Les réseaux mobiles privés, accélérateurs de l’industrie 4.0

Les réseaux mobiles privés haut débit sont encore peu usités dans les milieux industriels. Pourtant, les technologies 4G/5G privées qui permettent de transporter voix, données, photos et vidéos, peuvent considérablement faciliter et fiabiliser les opérations sur les sites et dans les usines.

La ligne d’assemblage finale de l’Airbus A380 (dont la production a été arrêtée) du site de Toulouse-Blagnac couvre 200 hectares, dont 200 000 m² de halls, plus de 20 hectares d’aires extérieures et des bureaux. Au sud-est de Lyon, avec ses 1 000 hectares de surface, le parc d’activités de Chesnes est, de son côté, la première plateforme logistique française et une des plus grandes d’Europe.

À l’instar de ces deux sites industriels et logistiques, les espaces de grande taille peuvent utiliser les réseaux radio mobiles privés (PMR) pour rendre leurs communications plus efficaces grâce aux nouvelles technologies de communication comme la 4G/LTE (Long Term Evolution), et bientôt la 5G pour envoyer et recevoir voix, données, photos et vidéos en toute sécurité.

Les réseaux mobiles privés 4G/5G améliorent la connectivité sur les grands sites industriel.

« Pour couvrir des surfaces de plusieurs kilomètres carrés, il faut beaucoup de bornes Wi-Fi. Avec quelques stations de base 4G/5G privée, on équipe tout le site et avec une fiabilité bien meilleure », précise Arthur Rabaté, responsable offre 4G/5G privée chez Axians RMP.

D’autant que les réseaux sans fil existants ne sont pas vraiment adaptés au caractère critique des échanges sur certains sites sensibles. Les industriels doivent se protéger de l’espionnage, car il est assez simple d’intercepter des communications en cellulaire ou en Wi-Fi avec par exemple des IMSI-catchers, des appareils qui simulent une fausse antenne-relais en s’intercalant entre le réseau de l’opérateur de téléphonie et le matériel surveillé.

Une faille qui n’existe pas dans les PMR à haut-débit dont les niveaux de sécurisation sont nettement plus élevés que ceux des réseaux classiques, en empêchant par exemple aux appareils de se connecter aux réseaux d’ancienne génération. De plus, ces réseaux privés ne sont pas connectés à l’Internet, contrairement à ceux des opérateurs télécoms, ce qui empêche d’éventuels hackeurs malveillants d’intercepter les échanges.

Des robots pilotés par 5G

« Dans une raffinerie, les réseaux radio mobiles privés sont utilisés pour coordonner les échanges entre les personnels de la salle de contrôle et les techniciens qui réalisent les opérations, ouvrir ou fermer une vanne par exemple. Le haut débit va permettre d’ajouter l’image temps réel à la voix, ce qui va faciliter l’appréhension de la situation depuis la salle de contrôle. Ces réseaux PMR servent aussi à la protection des travailleurs isolés grâce aux capteurs de verticalité et accéléromètres qui lancent un appel de détresse en cas de détection d’une situation anormale de l’employé comme une chute », décrit Yann Bertrand, business développeur chez Axians.

Les PMR utilisent également des services de géolocalisation, indoor comme outdoor, pour savoir où envoyer les secours en cas d’incident. Avec la 4G/5G privée, son haut débit et sa faible latence, il est aussi possible de faire des vidéos temps réel. « On peut filmer la scène de l’accident, ce qui va aider les équipes de secours à mieux préparer leur intervention », explique Arthur Rabaté.

Autre possibilité offerte par la 4G/5G privée, une téléassistance plus fluide et plus efficace. Les techniciens équipés de casques connectés se font guider à distance pour effectuer leurs opérations n’importe où dans l’usine, ou accèdent instantanément aux données utiles via une application de réalité augmentée. Les robots AGV (Automatic Guided Vehicle), utilisés sur les sites logistiques et auparavant filoguidés, deviennent petit à petit autonomes. Devenus des AMR (Automotive Mobile Robots), ils vont pouvoir être équipés d’un bras robot et pilotés à distance. « Avec la 5G, il sera in-fine possible de déporter toute l’intelligence du robot sur un système centralisé dans l’usine, afin de mieux coordonner ses actions », résume Arthur Rabaté.

Une technologie à fort potentiel

« On peut ainsi couvrir à la fois l’intérieur et l’extérieur du site. En ajoutant un bras au robot, on facilite les opérations de chargement et de déchargement des marchandises, des manipulations pénibles auparavant effectuées par des hommes », ajoute Frédéric Boulvert, ingénieur d’affaires Innovation chez Actemium Rennes.

L’arrivée de la 5G sera un plus pour gérer les flottes hétérogènes de robots de différentes marques. Le port de Rotterdam, un des plus importants au monde, utilise un réseau 4G privé intégré par Axians Pays-Bas à la place du Wi-Fi pour piloter son parc d’AGV. Résultat : une fiabilité significativement améliorée qui a permis des gains de productivité en évitant l’arrêt des véhicules dû à une perte de liaison radio.  La connectivité omniprésente sur le site permet une plus grande efficacité des employés du port.

En France, où une bande de fréquences dédiée a été attribuée, très peu de sites industriels sont pour l’heure équipés de ces nouveaux réseaux mobiles privés. Leur potentiel d’usage étant pourtant considérable. « Cette technologie est encore peu connue et les industriels ne pensent encore la 4G et la 5G qu’au travers des offres opérateurs », estime Frédéric Boulvert. Une situation qui devrait évoluer dans les prochains mois avec les premiers déploiements de réseaux 4G/5G privés dans l’industrie. En Allemagne, des plages de fréquences radio conséquentes en 3,5GHz et en 26GHz ont été réservées pour les réseaux mobiles privés 5G afin de soutenir le développement de l’industrie 4.0. Axians met à disposition une plateforme 5G privée pour tester des cas d’usages industriels avec ses clients au sein de la Digitalschmiede à Francfort, le centre d’innovation digitale de VINCI Energies en Allemagne, qui regroupe notamment les expertises Axians, Actemium et Omexom.

14/04/2022