La 5G au service de l’innovation

Depuis novembre 2020, la France s’est lancée dans le déploiement de la 5G. Les premières offres auprès des particuliers ont été commercialisées. Grâce à ce nouveau réseau et les perspectives qu’il apporte, de nombreux secteurs connaîtront des innovations de rupture : santé, automobile, IoT, industrie, etc.

Qu’est-ce que la 5G ?

Rappel :

→ 1G en 1970 : appels

→ 2G en 1982 : SMS

→ 3G en 2000 : Internet

→ 4G en 2013 : Internet

→ 5G en 2020 : Internet 10 fois plus rapide que la 4G

La 5G est la cinquième génération de technologie de communication mobile, avec une amélioration de la vitesse, de la couverture et de la réactivité des réseaux sans fil. L’ARCEP (autorité de régulation des communications électroniques et des postes) indique que la 5G offre un débit multiplié par 10 par rapport à la 4G, une latence divisée par 10 et la connexion de 10 fois plus d’objets au km². La 5G est déployée sur les bandes actuelles de la 4G et sur de nouvelles bandes.

Il convient de différencier deux 5G, selon les bandes de fréquences utilisées :

  • la 5G sous les 6 GHz, qui viennent d’être attribuées en France ;
  • la 5G stand alone au-dessus des 26 GHz, qui n’ont pas encore été attribuées en France.

Les caractéristiques physiques des ondes diffèrent selon la hauteur des fréquences. Les fréquences basses permettent d’avoir une grande couverture géographique mais moins de débit, tandis que les fréquences hautes font l’inverse.

La 5G se met ainsi progressivement en place depuis novembre 2020. D’après Thierry Boisnon, le dirigeant de Nokia France, la 5G n’est pas une simple évolution de la 4G mais une véritable technologie de rupture, qui ouvre des perspectives profondes de développement des usages numériques, notamment sur les objets connectés. Comme l’a dit le président de la république Emmanuel Macron, la 5G est le tournant de l’innovation. C’est également un atout clé pour la compétitivité de l’économie européenne, les États membres sont donc invités à déployer rapidement la 5G sur leurs territoires.

Les principales innovations technologiques de la 5G

Les ondes millimétriques : La fréquence des ondes en 4G va de 3 KHz à 6 GHz, ce qui explique la saturation du réseau avec tous nos objets connectés. La 5G va aller au-delà des 6 GHz, jusqu’à 300 GHz pour limiter les interférences et répondre à l’explosion des objets connectés.

Les small cells : les ondes millimétriques passent mal dans les bâtiments, il est donc nécessaire de placer des antennes supplémentaires en plus des antennes 4G. Les small cells sont de petites antennes d’un faible volume, facilement cachées dans du mobilier urbain. Elles émettent également moins que les antennes actuelles.

Le beamforming : des interférences peuvent être créées du fait du grand nombre d’antennes sur le territoire, surtout en zone urbaine. Le beamforming fonctionne comme un système de signalisation, permettant de cibler le téléphone ou l’objet connecté qui aura besoin de ressources à un instant T. Le beamforming permet d’optimiser les ressources en diffusant un signal différent à chaque utilisateur et en régulant le débit.

Les antennes Massive MIMO : on connaissait déjà les antennes MIMO (multiple input multiple output) avec la 4G+, mais le réseau 5G va utiliser les antennes Massive Mimo, aux effets démultipliés. Les antennes MIMO comptaient seulement 12 connecteurs tandis que les Massive MIMO en ont 128, et bientôt 256.

Le full duplex : avec la 4G, les émissions et les réceptions ne sont pas sur la même fréquence. Le full duplex permet de traiter les données sur une même fréquence pour fluidifier le réseau.

Une course mondiale

Depuis plusieurs mois, la compétition entre les pays est lancée : qui déploiera le plus vite la 5G ? L’objectif est d’être le premier à maîtriser cette technologie qui transformera nos sociétés et nos économies !

Les États-Unis, la Chine et la Corée du Sud font évidemment la course en tête. Certaines entreprises chinoises ont déjà commencé à investir pour équiper leurs sites d’équipements 5G, comme BMW Brilliance Automotive. L’entreprise espère améliorer sa productivité industrielle en mettant en place des diagnostics en temps réel de l’état de leurs véhicules, grâce à un traitement instantané des données.

