L’importance des réseaux 5G industriels pour les entreprises

De nos jours, il est difficile d’imaginer une vie sans connectivité. En l’espace de quelques décennies, la manière de communiquer a énormément évolué. Cela concerne aussi bien la communication entre les personnes que la communication entre les machines. Grâce aux réseaux sans fil, la distribution de données à haut débit est désormais possible partout dans le monde. Ceux-ci s’étendent des réseaux privés tels que Bluetooth et Wi-Fi aux réseaux de télécommunications commerciaux tels que les services 3G, 4G et 5G. 

La technologie sans fil de cinquième génération, qui permet l’échange de données ultrarapides, alimentera à l’avenir tout, des objets, appareils et machines aux véhicules électriques et aux réseaux électriques. Par rapport à la 4G/LTE, les réseaux 5G offriront une bande passante mille fois supérieure, une latence dix fois moindre et des vitesses cinquante fois plus rapides.

Qu’est-ce que la 5G ?

Après la création de la technologie mobile sans fil 4G, les chercheurs et les opérateurs mobiles ont uni leurs forces pour procéder à la conception de la prochaine génération de télécoms mobiles – la 5G.

Dans un réseau 5G, les zones de service sont divisées en petites régions appelées cellules. Tous les appareils sans fil 5G d’une zone sont connectés au réseau téléphonique et Internet via des ondes radio et une antenne locale au sein de la cellule. Les réseaux les plus récents offrent des taux de transfert de données plus rapides qui peuvent atteindre jusqu’à 10 gigabits par seconde. Un réseau 5G dispose également d’une plus grande bande passante et peut connecter différents types d’appareils, ce qui augmente la qualité des services Internet dans les zones encombrées.

Bien que des travaux soient déjà en cours pour développer un réseau 6G et qu’il devrait être opérationnel d’ici 2030, le réseau 5G n’a pas encore atteint son plein potentiel depuis son déploiement en 2019. Selon de nombreuses sources, l’impact économique mondial du déploiement de la 5G se fera probablement sentir d’ici 2035.

Statista et la GSM Association prévoient que d’ici 2025, les réseaux 5G compteront plus de 1,7 milliard d’abonnés et représenteront 25 % du marché mondial des technologies mobiles.

Le rôle de la 5G industrielle

De nombreuses entreprises comptent sur les connexions sans fil à haut débit. Le niveau d’automatisation de l’industrie a conduit à la globalisation des structures de contrôle et de surveillance des données. La 5G a évolué pour devenir un élément fondamental de la communication entre machines et de l’Internet des objets (IoT). Cette technologie offre une fiabilité sans précédent, une latence réduite, une bande passante accrue et un protocole QoS (qualité de service) amélioré.

La 5G comprend des technologies d’accès améliorées telles que le BDMA (Beam Division Multiple Access) et le FBMC (Filter Bank Multi-Carrier Multiple Access), ce qui signifie qu’elle est capable de transformer complètement des secteurs tels que la fabrication, la santé, l’énergie et le transport (comme nous l’avons mentionné dans notre article sur les principales tendances technologiques pour 2023, la 5G aura un impact sur la connectivité et l’automatisation des véhicules en 2023, selon 97% des personnes interrogées dans le cadre de l’enquête IEEE).

Les avantages de la 5G industrielle

• Haute vitesse et faible latence
• Une sécurité renforcée, par exemple, un réseau 5G privé a la capacité d’éliminer certaines catégories de problèmes de sécurité
• Amélioration de la vitesse de communication et de la fiabilité
• Surveillance à distance des aspects du contrôle opérationnel
• Surveillance en temps réel pour les diagnostics avancés, le contrôle des performances et la collecte de données de contrôle statistique des processus
• Un haut niveau de flexibilité et d’efficacité car elle est conçue spécifiquement pour les usines intelligentes (Industrie 4.0) et l’Internet industriel des objets (IIoT)
• Coûts réduits grâce à l’architecture à point d’accès unique (les appareils situés plus en aval n’ont pas à payer pour les services d’abonnement à la 5G)
• Les entreprises ont un contrôle total sur leurs besoins de connexion
• Grâce aux réseaux privés, les entreprises peuvent suivre, stocker, analyser, diriger et ajuster le flux de données

