Internet des objets (IoT), enjeux et orientations de l’ARCEP

Internet des objets : enjeux et orientations de l’ArcepL’Arcep lance avec ses partenaires un des 12 chantiers de sa revue stratégique relatif à l’Internet des objets (IoT).

L’Arcep et ses partenaires acteurs publics, l’ANFR, l’Anssi, la Cnil, la DGE, la Direction de l’Aménagement, du Logement et de la Nature et France Stratégie ont lancé à mi-juillet leur projet collaboratif sur le thème « Préparer la révolution de l’Internet des objets ».

Les grandes étapes de ce projet se déroulement en 3 étapes.

D’une part, une consultation publique sur un (projet) de livre blanc « Préparer la révolution de l’Internet des objets ».

D’autre part, la rédaction du livre blanc et feuille de route.

Enfin, la présentation de la feuille de route de l’Arcep lors d’un colloque.

Lors de la première étape de consultation publique, une trentaine d’acteurs de l’écosystème IoT seront auditionnés par l’Arcep et ses partenaires publics.

Parmi ces acteurs, figurent notamment des opérateurs de téléphonie mobile, des opérateurs de satellite, Google pour les GAFA, Sigfox, mais aussi ERDF, l’Idate et la CRE ainsi que la SNCF.

L’Arcep se positionne comme un facilitateur de l’Internet des Objets. Ceci afin de lever toutes les barrières ou les obstacles au développement pour les entreprises françaises et européennes.

En effet, l’objectif de cette consultation publique est de permettre une auto-organisation du marché. Ceci par une démarche d’anticipation et partenariale entre les acteurs publics concernés.

La cartographie des enjeux de l’Internet des Objets (IoT)

L’Arcep et ses partenaires publics ont dressé la cartographie des enjeux (1) de l’Internet des Objets. Celle-ci déborde les seules problématiques relevant du périmètre d’action de l’Arcep.

L’ARCEP considère qu’il y a lieu de s’interroger sur la notion même d’internet des objets, en raison des différentes interprétations et de la variabilité des périmètres associés à cette notion. Ceci après avoir rappelé les prospectives des différentes études disponibles sur le volume des objets connectés attendus dans le monde en 2020. un volume estimé à 26 milliards (par le Gartner), à 50 milliards (pour Cisco) et à 80 milliards (pour l’IDATE),

La définition de l’Internet des objets de l’UIT

L’Union Internationale des Télécommunications (UIT) a défini en 2012 l’internet des objets. Il s’agit  d’une « 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 ».

La définition de l’Internet des objets de l’Arcep

L’Arcep a choisi pour la consultation l’acceptation la plus large du terme internet des objets.

Elle définit la notion comme « un ensemble d’objets physiques connectés qui communiquent via de multiples technologies avec diverses plateformes de traitement de données. Ceci en lien avec les vagues du cloud et du big data ».

Les points suivants caractérisent la définition de l’internet des objets retenue par l’Arcep :

  • l’existence d’une infrastructure d’objets physiques connectés ;
  • les données et leurs utilisations en lien avec le big data ;
  • la diversité des technologies et des plateformes de traitement des données ;
  • les flux ou workflow de données avec le cloud.
Les domaines d’application de l’internet des objets

Les domaines d’application de l’internet des objets sont nombreux. Il s’agit principalement de l’automobile, des services de santé, des réseaux d’énergie, du smart metering, du smart home, des smarts cities, de l’industrie 4.0 et de l’agriculture.

Schéma internet des objets rapport Berec 01 02 2016

L’écosystème de l’internet des objets (IoT)

Les cas d’usage recensés de l’écosystème de l’internet des objets permettent déjà d’envisager un panorama des exigences en termes de technologie et de modèles d’affaires. Selon l’Arcep, la spécificité de l’écosystème de l’internet des objets est qu’il adresse des problématiques concernant aussi bien le grand public que le monde de l’entreprise et de l’industrie 4.0 et des services.

