Comme c’est souvent le cas avec l’arrivée d’une nouvelle technologie, comme ça a été souvent le cas pour les générations de téléphonie cellulaire précédente, il est difficile de savoir quels seront les usages dominants, les “killer apps”. Pour le grand public et à court terme, la 5G servira surtout à éviter la saturation des réseaux 4G. Ce qui changera ce sera l’arrivée d’applications autour de la vidéo et des jeux en réseaux s’appuyant sur des débits plus importants et une faible latence. La différence ne sera pas si évidente. C’est principalement le débit qui s’exprime dans ce contexte avec la 5G en 3.5 GHz.

Mais la 5G c’est aussi une plus faible latence (en particulier, avec la 26 GHz) et des garanties de service. Nous pensons que les usages les plus disruptifs seront plus que pour les générations précédentes à chercher du côté professionnel, notamment du côté des usines.

L’usine connectée. Un plateau de fabrication consiste aujourd’hui en des machines connectées par des kilomètres de câble. La moindre transformation d’une chaîne de production demande de repenser la connectique, une complexité qui disparaît avec la 5G. La maintenance, notamment prédictive, et la logistique, sont également simplifiées parce que le suivi des machines et de la production se font beaucoup plus simplement avec des garanties de latence satisfaisante. La 5G est au cœur de l’industrie 4.0.

Bien sûr, elle a des concurrents comme le wifi. Mais la plus grande latence, la moins bonne fiabilité (l’absence de garantie de service) du wifi même de dernière génération fait souvent pencher la balance en faveur de la 5G dans un cadre industriel. Une différence, même réduite en apparence, peut conduire à l’accident industriel.

En France, l’usage de la 5G pour les usines a été expérimenté sur le site de Schneider Electric du Vaudreuil, dans l’Eure.

Logistique. La 5G est aussi un élément essentiel d’une logistique plus automatisée dans l’industrie ou dans les territoires. Le premier enjeu est celui de l’optimisation et du suivi du transport des matières premières comme des produits fabriqués utilisant toutes les possibilités des objets connectés et de l’informatique. La 5G devrait permettre de mieux gérer les flux, les performances (délais de livraison) tout comme l’impact environnemental (émissions de gaz à effet de serre).

Le port du Havre a été le premier port français complètement connecté en 5G. La 5G permet une gestion fine des bateaux qui entrent ou sortent du port, en communication permanente. Il devrait aussi permettre un suivi en temps réel des cargaisons. La 5G ouvre toute une gamme d’applications comme le pilotage en temps réel d’un robot connecté qui nettoie les déchets marins en surface.

Les territoires connectés. L’enjeu principal de la ville ou du territoire connecté est l’acquisition de données en temps réel via des réseaux de capteurs (comme de détecter l’arrivée d’une personne de nuit dans une rue mal éclairée), et la commande d’actionneurs (allumer les lampadaires de cette rue). Donc le territoire intelligent est informé et piloté avec la 5G. On imagine bien le déploiement massif d’objets connectés. Mais pour quoi faire ? Gérer les réseaux de distribution (eau, électricité, etc.), surveiller la pollution, détecter rapidement divers types d’alertes, améliorer le transport, etc. Le territoire intelligent peut aussi s’appuyer sur la 5G pour une télésurveillance de masse, mais ça, ça ne fait pas rêver.

Avec la 5G, une question qui se pose très vite est celle de la rapidité d’adoption de la nouvelle technologie. Pour ce qui est de son déploiement dans des territoires intelligents, les deux auteurs ne partagent pas le même point de vue. Pour l’un, cela va arriver très vite, quand l’autre en doute. Les deux tombent d’accord pour dire qu’on ne sait pas trop et que cela dépendra en particulier de la maîtrise des aspects sécurité.

L’agriculture connectée. Les performances de la 5G en termes de densité d’objets connectés pourraient s’avérer très utiles dans l’agriculture. Le succès n’est pas garanti. Dans de nombreux cas comme celui des capteurs de l’hydrologie de champs, les constantes de temps sont souvent importantes, deux ou trois fois par jour. Les acteurs semblent parfois préférer des solutions 0G comme Sigfox ou Lora. C’est moins vrai pour l’élevage et la situation pourrait changer avec le contrôle de robots qui débarqueraient massivement dans les campagnes. La sécurité est également dans ce domaine une question critique qui pourrait ralentir le déploiement de la 5G en agriculture.

