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Cet essor s’explique notamment par l’implantation accrue du M2M dans les marchés verticaux. Actuellement, le M2M est solidement positionné dans les secteurs de la logistique et de la gestion des flottes, dans la télésurveillance de machines et de biens immobiliers et dans la lecture à distance des données saisies jusqu’alors manuellement – autrement dit compteurs électriques et thermiques ou compteurs d’heures de fonctionnement pour machines de chantier (Automated Meter Reading, lecture automatique des compteurs). Le M2M est également très employé dans le secteur de la sécurité, dans la télémétrie, le domaine de la santé et pour localiser personnes ou marchandises. Cette technologie de télésurveillance ou de télépilotage n’est plus exclusivement réservée au marché B2B : elle gagne également en attractivité dans le domaine des applications destinées aux consommateurs.

Nouvelles exigences, nouvelles tendances Le marché fait actuellement l’objet d’une technicisation croissante. Autrement dit, de plus en plus d’appareils jusqu’alors pilotés par un simple dispositif électromécanique sont aujourd’hui dotés d’un microcontrôleur. Dans l’usage pratique, cela signifie que la télétransmission des données pour mesure, pilotage, réglage ou localisation est de plus en plus souvent intégrée à des applications qui n’étaient jusqu’alors pas compatibles avec la communication. Ainsi les Conteneurs servant à transporter les médicaments sensibles à conserver au froid sont équipés de petits boîtiers de contrôle (les blacks boxes) permettant, pendant le transport, de mesurer en temps réel et de surveiller en permanence la température.

Les systèmes d’ouverture de portes et de contrôle d’accès sont toujours plus nombreux à être pilotés et gérés via GSM, ce qui permet à la fois l’identification par téléphone portable et l’administration en télémaintenance effectuée par un prestataire physiquement absent. Autre tendance à laquelle intégrateurs de système, développeurs et constructeurs de modules doivent faire face  : la miniaturisation croissante des applications de M2M, qui permet des schémas d’utilisation et des scénarios d’application qui auraient été autrefois impensables  : systèmes de localisation GSM/UMTS/GPS de la taille d’une boîte d’allumettes par exemple, se glissant dans la poche du pantalon, dans le cartable ou dans la boîte à gants d’une voiture.

Les concepteurs et les intégrateurs de système se doivent par ailleurs de réaliser des applications aussi fiables que flexibles, demandant une maintenance minimale et dotées d’une fonction d’autodiagnostic. Les systèmes doivent être conçus de façon à optimiser l’utilisation de la bande passante, afin de réduire les coûts de la transmission de données. Enfin, la connexion flexible (matériel et logiciel) à l’environnement de système spécifique - poids lourd par exemple - joue un rôle toujours plus important.

Cette évolution mais aussi la forte concurrence régnant sur le marché du M2M expliquent que les modules GSM/GPRS doivent satisfaire à des exigences techniques toujours plus pointues, grande fiabilité, disponibilité technique maximale et stabilité des produits étant des facteurs de premier ordre. En effet, de multiples systèmes et applications fonctionnent automatiquement, en mode nomade ou sur des sites isolés, la maintenance sur place étant complexe ou pratiquement impossible. Le matériel se doit donc d’être compatible avec une utilisation industrielle : grande plage thermique, faible consommation électrique et intégration simple.

La vitesse élevée de la transmission des données joue désormais un rôle de premier plan, qu’il s’agisse de la liaison descendante ou ascendante. En effet, dans le M2M, les données sont souvent générées dans l’unité mobile avant d’être chargées, ce principe de fonctionnement étant différent des applications destinées aux consommateurs, où le volume de données téléchargées est généralement plus important que la quantité de données envoyées (connexion asymétrique comme pour la DSL). L’importance des débits dans les applications professionnelles augmente : au transfert classique de volumes de données relativement peu importants (dépassements de seuils thermiques limites par exemple, degrés de longitude et de latitude) viennent s’ajouter des exigences accrues en terme de largeur de bande, avec notamment la transmission de données audio numérisées, de données vidéo en temps réel, la lecture de profils de température complets sur une période prolongée ainsi que la transmission (quotidienne ou le week-end) de carnets de contrôle entiers.