Schéma internet des objets Livre Blanc IoT Arcep avec légende 07 2016

La comparaison des définitions de l’internet des objets de l’UIT et de l’Arcep révèle un premier écart significatif. L’Arcep, contrairement à l’UIT a exclu dans sa définition de l’internet des objets les objets virtuels connectés.

L’écosystème de l’internet des objets peut être schématisée par le schéma ci-après :

Schéma internet des objets ecosystème acteurs, © 2017 Lexing Alain Bensoussan

Les grandes catégories d’utilisateurs de l’écosystème de l’internet des objets sont les entreprises et industries, les collectivités locales et les particuliers.

La chaîne de valeur

La chaîne de valeur de l’internet des objets s’articule autour de 3 éléments. Il s’agit d’une part des objets, d’autre part de la connectivité, et enfin de la donnée.

La maturité de chacun des 3 éléments de la chaîne de valeur n’est pas au même niveau. En effet, les acteurs de la couche connectivité qui sont les opérateurs historiques des réseaux et les équipementiers, ainsi que les gestionnaires des réseaux d’énergie est la couche la plus avancée de la chaîne de valeur.

La structure de la chaîne des objets et de la connectivité, va encore évoluer avec la recherche de standards pour la 4G et la 5G (LTE-M, NB-IoT, EC-GSM).

L’Arcep souligne dans sa cartographie des enjeux que pour le périmètre des acteurs relatif aux traitements des données, « tout reste à organiser ». En effet, le marché est « non stabilisé ».

La valeur de l’internet des objets est centrée sur ce dernière élément de l’IoT en termes de revenus. Grâce notamment aux services qui seront proposés à la chaine des utilisateurs.

Les premières analyses font ressortir deux modèles économiques autour de la donnée.  La « vente des données » ou la « monétisation des données avec la vente d’un service ».

Les infrastructures de connectivité

L’internet des objets se caractérise par un foisonnement et une hétérogénéité des technologies de réseaux et de communication électronique. Pêle-mêle: réseaux filaires (DLS ; fibre optique, câble, CPL), réseaux sans fil (NFC, Bluethooth, Zigbee, Thread, z-Wave, LIFI, WiFi), réseaux mobiles (3GPP (a), LPWAN (b), LPWAN 3GPP).

Les technologies LPWAN présentent de nombreux avantages. Elles  répondent aux besoins de redondance. Elles permettent de fournir des services à faible coût, autonomes en énergie, avec de bonnes performances de couverture indoor.

Certains cas d’usages peuvent en outre nécessiter l’association de plusieurs technologies de réseaux pour rendre le service à  l’utilisateur final.

L’Arcep souligne l’évolution des développements technologiques qui modifie la dichotomie entre les technologies à courte portée (en bande «libre ») et les technologies à longue portée (sous licence et demande d’autorisation).

Deux technologies d’origine française connaissent un développement important à l’international. D’une part la technologie basée sur des modules de connectivités proposée par Sigfox. D’autre part le protocole de communication développé par les acteurs membres de LoRa Alliance (dont font partie les opérateurs Bouygues Telecom et Orange).

La connectivité des objets et l’itinérance transnationale

Le déploiement massif annoncé par les études précitées d’objets connectés implique une couverture transnationale. Notamment pour certains cas d’usages, tel que le véhicule connecté ou le suivi des marchandises.

L’Organe des Régulateurs Européens des Communications Electroniques (ORECE) (2) a rappelé récemment dans son rapport « Enabling the internet of things » du 12 février 2016 que les cas d’usage de l’internet des objets sur les réseaux mobiles de communications électroniques entrent dans le périmètre du règlement fixant les conditions de l’accès de gros aux réseaux publics de communications mobiles aux fins de la fourniture de services d’itinérance du 25 novembre 2015 (3).

Les ressources en fréquences et adresses

L’un des enjeux du développement de l’internet des objets porte sur la gestion et la disponibilité des fréquences. S’agissant de l’usage des fréquences, lors des auditions, il a été constaté que l’usage de fréquences soumises à une autorisation générale dites bandes « libres », permettait à certains acteurs « de tester des modèles économiques à moindre coût », par comparaison à l’usage de fréquence soumises à autorisation.