Médecine connectée. C’est souvent proposé comme un domaine d’application phare de la 5G. On n’est bien au-delà de la téléconsultation pour laquelle la 4G suffit souvent. L’hôpital, un lieu complexe et bourré de machines hyper-sophistiquées, est évidemment en première ligne. On a aussi assisté à des opérations chirurgicales à distance, par exemple, en 2019, sur une tumeur intestinale au Mobile World Congress à Barcelone. Le débit plus important et la faible latence rendent possibles de telles réalisations. Pourtant, dans le cadre de la chirurgie, une connexion filaire semble plus appropriée quand elle est présente. Le diagnostic appuyé sur de la réalité virtuelle et augmentée pourrait être une belle application de la 5G, tout comme le suivi de patients utilisant des objets connectés comme les pompes à insuline ou les pacemakers. On voit bien que la fiabilité des communications et leur sécurité sont essentielles dans ce contexte.

On trouve deux projets de 5G pour les CHU de Rennes et Toulouse dans le Plan France Relance.

Les transports. Le fait d’avoir une faible latence permet à la 5G d’être prometteuse pour le contrôle en temps réel de véhicules. Un domaine en forte progression, le transport collectif, devrait en bénéficier. Bien sûr, la 5G a sa place dans les gares qui concentrent une population dense. La 5G en 26GHz est par exemple expérimentée dans la gare de Rennes. Le transport collectif utilise déjà massivement des communications entre ses trains et les infrastructures. La 5G devrait apporter une plus grande qualité avec notamment des garanties de délais.

Pour l’automobile individuelle autonome, la situation est moins claire et les déploiements pourraient prendre plus de temps. (Les voitures autonomes testées aujourd’hui se passent en général de 5G.) La 5G pourrait s’installer dans les communications entre les véhicules et le reste du monde, le V2X (avec les autres véhicules et l’environnement). Dans ce cadre, elle est en concurrence avec un autre standard basé sur le wifi. Les communications peuvent servir entre véhicules, par exemple, dans des “trains de camions” roulant à très faible distance l’un de l’autre sur l’autoroute. On imagine bien que toutes ces informations puissent réduire les risques d’accident, par exemple, en prévenant à l’avance le système d’une voiture de travaux sur la route ou de la présence de piétons ou de cyclistes.

Le V2X risque de prendre du temps pour s’installer pour plusieurs raisons. C’est d’abord la sécurité. Les spécialistes s’accordent à dire que les standards en développement ne sont pas sûrs, ce qui questionne évidemment. Et puis, des cadres de responsabilité légale en cas d’accident doivent être définis. Enfin, cette technologie demande des investissements lourds pour équiper les routes, et en particulier, les points névralgiques. On devrait donc la voir arriver à des vitesses différentes suivant les pays, et d’abord sur les axes routiers les plus importants. On peut aussi s’attendre à la voir débarquer dans des contextes locaux comme sur des tarmacs d’aéroports (véhicules pour les bagages ou le ravitaillement des avions) ou dans des ports (chargement et déchargement des cargaisons).

Le futur réseau radio des secours passera par la 5G. Crédit : Service départemental d’incendie et de secours, Dordogne

Et les autres. Cette liste ne se veut pas exhaustive. On aurait pu parler de smart grids, de service de secours, d’éducation, etc. Il faudra attendre pour voir où la 5G se déploie vraiment. Après ce tour d’horizon, on peut sans trop de doute se convaincre que la 5G révolutionnera de nombreux domaines, mais que cela ne se fera pas en un jour et que cela passera par la maîtrise des problèmes de fiabilité et de sécurité.

_Pour aller plus loin

La 5G et les réseaux de communications mobiles, rapport de l’Académie des sciences – 12 juillet 2021 – Groupe de travail de l’Académie des sciences sur les réseaux du futur

Parlons 5G : toutes vos questions sur la 5G, Arcep_

Serge Abiteboul, Directeur de recherche à Inria, membre de l’Académie des Sciences, Inria et Gérard Berry, Professeur émérite en informatique, Collège de France

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons. Lire l’article original.