Réseaux privés pour l’IoT industriel

Les réseaux publics 5G sont utilisés par des milliards d’abonnés dans le monde, qui s’en servent principalement pour des connexions plus rapides et du streaming haute définition. Cependant, cette nouvelle norme de communication sans fil a un potentiel bien plus important. Les réseaux 5G privés vous permettent de bénéficier de la vitesse, de la qualité et de la fiabilité des réseaux 5G publics avec la protection et le contrôle supplémentaires qu’offre un réseau autonome. La dernière version de la 5G offre de nouveaux niveaux de prise en charge des réseaux 5G privés et sécurisés. Ces réseaux fermés réduisent la latence des applications tout en permettant le stockage sur site des données sensibles issues de l’utilisation industrielle de l’IdO. 

Les réseaux 5G sont mieux adaptés à un usage privé que les autres normes. Les signaux 3G, 4G et 5G ne traversent pas bien les obstacles. Afin de fournir une couverture à un plus grand nombre d’utilisateurs, un déploiement plus dense de tours cellulaires est nécessaire. Les appareils modernes tels que les switchs, les routeurs et les stations de base contribuent à remodeler les tours cellulaires et à permettre le déploiement des réseaux 5G, tant pour les particuliers que pour les entreprises. 

Phoenix Contact, en collaboration avec Ericsson et Quectel, a conçu le premier routeur 5G industriel destiné aux applications industrielles locales dans les réseaux 5G privés. Le routeur 5G connecte les applications industrielles, telles que les machines ou les contrôleurs, à un réseau 5G privé, leur permettant de coordonner l’utilisation des ressources, la priorisation et le comportement.

Siemens est tout aussi actif que Phoenix Contact dans le développement de la 5G industrielle. L’entreprise a conçu de nouveaux routeurs 5G industriels et créé un réseau 5G autonome privé dans un environnement industriel, basé exclusivement sur les prototypes de Siemens.

Quelle industrie bénéficiera le plus des solutions 5G ?

La 5G va transformer l’économie en connectant les appareils et les personnes. Grâce aux réseaux 5G, il est possible de créer des usines intelligentes et de tirer pleinement parti d’innovations telles que l’automatisation, l’intelligence artificielle, la réalité augmentée et l’Internet des objets (IoT). 

L’industrie manufacturière

La 5G est le premier réseau sans fil largement utilisé conçu pour les applications industrielles. La 5G offre l’évolutivité et la fiabilité nécessaires pour prendre en charge la myriade d’appareils et de capteurs intelligents utilisés dans le secteur manufacturier. Cette solution est particulièrement avantageuse pour l’industrie manufacturière, car elle réduit les erreurs humaines et augmente l’automatisation des processus grâce à une connectivité machine-machine à grande échelle. 

Avantages des réseaux 5G privés :

• Contrôle en temps réel des robots avancés.
• Connectivité pour les appareils mobiles.
• Connectivité normalisée pour la technologie des capteurs.
• Maintenance prédictive et contrôle et surveillance de systèmes autonomes.
• Séparation des données entre la performance et le rendement.
• Incorporation de dispositifs et de systèmes dans des réseaux de niveau supérieur.
• Possibilité de passer d’une connectivité câblée à une connectivité sans fil dans une variété de contextes industriels. 

Les transports

L’industrie automobile et des transports s’efforce de créer des systèmes de transport intelligents présentant toute une série d’avantages, notamment une sécurité accrue, une réduction du trafic, un meilleur rendement énergétique et une réduction de l’impact environnemental. Les systèmes de transport intelligents émergents connecteront les véhicules les uns aux autres ainsi qu’aux piétons, aux infrastructures routières, etc.