Le déploiement de la 5G est également en marche en Europe, où il s’inscrit dans le plan “Très haut débit européen”. Le but ? Rester compétitif au niveau mondial. La Commission européenne a défini des étapes et des objectifs, afin que la 5G soit lancée dans chaque État membre en 2025.

Les avantages de la 5G

La 5G, c’est la promesse d’une meilleure qualité de service, d’un réseau réactif, d’un débit 100 fois supérieur à la 4G, d’une couverture optimisée des zones urbaines denses et des centres commerciaux, d’un temps de latence réduit à la milliseconde. Télécharger un film en quelques secondes sera enfin possible !

Mais la 5G, ce n’est pas seulement ça. C’est une révolution technologique, qui va permettre de supporter un million d’objets connectés au km² simultanément sans risques de saturation. Notre mode de vie s’en trouvera considérablement changé, d’un point de vue privé comme professionnel. La 5G devrait résoudre le problème de la croissance exponentielle des données et des objets connectés.

Les usages de la 5G

La 5G va générer une profonde évolution de nos modes de vie, en y ajoutant de nouvelles possibilités : relevé de données en temps réel, économies d’énergie, véhicules autonomes, réalité augmentée, télémédecine, opérations à distance, etc.

Les véhicules autonomes sont le premier exemple qui nous vient à l’esprit lorsqu’on parle d’innovations liées à la 5G. En effet, ils seront bien plus réactifs et analyseront mieux leur environnement. Leur fiabilité et leur sécurité sera accrue grâce au meilleur débit de la 5G. Une partie de son intelligence sera embarquée dans le véhicule et l’autre partie sera déportée dans le cloud afin de bénéficier d’une grande puissance de calcul.

Il en va de même pour les opérations chirurgicales à distance. Si cela a déjà été réalisé par le passé, la 5G offre cependant une plus grande qualité d’image, un temps de latence fortement réduit et donc des garanties bien plus fiables pour les patients.

Du côté des entrepreneurs incubés chez X-Up et des anciens élèves de l’École polytechnique, les avantages de la 5G vont permettre de répondre à leurs problématiques.

Par exemple, la start-up Monk évalue l’état des voitures grâce à l’intelligence artificielle et au deep learning. La 5G va aider leur solution software à analyser les données et détecter les anomalies en temps réel.

La start-up Lixo, dont la solution aide les gestionnaires de déchets à analyser en temps réel les flux de déchets pour adapter les processus de tri et certifier la pureté et la qualité des déchets triés, pourra également s’appuyer sur les performances de la 5G.

La 5G comporte-t-elle des risques ?

L’arrivée de la 5G en France divise l’opinion publique depuis plusieurs mois. De nombreuses inquiétudes naissent : problèmes de santé publique dûs à la multiplication des antennes relais, protection des données personnelles… La 5G comporte t-elle réellement des risques ? Pour être concis : pas vraiment.

L’ANSES a enquêté sur les risques de la 5G, et aucun effet sanitaire néfaste avéré n’a été mis en évidence. L’exposition globale est même “faible au regard des valeurs limites d’exposition actuellement utilisées”. D’un point de vue de santé publique, les risques liés à la 5G sont donc très faibles.

Toutefois, la 5G doit encore faire ses preuves concernant la cybersécurité et la protection des données personnelles. En effet, elle va traiter un nombre de données inédit ! D’ailleurs, c’est du fait de cette crainte que l’équipementier chinois Huawei a été évincé de plusieurs pays, dont les États-Unis. En France, l’ANSSI a demandé aux opérateurs de démanteler les installations Huawei d’ici 3, 5 ou 8 ans. La Commission européenne encourage les États membres à identifier les risques majeurs en termes de cybersécurité pour mettre en place une politique homogène au sein de l’Union Européenne. Le RGPD (règlement général sur la protection des données) s’appliquera également à la 5G, comme pour la 4G, afin de protéger les données de ses utilisateurs.

En résumé, les usages de la 5G sont multiples et faciliteront le travail de nombreux entrepreneurs de tous secteurs. C’est une révolution technologique qui ne se limite pas à un meilleur débit, mais qui a un impact sur toute la société.