Les auditions ont également révélé des attentes fortes des acteurs pour l’expérimentation de bande de fréquences soumises à autorisation individuelle.

L’Arcep pourrait d’ailleurs prochainement définir un cadre expérimental. Celui-ci viserait à accompagner un opérateur donné dans le développement d’une technologie ou d’un service innovants, du point de vue technique ou commercial ».

Des réflexions sont engagées afin de déterminer s’il est nécessaire d’adapter le cadre technique et réglementaire. Ceci aux fins de permettre aux opérateurs une utilisation des bandes affectées aux réseaux cellulaires pour de l’internet des objets.

Par ailleurs, la Conférence européenne des administrations des postes et télécommunications (CEPT) (4) a engagé des travaux pour évaluer la compatibilité des cadres réglementaires applicables aux bandes 900 MHz et 1800 MHz avec les solutions de l’internet des objets. Elle prévoit de publier ses travaux en mars 2017.

La disponibilité des ressources en fréquences ne devrait pas être un obstacle à court terme pour le développement de l’internet des objets.

Toutefois, la croissance et les estimations des études en milliards d’objets connectés en 2020, conduisent l’Arcep à conclure qu’une démarche d’anticipation doit être mise en œuvre.

L’harmonisation des fréquences au niveau mondial constituera un enjeu majeur pour un développement à l’international.

En matière d’adressage, l’enjeu est d’importance. Il consiste à éviter la pénurie d’identifiants ouverts (numéros de téléphone mobiles, identifiants de carte SIM, adresse IP en IPv4/IPv6). Mais également de permettre l’interopérabilité compte tenu des différentes modalités d’adressage.

Lors des auditions, les opérateurs ont manifesté leur souhait de disposer d’un accès à une itinérance permanente au niveau mondial avec les ressources en numérotation nationales de leur pays d’origine.

L’ouverture des systèmes et de l’interopérabilité des objets connectés

L’enjeu du développement de l’internet des objets (IoT) est aussi celui du degré d’ouverture des systèmes (système ouvert / système fermé). Et de l’interopérabilité entre les objets. Et ce pour les couches basses (acheminement de l’information) et les couches hautes (dialogue applicatif et traitement des données).

L’ouverture des systèmes favorise nécessairement la compatibilité entre systèmes. La fermeture des systèmes permet quant à elle de réaliser des innovations non soumises à la standardisation.

Le développement à l’horizon 2020 d’un marché de l’internet des objets questionne naturellement le degré d’ouverture des systèmes. La problématique de l’interopérabilité se greffe naturellement sur celle de l’ouverture des systèmes.

La normalisation

L’internet des objets a aussi pour enjeu celui de la normalisation des couches basses et hautes.

Au niveau des couches basses, il existe au moins actuellement deux grands standards. D’une part, les acteurs de l’Alliance Lora ayant opté pour la technologie LoRa. D’autre part, ceux qui s’appuient sur le standard propriétaire des protocoles contrôlés par Sigfox via l’Alliance Sigfox Network Operators.

Au niveau des couches hautes, l’interopérabilité au niveau des applications s’expriment selon deux modes. D’une part une gouvernance collective. D’autre  part une gouvernance organisée autour d’un acteur unique. Le standard de gouvernance collective est porté par l’alliance Consortium AllSeen. celui-ci envisage de développer des standards basés sur la technologie AllJoyn.

La confiance et la sécurité des objets connectés

Sans la confiance des consommateurs et des entreprises et industries, le développement de l’internet des objets sera fortement limité. La problématique de la confiance et de la sécurité de l’internet des objets s’articule autour de 3 axes :

  • la complétude, l’exactitude, la fiabilité et l’intégrité des données ;
  • la protection des données personnelles et la propriété des données des entreprises et industries ;
  • la sécurité et la résilience des infrastructures de connectivité.

Nous nous limitons volontairement ici à préciser les résultats des auditions sur ce dernier axe. Les auditions ont révélé « une prise en compte inégale et partielle des questions de sécurité informatique des objets connectés ». Ceci au regard des risques supportés par les utilisateurs d’objets connectés.

