de territoire (on parle de très longue portée) mais avec peu de capacité de débit, alors qu’à l’inverse, d’autres technologies vont permettre un transfert de données à haut débit mais sur une plus courte distance.

 

Le marché de l’IOT

Largement surévalué par l’ensemble des instituts de tendance ces dernières années, le marché de l’internet des objets progresse cependant. Entre 2018 et 2019, 2,5 milliards d’objets connectés ont été vendus dans le monde. Une hausse conséquente de 26% qui porte le marché à environ 9,5 milliards d’unités à fin 2019.

Si les objets connectés sont aujourd’hui majoritairement destinés à un usage grand public (BtoC) avec environ 63% du marché total en volume, c’est le segment entreprises (BtoB) qui créé la valeur. Les entreprises auraient ainsi investi plus de 570 Mds€ dans les projets IoT en 2019 (soit 85% des dépenses mondiales du secteur, chiffrées à 670 Mds€)[1].

 

Estimation du marché 2014 – 2019 de l’IoT vs réalisé

D’un point de vue géographique, les Etats-Unis et la Chine pèsent à eux seuls pour plus de 50% du marché mondial avec respectivement 173 milliards et 162 milliards € de dépenses IoT à fin 2019. Avec « seulement » 23 milliards € de dépenses estimées sur la même année, la France dispose néanmoins d’atouts non négligeables sur l’ensemble des composantes de la chaine de valeur.

 

Marché français de l’IoT estimé entre 7 et 10 Mds en 2019

En effet, la France compte à ce jour quelques 400 acteurs de l’IoT. Parmi les plus remarquables, on peut citer les opérateurs mobiles comme Orange, Bouygues ou SFR bien entendu, mais également des opérateurs spécialisés comme Sigfox ou Actility. Il y a également des fabricants de composants comme STMicroelectronics ou Lacroix Electronics ou encore des fabricants d’objets connectés comme Withings ou Parrot. A ceux-ci s’ajoute un grand nombre d’autres startups et PME opérant plutôt dans le domaine des services ou de l’intégration.

 

Les différents types d’IOT

Sans entrer dans tous les détails techniques de chacun des protocoles d’échanges utilisés pour l’internet des objets, on peut rassembler ceux-ci sous cinq familles technologiques :

  • Les technologies dites cellulaires : 2G, 3G, 4G et bientôt 5G. Déployées par les opérateurs, elles utilisent des bandes de fréquences propriétaires et requièrent donc un abonnement. Les débits sont variables selon la génération mais toutes couvrent une bonne distance.
  •  Les technologies cellulaires dédiées à l’IoT : NB IoT et LTE-M. Là aussi, il s’agit de réseaux opérés mais proposant une bande de fréquence plus étroite synonyme de débits plus faibles mais avec une longue portée et une bonne pénétration dans les bâtiments.
  • Les technologies non cellulaires dédiées à l’IoT : Sigfox, LoRa, Wise, etc. Utilisant des bandes de fréquences basses et libres, elles offrent une très bonne portée mais avec des débits très faibles. Elles sont généralement peu gourmandes en énergie. Proposant un coût assez faible, elles présentent un avantage pour les usages moins réguliers ou demandant peu d’informations (ex. : relevé de températures)
  • Les réseaux à portée locale : WiFi, Bluetooth, Zigbee, Lifi, EnOcean, etc. A l’inverse des technologies précédentes, celles-ci disposent d’une courte portée (<300 mètres) mais proposent des débits (très) importants. Les prix varient selon le standard. Elles présentent un grand intérêt notamment pour les solutions domotiques. 
  • Enfin, les technologies par satellite : Kineis, Iridium, Astrocast. Très coûteuses, ces solutions présentes l’immense avantage de couvrir de très larges territoires, voire la planète entière, avec un minimum d’infrastructures. Cela reste néanmoins des solutions d’extérieur adressant des marchés professionnels spécifiques : maritime, plate-forme pétrolière ou transport aérien.

 

En quoi l’IoT peut-il être utile pour les territoires ?

Les domaines d’application dans les territoires sont très variés et à ce titre l’IoT présente un grand intérêt pour les collectivités : il peut les aider à gérer leur territoire ou à améliorer la qualité de services aux usagers, tant particuliers que professionnels. L’IoT est également un outil d’amélioration de la performance pour différents acteurs comme les agriculteurs, les industriels, les commerçants, les bailleurs, etc.

Parmi les cas d’usages souvent mis en avant, on peut citer notamment :

  • L’agriculture et l’utilisation de drones permettant de détecter le stress hydrique ou de mesurer l’épandage de certains produits phyto-sanitaires sur une parcelle ;
  • La maintenance d’outils industriels où chaque machine peut être connectée et ainsi permettre la détection de panne avant que celle-ci ne survienne ;
  • La détection de fuite ou de pollution dans un réseau d’eau potable ;
  • La surveillance du matériel de chantier souvent coûteux et exposé lors des phases de repos.

D’autres usages existent bien entendu mais on dénombre encore aujourd’hui des cas d’usages théoriques imaginés pour mettre en avant une solution technologique particulière.

Des collectivités se sont penchées sur les potentiels de l’IoT et parmi les nombreux projets menés partout en France, on peut par exemple regarder les cas d’usage retenus à Rennes qui sont particulièrement intéressants. La Métropole a déployé fin 2019 un réseau LoRa sur l’ensemble de son territoire. La collectivité a privilégié la thématique environnementale en installant des capteurs dans ses bâtiments pour gérer les fluides et l’énergie, mais également sur les poubelles à verre pour mesurer le taux de remplissage et même sur des nichoirs afin de suivre les populations d’oiseaux en vue de leur protection. A cela s’ajoutent des capteurs de qualité de l’air qui ont été distribués à des citoyens volontaires pour mesurer les taux de pollution au sein de l’agglomération.