UMTS et HSDPA : de nouvelles perspectives pour le marché du M2M La vitesse de transmission assurée par les modules GSM/GPRS (de 56 à 114 kbit/s) a toutefois atteint ses limites. La tendance est donc désormais aux modules UMTS permettant une vitesse théorique de transmission atteignant les 2 Mbit/s. La technologie HSPDA permet même d’obtenir une largeur de bande et des débits plus élevés : 7,2 Mbit/s, du moins en théorie. Mais dans l’usage pratique, les opérateurs de réseaux ne proposent actuellement que des vitesses de transmission de 384 kbit/s au maximum via UMTS.

Au vu des exigences croissantes exprimées quant au débit disponible, il est évident que l’UMTS et le HSPDA représentent des avantages considérables dans de nombreux domaines d’application et permettent d’accéder à de nouveaux champs d’application pour la technique de communication cellulaire. Les utilisateurs apprécieront notamment la mobilité accrue et l’accélération des applications. Le HSDPA est le sésame permettant à diverses applications d’être praticables en mode nomade. L’UMTS et le HSDPA ouvrent ainsi de nouvelles perspectives notamment aux applications exigeant la transmission des données en temps réel.

UMTS : de nouveaux défis lancés aux développeurs Pour le développeur, le principal défi est représenté par l’intégration homogène de la solution cellulaire dans un environnement de communication existant. Le client commercial n’est pas intéressé par les détails techniques de la transmission : il veut pouvoir utiliser simplement, en toute fiabilité et dans son propre environnement informatique les données collectées sur le terrain. Si ces technologies sont utilisées dans le secteur du M2M, il faut par exemple tenir compte de divers facteurs spécifiques tels que la couverture réseau et la disponibilité : même dans sa phase de réalisation finale, l’UMTS ne sera pas disponible dans toutes les zones. De plus, il arrive souvent que le client n’ait aucune influence sur le site et l’orientation de l’antenne de son application - contrairement à l’utilisateur d’un téléphone portable qui se rapproche tout simplement d’une fenêtre quand il ne capte pas de réseau dans un bâtiment en béton armé.

Le dimensionnement professionnel du système global est donc aussi important que la possibilité de pouvoir utiliser parallèlement le GPRS, qui garantit une plus vaste couverture, ou même le service CSD (data call) comme niveau de repli plus lent.

De plus, la liaison ascendante joue un rôle aussi important, certainement plus important que la liaison descendante pour bon nombre d’applications de M2M. En règle générale, la liaison ascendante se fait toutefois par bande bien plus étroite. En liaison ascendante, la vitesse de transmission UMTS actuelle est par exemple de 128 kbit/s et de 384 kbit/s en liaison descendante. Par rapport au GPRS, il est certain qu’ici aussi, l’UMTS fournit une largeur de bande bien plus élevée.

Pour une application client, CETEC est déjà passé du GSM/GPRS à la technologie UMTS en procédant à une extension spécifique de la solution. La conception de l’application s’est focalisée sur un défi particulier : l’adaptation du concept d’alimentation électrique aux besoins énergétiques plus élevés des nouveaux modules. Afin de pouvoir exploiter de façon optimale le plus grand débit possible, il a fallu également optimiser les interfaces de communication entre le module UTMS et l’application hôte. En raison de la nouvelle gamme de fréquence, CETEC a aussi été confronté à des exigences plus pointues concernant les antennes intégrée et externe, d’autant plus que la même antenne devait permettre d’utiliser en parallèle le GSM/GPRS et les réseaux bi-bandes ou même quadri-bandes. La commande du module GPRS/UMTS se devait de réagir à la commutation homogène entre UMTS et GPRS.