Une analyse des risques doit être nécessairement réalisée avant la phase de conception et fabrication de l’objet connecté. Le niveau de sécurité d’un objet connecté doit être déterminé en fonction des données traitées et de la criticité de l’objet connecté.

Les orientations stratégiques de l’Arcep

L’Arcep a également formulé 17 orientations stratégiques relatives à l’internet des objets (IoT).

Les 17 orientations de l’Arcep sont présentées ci-après :

Orientation n° 1

L’Arcep propose de permettre et accompagner les démarches d’innovation. Notamment grâce à la mise en place d’un cadre règlementaire des communications électronique relatif à l’expérimentation.

Le projet de loi pour une République numérique prévoit ainsi que l’Arcep pourrait, sous certaines conditions, définir un cadre expérimental. Celui-ci viserait à accompagner un opérateur donné dans le développement d’une technologie ou d’un service innovants, du point de vue technique ou commercial. A cet effet, l’Arcep lancera prochainement un guichet « start up ».

Orientation n° 2

L’Arcep propose de suivre l’action européenne dans les instances de normalisation internationales (dont 3GPP et ETSI). Afin de permettre à différents types d’acteurs (fabricants d’objets notamment) de se développer. Ceci en complément des actions existantes dans les enceintes normatives menées par l’ANFR sur la cohérence entre normes et réglementation radio

Orientation n° 3

Afin de limiter les coûts de déploiement, l’Arcep veillera à favoriser, dans la mesure du possible, la réutilisation des infrastructures passives existantes pour le déploiement de nouveaux réseaux.

Orientation n° 4

L’Arcep a lancé une consultation publique, ouverte jusqu’au 26 juillet 2016, relative à un projet de recommandation sur l’accès aux réseaux en fibre optique à très haut débit avec une qualité de service améliorée ou portant sur l’utilisation de fibres surnuméraires.

L’Arcep estime qu’il serait souhaitable que les opérateurs d’infrastructure développent des offres permettant la desserte d’équipements situés en dehors des immeubles bâtis et d’éléments de réseau.

Orientation n° 5

Les autorisations d’utilisation de fréquences dans les bandes 900 MHz et 1800 MHz, supports des réseaux historiques GSM, arrivent à terme en 2021 et 2024.

Dans le cadre de la préparation du renouvellement de ces autorisations, qui se déroulera entre 2018 et 2020, l’Arcep s’attachera à prendre en compte le besoin de visibilité des acteurs sur la pérennité du GSM. Dans l’intervalle, elle invite tous les acteurs intéressés à prendre contact avec elle et à lui faire des contributions sur le sujet.

Orientation n° 6

L’Arcep propose donc de poursuivre le dialogue initié avec les opérateurs lors de la consultation publique . Et en particulier sur la mise en place d’un service mobile de haute disponibilité s’appuyant sur des prestations d’itinérance nationale entre opérateurs.

Orientation n° 7

L’Arcep souhaite maintenir sa vigilance sur l’application de la réglementation européenne sur le roaming au monde de l’internet des objets (IoT). Et le cas échéant, identifier les axes de clarification qui subsistent. En particulier au sein de l’ORECE et vis-à-vis de la Commission européenne.

Orientation n° 8

L’Arcep, en collaboration avec l’ANFR, propose pour les utilisations de fréquences en partage sous autorisation générale d’étudier la mise en place d’un portail des fréquences libres. celui-ci viserait à communiquer et permettre des contributions aux travaux d’identification et d’harmonisation de nouvelles bandes libres. Ainsi que faire émerger des échanges avec les fabricants et utilisateurs de dispositifs fonctionnant sur ces fréquences, notamment les PME innovantes.

Orientation n° 9

L’Arcep, en collaboration avec l’ANFR, propose également d’étudier la faisabilité de mise en oeuvre d’un dispositif permettant d’évaluer les usages des bandes libres. Et d’anticiper les possibles saturations et les besoins en ressources supplémentaires. 18/19 Projet de livre blanc

Orientation n° 10

L’Arcep propose de privilégier ses réflexions sur l’ouverture de ces bandes en mettant l’accent sur la bande 915 – 921 MHz compte tenu de son potentiel d’harmonisation mondiale.