Avantages des réseaux 5G privés dans le secteur des transports :

• Isoler les systèmes de contrôle du réseau public.
• Amélioration des services de localisation des bagages et des équipements.
• Protection des informations sur les passagers.
• Communication ultra-fiable à faible latence (URLLC) pour les véhicules à conduite autonome, les drones, les missions de sauvetage, etc.
• La progression vers des systèmes de transport intelligents est synonyme de sécurité accrue, de réduction des embouteillages, d’une meilleure utilisation du carburant et d’un impact environnemental favorable.

La logistique

La logistique étant connectée au transport, la 5G peut ouvrir la porte à des percées telles que les véhicules autonomes, les drones et la collecte de données en temps réel, transformant le secteur de la logistique pour qu’il devienne connecté et technologiquement avancé. En outre, les pays disposant de communications mobiles de nouvelle génération se concentreront sur les hubs intelligents 5G et amélioreront la gestion du trafic, réduisant ainsi la congestion et la pollution de l’air autour des ports et des zones d’entreprise.

Avantages des réseaux privés 5G dans la logistique :

• Solutions de VR et de technologies émergentes.
• Protection des données relatives aux consommateurs et aux stocks.
• Des mises à jour en temps réel sur la localisation des produits et les inventaires.
• Visibilité accrue de la chaîne d’approvisionnement en offrant des informations sur les stocks, les commandes, les voies d’expédition et d’autres domaines des opérations de l’entreprise.

Le secteur de la santé

Le secteur de la santé tirerait des avantages considérables du réseau 5G, car il offre une grande fiabilité et une faible latence. Ceci est particulièrement important étant donné que la surveillance à distance des patients devient de plus en plus courante. La 5G pourrait s’avérer être la clé pour améliorer les solutions de suivi régulier et de soins aux patients.

Avantages des réseaux privés 5G dans les soins de santé :

• Une précision accrue grâce à des innovations telles que l’assistance chirurgicale robotisée.
• Des dispositifs portables connectés permettant aux patients de suivre des données essentielles.
• Soutien au personnel médical – des dispositifs plus avancés informent les médecins lorsqu’une intervention est nécessaire.
• La transmission en temps réel des informations sur les incidents peut devenir une réalité grâce à des solutions telles que les drones ambulanciers, les dispositifs de surveillance en temps réel, etc.
• Le développement de l’impression 3D pour les outils, les dispositifs et même les structures prothétiques.
• Les solutions de réalité virtuelle, telles que les casques, permettent d’éduquer le personnel médical de manière plus réaliste que jamais.

L’avenir des technologies de communication

Alors que la 5G est déjà largement utilisée et offre des fréquences accrues, le potentiel du secteur industriel pour la 5G n’a pas encore été pleinement exploité. À l’avenir, la 5G coexistera avec le Wi-Fi et d’autres technologies sans fil telles que WLAN, WirelessHART, GSM, LTE ou même des solutions filaires, avant la possibilité de créer des réseaux 5G privés uniformes pour des applications individuelles. Bien que l’on parle déjà de la 6G, le développement de la 5G et l’introduction de la norme de prochaine génération se font encore attendre.

La technologie de réseau industriel 5G a déjà un impact sur le fonctionnement des usines intelligentes en termes de prise de décision, de fabrication de produits et de maintenance des installations. Déjà, de nombreuses entreprises développent des solutions à l’aide de la technologie 5G, et d’autres entreprises tireront bientôt parti de ses capacités. À l’avenir, les villes intelligentes, les services publics, les réseaux d’énergie, les transports, les hôpitaux et les usines bénéficieront tous de la 5G, car la technologie permet de déployer davantage de dispositifs et de capteurs dans plus d’endroits.

Pour en savoir plus sur la 5G, consultez la page de transcription de notre webinaire, organisé en collaboration avec Kemet, sur la transition vers le nouveau réseau sans fil.

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