Industrie du futur – Réseaux privés et cas d’usage

Au cours de ce webinaire que j’ai eu le plaisir d’animer, nous sommes revenus sur l’utilisation des réseaux privés 4G/5G dans l’Industrie 4.0, avec les témoignages d’Air France, LACROIX Electronics et Orange Business Services. Mais avant de vous présenter les cas d’usage, qu’est-ce qu’un réseau privé et comment fonctionne-il ? Arnauld Taffin, Directeur avant-ventes réseaux et services managés et Frédéric Vergnaud, Directeur Infrastructure cœur et cloud chez Ericsson répondent à cette question. 

Qu’est-ce qu’un réseau privé ?  

Contrairement au réseau public, qui fait appel à un opérateur mobile, un réseau privé utilise des bandes de fréquences dédiées, en opposition à des systèmes non soumis à licence. Un réseau privé est destiné à un certain groupe de personnes désignées, par exemple les collaborateurs d’une entreprise ou encore les réseaux de communication de la police ou des pompiers. La qualité de service et la sécurité sont donc des éléments essentiels d’un réseau privé.  

Découvrez les principales caractéristiques d’un réseau privé dans cet autre article.   

Il existe aujourd’hui plusieurs types d’architectures de réseaux privés : un réseau privé avec fréquences propres, un réseau privé dédié fourni par un opérateur mobile ou un réseau privé hybride. 

Pour chaque déploiement de réseau privé mobiles 4G/5G, il est nécessaire d’avoir un cœur de réseau dédié, qui va notamment permettre de gérer les différents cas d’usage. Une entreprise peut avoir son propre cœur de réseau ou s’appuyer sur un opérateur mobile qui, grâce aux technologies actuelles, va être capable de découper son réseau en tranches distinctes, aussi appelé Network Slicing, afin de garantir un ensemble de ressources à l’industriel. Enfin, il existe aussi tous les autres modèles qui vont être entre les 2 précédentes options. L’industriel a la possibilité de s’appuyer sur l’opérateur pour un certain nombre de ressources mais aussi d’avoir des ressources propres dédiées. C’est ce que l’on appelle une architecture mixte ou hybride 

L’implémentation d’un réseau privé 4G/5G dans une usine ou une entreprise a de nombreux avantages, abordés dans ce précédent article.  

Revenons maintenant sur les cas d’usage présentés lors de ce webinaire. Benjamin Gauchenot, Président Opérations & Qualité LACROIX Electronics, et Emmanuel Routier, Vice-Président Industrie 4.0 Orange Business Services (OBS) ont tout d’abord présenté 2 cas d’usage développés autour de la 5G par Ericsson via OBS dans l’usine LACROIX Electronics. 

LACROIX, Orange Business Service et Ericsson expérimentent les bénéfices 5G  

Pour LACROIX, il était important de tester en conditions réelles le potentiel de la 5G pour bien comprendre l’intégralité de ses fonctionnalités. Le premier cas d’usage est centré autour de l’AOI, « automated optical inspection » - inspection optique automatisée, pour répondre aux défis de sécurité et de massification des données. En AOI, une quantité importante d’image est générée par cette inspection (une centaine d’images par heure, chaque image représentant à elle seule 500 Mo). L’intérêt pour LACROIX Electronics était de pouvoir échanger des images et vidéos en très grande quantité, en temps réel, afin de faire du machine learning mais aussi à terme de la maintenance prédictive ainsi que de la formation.  

Le second cas d’usage est lié à la gestion technique des bâtiments, avec la connexion d’un terminal permettant de disposer d’informations en temps réel, de contrôler et améliorer les indicateurs liés à l’efficacité énergétique d’un bâtiment. L’objectif ici est double : comprendre l’intérêt d’un réseau mobile 5G privé dans le management de ses infrastructures industrielles, d’un point de vue utilisateur, mais aussi en tant que concepteur, pour tester et valider les bonnes fonctionnalités de la 5G. 

Pour Benjamin Gauchenot, « l’utilisation d’un réseau privé 5G est une réponse aux besoins croissants et exponentiels d’échanges d’informations dans les usines […]. Nous avons été très satisfaits de la façon dont notre système a pu intégrer et fonctionner avec les interfaces 5G. »  

L’architecture de réseau mise en place chez LACROIX est celle d’Orange Business Service, qui a eu le rôle d’opérateur intégrateur. 

D’un point de vue technique, l’architecture réseau chez LACROIX est un réseau privé dédié fourni par Orange Business Services avec 4 antennes 5G indoor fournies par Ericsson et un cœur de réseau virtualisé sur un spectre 5G sur les fréquences Orange.  

« C’est une co-innovation que nous avons réalisée ensemble », explique Emmanuel Routier.  

Une partie du cœur de réseau est virtualisé sur le site de LACROIX, ce qui permet de stocker les données en local. Cette configuration offre une faible latence et également une très haute stabilité pour les applications industrielles. A noter également : l’architecture de ce projet a été validée par l’ANSSI.  

« Nous avons pu mettre en avant les éléments techniques du réseau en termes de performance et de sécurité » précise Emmanuel Routier. 

Découvrez également ce use case en vidéo : 

Un réseau mobile privé chez Air France  

Avec l’arrivée d’avions de nouvelle génération au sein d’Air France, le réseau PMR/WiFi en place à l’aéroport Paris Charles de Gaulle atteignait ses limites. La direction de la compagnie voyait donc le déploiement d’un réseau privé comme une opportunité pour atteindre leurs objectifs de ponctualité et réactivité. Un des besoins initiaux était de trouver une solution qui permettrait la convergence entre les datas et les parkings avions afin de faciliter les communications et les échanges d’informations. Le réseau privé déployé par Ericsson en partenariat avec Air France & HubOne répond ainsi à des contraintes propres à l’environnement aéroportuaire et est le fruit d’une étroite collaboration entre les équipes. Déployé en 2017, ce réseau privé était une première mondiale.  

« Ce projet a été un vrai succès » précise Christian Régnier, Responsable des réseaux critiques LTE/5G/IoT chez Air France KLM. « En positionnant bien la couverture radio 4G, nous avons obtenu une efficacité bien meilleure qu’avec le WiFi, notamment dans l’avion. » 

En termes techniques, ce réseau privé a été déployé sur des fréquences propres, sur les 3 aéroports de Paris, afin de :    

1. Conserver une indépendance face aux réseaux publics : un réseau privé dédié était nécessaire à Air France, par exemple en cas d’incident sur l’aéroport, mais aussi pour ne pas interférer avec les réseaux publics, utilisés par les passagers (ne pas les surcharger mais aussi ne pas subir de latence et ainsi garantir une couverture similaire pour les passagers et les équipes opérationnelles lors des pics de fréquentation).  
2. Adapter la couverture à leurs besoins, et ainsi positionner les antennes au mieux pour optimiser l’utilisation du réseau. 

Pour préparer le futur, Air France met actuellement en place des réseaux 4G évolutifs 5G pour faciliter une migration vers les réseaux mobiles 5G. Pour aller encore plus loin, l’entreprise va également lancer des projets autour de l’IoT, notamment dans les domaines de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée ainsi qu’à terme connecter leurs avions et mettre en place la maintenance prédictive.  

Pour voir ou revoir ce webinaire, rendez-vous sur le lien du replay :  http://m.eric.sn/lDTg50EAUYE