Orientation n° 11

L’Arcep, en tant qu’affectataire et régulateur, pourra participer à la définition du programme de mesure du spectre par l’ANFR. Ceci  en vue de contrôler l’utilisation du spectre, notamment en bandes libres.

Orientation n° 12

Conformément à la tâche qui lui a été confiée, l’Arcep va dresser l’état des lieux du déploiement du protocole IPv6 en France. Et chercher à identifier les causes du retard constaté dans cette migration ainsi que ses conséquences sur le secteur.

Elle va également proposer un plan d’actions de nature à encourager et accompagner la migration des utilisateurs et des entreprises. Et, en dernier lieu, de mettre en place un observatoire pour le suivi de cette transition.

Orientation n° 13

En particulier, l’Arcep soutiendra les démarches de niveau européen. Comme celle de la Commission européenne. Celle-ci a identifié dans le cadre de sa stratégie pour le marché unique du numérique le Cloud, le Big Data et l’IoT comme des domaines prioritaires pour la normalisation des TIC et qui s’appuiera notamment sur des projets d’implémentation à grande échelle pour tester et valider des standards.

Orientation n° 14

L’Arcep prévoit de poursuivre ses travaux, menés notamment dans le cadre de l’ORECE. Ceux-ci  visent à favoriser la normalisation et la diffusion des solutions de mise à jour à distance des cartes SIM pour les objets connectés. Elles seraient ouvertes à tous les opérateurs.

Orientation n° 15

L’Arcep restera attentive aux démarches de la Cnil. Notamment relatives à l’internet des objets et pourra participer, en tant que de besoin, à ces travaux.

En particulier, le projet de loi pour une République numérique prévoit ainsi que l’Arcep et la Cnil puissent réciproquement se saisir pour avis sur toute question relevant de leur compétence respective.

Orientation n° 16

L’Arcep souhaite poursuivre son dialogue sur ce thème avec l’ANSSI, les opérateurs et les équipementiers au-delà des auditions qui ont eu lieu.

Orientation n° 17

L’Arcep prévoit d’aménager de nouveaux rendez-vous avec les acteurs de l’internet des objets. En organisant, entre autres, des ateliers périodiques autour de l’internet des objets. Ceci afin de permettre à l’Arcep de suivre l’émergence du secteur. Et d’identifier de potentiels freins à son développement, ainsi que d’assurer aux acteurs la lisibilité du cadre réglementaire.

L’Autorité continuera également à encourager les partages d’expérience et les partenariats. Ceci en collaboration avec les partenaires publics ayant participé à la démarche,

Les prochaines étapes de la consultation

La consultation (5) publique de l’Arcep est prévue pour se terminer le 16 septembre 2016 à 18 heures.

Elle sera suivie de la rédaction d’un livre blanc et de l’élaboration de la feuille de route de l’Arcep.

Didier Gazagne
Lexing Droit Intelligence économique

(a) Site internet de 3GPP.
(b) LPWAN (Acronyme anglais de Low Power Wide Area Network). Les réseaux LPWAN correspondent aux technologies développées par LoRaWAN, Sigfox, Qowisio, Ingenu, Weightless-N, Wireless M-BUS. Les solutions de type LPWAN sont également en cours de normalisation : LTE-M, NB-IoT, EC-GSM.

(1) Arcep, Consultation publique, Projet de livre blanc, Préparer la révolution de l’internet des objets (Document 1 Cartographie des enjeux).
(2) Organe des Régulateurs Européens des Communications Electroniques (ORECE).
(3) Règlement (UE) 2015/2120 du 25-11-2015 établissant des mesures relatives à l’accès à un internet ouvert et modifiant la directive 2002/22/CE.
(4) Conférence européenne des administrations des postes et télécommunications (CEPT).
(5) Arcep – Consultation publique.

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