En zone moins dense, l’IoT peut également présenter un intérêt notamment pour l’éclairage des routes ou pour faciliter la prévention des risques : incendies ou qualité des eaux en aval d’industries polluantes par exemple.  

Pour chacun de ces usages, une technologie peut être privilégiée en fonction des avantages qu’elle présente : portée, capacité, pénétration dans les bâtiments ou faible consommation d’énergie. Un capteur ou un objet pouvant être équipé de plusieurs éléments de radiocommunication.

Pourtant, cette grande diversité, loin d’être une richesse, se révèle aujourd’hui un handicap et explique les limites actuelles de l’internet des objets.

 

Quelles limites pour l’internet des objets ?

Avec plus d’une dizaine de protocoles d’échanges différents, il peut être difficile de faire « dialoguer » les objets entre eux s’ils appartiennent à deux réseaux distincts. Pour ce faire, il demeure un important travail de standardisation et de normalisation à mener au niveau européen et mondial. Ce morcellement du sujet entre ces différentes technologies ne permet pas de créer un effet d’échelle sur le marché et une dynamique industrielle.

Ceci crée par conséquent des incertitudes sur la pérennité de certaines technologies. On peut penser qu’à terme, seules quelques technologies, au premier rang desquelles, la 5G subsisteront en devenant de facto un standard pour ce marché.

Les chiffres du marché de l’IoT progressent de manière régulière depuis plusieurs années. Malgré tout, il convient de reconnaître que la révolution annoncée et attendue depuis déjà quelques années n’est pas encore arrivée. Compte tenu des potentialités évoquées, de nombreuses jeunes pousses ont investi le secteur de l’IoT et les opérateurs télécoms se sont positionnés très tôt sur un marché pas forcément mature. Ce développement important de l’offre, basé sur des choix technologiques forts doit aujourd’hui permettre de répondre aux besoins exprimés mais également susciter l’appétence de nouveaux clients.

 

Offre et demande de l'IoT

 

A ce problème d’interopérabilité s’ajoutent des besoins parfois encore mal identifiés et des projets qui ne sont pas toujours bien structurés. Les modèles restent encore à inventer. Quels que soient les secteurs, publics ou privés, les projets IoT sont souvent vus comme des projets techniques alors qu’il s’agit avant tout de projets d’amélioration de service. L’IoT ne peut être qu’un moyen et non une fin ou une vitrine pour celui qui le met en œuvre.

A ce jour, trop de projets restent à l’échelle de l’expérimentation et plusieurs facteurs peuvent expliquer ce semi-échec :

  • le manque de valeur ajoutée du projet : l’IoT venant souvent en remplacement d’une solution éprouvée ;
  • le financement temporaire et insuffisant - du projet ;
  • la difficulté à industrialiser le projet à l’échelle de toute l’entreprise ou de la collectivité.

 

Quels enjeux pour demain ?

Deux sujets méritent une attention particulière pour les années à venir : la (bonne) couverture du territoire et la sécurité des réseaux.

Assez logiquement, l’un des principaux enjeux de l’IoT est un enjeu de couverture des espaces extérieurs comme intérieurs. Des investissements relativement importants sont parfois nécessaires mais les opérateurs d’infrastructures sont challengés sur la rentabilité de leur modèle économique notamment en zones peu denses. Sans une augmentation significative de la demande, difficile d’imaginer une bonne couverture du territoire notamment pour les réseaux dédiés à l’internet des objets.

Concernant enfin la sécurité des réseaux, le sujet est assez paradoxal car si l’IoT est souvent mis en avant au travers de projets visant la sécurisation de biens ou de personnes, il n’en demeure pas moins une technologie encore trop peu sécurisée et présentant finalement une faille pour le système couvert. L’exemple du piratage d’un véhicule par deux chercheurs en 2015 a ainsi obligé le constructeur à rappeler près d’1,5 millions de véhicules.

Concernant les collectivités, cet enjeu est également très important. Plus de 1 200 d’entre elles ont ainsi été la cible d’une cyberattaque en 2019. Avec le déploiement de solutions connectées sur les territoires, ce sont potentiellement autant de « portes » supplémentaires permettant d’atteindre des services névralgiques : signalisation, vidéosurveillance, etc. 

 

En conclusion

Une offre technologique large et mature, des cas d’usages nombreux et une valeur ajoutée mesurable, assurément, l’internet des objets ne fait qu’émerger et constituera dans les prochaines années, une nouvelle étape vers la numérisation de la société et des territoires.

Dans ce contexte, l’arrivée de la 5G pourrait constituer le déclencheur attendu. Et bien qu’il faille encore attendre le déploiement de ces nouveaux réseaux, il se pourrait bien que l’internet des objets décolle enfin très prochainement.

C’est pour cela que la Banque des Territoires accompagne d’ores et déjà des collectivités expérimentatrices et propose son expertise aux porteurs de projets territoriaux. Qu’il s’agisse d’une preuve de concept ou d’une réflexion plus globale de couverture d’un territoire par une infrastructure IoT et l’exploitation des données collectées, elle apporte des solutions concrètes de conseil et de financement pour concevoir et mettre en œuvre le projet retenu.

 

[1] Source : IDC

L'auteur :

Aymeric Buthion est aménageur de formation, spécialiste du numérique en collectivité. Il a intégré le groupe Caisse des Dépôts en 2019 après une expérience d’une dizaine d’années au sein de l’Etat sur les questions d’économie numérique et de modernisation de l’administration. Il est désormais chargé de mission marketing et de l’animation territoriale au sein du département de la transition numérique de la direction de l’investissement de la Banque des Territoires.