Divers types de modules UMTS destinés à la communication M2M sont désormais commercialisés, notamment le module Telit UMTS/HSDPA UC864-E assurant une transmission de données extrêmement rapide (jusqu’à 7,2 Mbps / 2100 MHz). Le module UC864-E est donc le plus performant des modules de M2M actuellement disponibles sur le marché. De plus, il est compatible avec les réseaux EDGE et quadri-bandes GSM/GPRS. Le module est doté du même facteur de forme et des mêmes interfaces mécaniques et de logiciels que les autres produits de la famille Telit GC864 avec, par exemple, le GE864 et le CC864-DUAL – deux des modules de M2M GSM/GPRS et CDMA 1xRTT actuellement les plus petits du monde. À cette heure, l’UC864-E est le module UMTS le plus compact qui existe. Il peut être intégré, avec un travail d’adaptation relativement réduit, aux conceptions clients GSM/GPRS existantes. Le module permet ainsi d’adapter en permanence les applications à la vitesse de transmission toujours plus élevée et aux attentes émanant des divers marchés globaux. Vers où va le développement ? Outre les nouvelles technologies de téléphonie mobile telles que l’UMTS, de nombreuses autres tendances apparaissent sur le marché du M2M. Ainsi les utilisateurs accordent-ils une importance croissante à l’adaptation simple de leurs applications en fonction des exigences et des conditions d’un marché en perpétuel changement. La solution consiste à pouvoir effectuer la mise à jour du logiciel de l’application ou du module par liaison radio.

Grâce à ce genre de prestations, le M2M est bien plus stable et surtout plus sûr. À partir de 2008, Telit fournira par exemple à ses clients le service FOTA (Firmware Over The Air, mise à jour du micro logiciel par liaison radio), basé sur la technologie Red Bends vCurrent© Mobile.

Cette technologie assure l’identification rapide des principales modifications survenues entre le micro logiciel existant et sa nouvelle version. Ces mises à jour du micro logiciel sont comprimées sous forme de paquets à 97 % plus compacts que les paquets de mise à jour basés sur d’autres techniques. Le serveur FOTA de Telit peut gérer l’actualisation des modules sur le terrain, ce qui permet par exemple aux clients de réagir rapidement aux modifications affectant le comportement du réseau de téléphonie mobile. Si le fournisseur de module propose des extensions pour son logiciel, elles peuvent être immédiatement transférées aux applications client via la mise à jour logiciel remote. Même si les utilisateurs élaborent pour leur application leur propre mise à jour logicielle indépendamment du module, ils peuvent la transmettre via la mise à jour par liaison radio.

Selon ABI Research, l’intégration valorisante de nouvelles fonctions et fonctionnalités dans les modules compte parmi les stratégies permettant de réagir aux attentes toujours plus spécifiques du marché du M2M. Citons, à titre d’exemple, l’intégration du GPS ou l’extension des performances des processeurs. Ainsi les utilisateurs sont-ils à même de faire tourner leur application directement sur le module. Le Telit GE863-Pro3 est l’exemple le plus récent illustrant cette tendance. Ce module GSM/GPRS quadri-bandes est doté d’un module processeur et même d’un processeur supplémentaire performant ARM9 d’Atmel. Les applications de logiciel ont donc totalement accès à l’unité centrale pendant que le processeur GPRS prend en charge les tâches de communication prioritaires.

Le module est compatible avec les langages de programmation Python et C/C++. Le GE863-PRO³ permet de réduire considérablement la part propre de développement d’une application complexe de M2M. Autre tendance mise en évidence sur le marché du M2M  : l’intégration des technologies de communication sans fil à courte portée que sont par exemple ZigBee, Wi-Fi ou Bluetooth. Ces dernières jouent un rôle important dans le domaine de la transmission de données sans fil, à courte portée, gratuite et consommant peu d’énergie. CETEC a déjà conçu, pour plusieurs clients, divers collecteurs de données, concentrateurs de données et passerelles assurant essentiellement la saisie des données sur le terrain via Irda (infrarouge), Bluetooth, WLAN ou autres technologies similaires et les envoyant via GPRS. Les applications typiques relèvent notamment de la surveillance des bâtiments, de l’automatisation des bâtiments et du génie médical, les données pouvant par exemple être lues via Bluetooth dans l’appareillage nomade mesurant les fonctions de l’organisme (fréquence cardiaque, pression artérielle). Les valeurs mesurées sont directement envoyées par GPRS au médecin traitant.

Conclusion Le M2M est devenu une technologie à part entière qui ne devrait pas manquer, dans les années à venir, d’accroître son influence sur divers marchés verticaux et le secteur des consommateurs finaux. En même temps, le succès des applications de M2M se jouera de plus en plus sur les critères que sont vitesses élevées de connexion, rentabilité, réduction des coûts et précision maximale. Il reviendra donc aux concepteurs et intégrateurs de système de satisfaire aux exigences toujours plus spécifiques en faisant preuve d’innovation.