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Avec l’amélioration des débits, l’augmentation de la fiabilité et des portées améliorées, le Wi-Fi du futur se prépare, et devrait s’ouvrira, ces prochaines années, à de nouveaux usages notamment  pour les maisons connectées.

4G, réseaux basses fréquences, transmission lumineuse (Li-Fi) (1), recharge... De nombreuses nouvelles technologies de transmission sans fil sont au cœur de l'actualité depuis quelque temps. Le traditionnel Wi-Fi, âgé de près de 20 ans, ne sera bientôt dépassé face à de multiples évolutions majeures.

Avec des débits impensables jusqu’ici, une plus grande capacité, une longue portée, le Wi-Fi du futur qui était exposée au salon international de la mobilité, le Mobile World Congress (MWC) ouvre les portes vers de nouvelles perspectives.

Des débits Wi-Fi décuplés ces prochaines années, avec le passage à la norme 802.11ad.

Cette évolution majeure exploitera pour ce faire une troisième bande de fréquences, nettement plus élevée, de 60 GHz.

A ce niveau, on peut exploiter une bande passante de 2160 MHz, 25 à 100 fois plus large que celle utilisée à ce jour par nos routeurs (20 à 80 MHz sur la bande des 2,4 ou des 5 GHz).

Cette nouvelle approche permettra d'offrir dans un premier temps un débit maximal de 4,6 Gb/s, et même dans un second temps, de 6,8 Gb/s, en recourant au multiplexage.

ð Le 802.11ad ouvrira ainsi la porte à  de nouveaux usages.

Il permettra naturellement de transférer rapidement de gros fichiers.

Certains envisagent  de nouveaux services de location de films, pour l'avion par exemple : on chargerait au sol, en quelques secondes, des fichiers de plusieurs gigaoctets.

Aujourd'hui, déjà, sous l'appellation WiGig, il sert à concevoir des stations d'accueil sans fil pour ordinateurs portables.

 Au MWC, Qualcomm exposait un smartphone auquel on reliait un écran, un clavier et une souris, sans fil.

 

Diffuser de la vidéo sans fil n'est plus le problème, mais on parle ici d'un déport d'écran en définition Ultra HD, avec un faible niveau de compression, donc avec une latence et une perte de qualité minimes.

Si la norme est standardisée par l'IEEE, l’organisme international établissant les normes, elle ne l’est pas encore par l'alliance Wi-Fi.

Les premiers produits 802.11ad verront le jour dès 2016, toutefois, il faudra attendre quelques années avant que la norme ne se diffuse.

Des maisons entièrement connectées avec du Wi-Fi basse fréquence

En raison de sa fréquence élevée ainsi que d'une puissance d'émission abaissée à 10 mW (contre 100 à 160 mW pour les normes existantes), la portée du 802.11ad sera limitée. Il ne devrait pas traverser les murs et pourrait  même être perturbé par un corps humain.

ðAussi, l'industrie prépare une autre norme, répondant aux besoins diamétralement opposés des objets connectés.

La maison connectée n'a pas besoin de très hauts débits, mais au contraire d'une couverture totale.

Le 802.11ah exploitera ainsi de basses fréquences, dans les 700, 800 ou 900 MHz selon les pays, par bandes de 2 MHz.

Avec seulement 7,8 Mb/s par appareil,  il offrira en contrepartie une portée de 1000 m en champ libre, ou pourra traverser plusieurs murs et couvrir un appartement entier à partir d'un seul point d'accès.

Cette norme Wi-Fi sera une alternative et un compromis au Wi-Fi conventionnel et aux technologies existantes de réseaux cellulaires LoRa (long range) et Sigfox (1).

Contrairement à ces dernières, exploitées par des opérateurs de télécommunications et destinées à des objets connectés nomades, le 802.11ah sera mis en œuvre à domicile par les consommateurs.

ð Le 802.11ah répond parfaitement aux besoins de la maison connectée.

Dans un futur tout proche, la prochaine innovation du Wi-Fi est la moins impressionnante, mais c'est en contrepartie la plus concrète.

Le marché est effectivement sur le point d'accueillir l'IEEE 802.11ac Wave 2.

Cette nouvelle révision de la dernière norme en date apporte trois améliorations complémentaires avec lesquelles les débits, mais aussi la portée et la fiabilité, seront sensiblement améliorés.

-         Tout d’abord, la seconde vague du Wi-Fi AC ajoute un quatrième flux à la technologie multi-flux MIMO, avec laquelle on multiplie les entrées et sorties pour multiplier d'autant les débits.

 

Cet apport donne donc lieu à une hausse de débit de 33 %.

-        La nouvelle vague double aussi et surtout la bande passante maximale, c'est-à-dire la largeur de la bande de fréquences, qui passe plus précisément de 80 à 160 MHz.

 Cet apport double le débit à lui seul.

Concrètement, le débit théorique maximal passera ainsi de 1,3 à 3,5 Gb/s.

Il faudra à la fois des appareils et un routeur ou un point d'accès exploitant ces nouveautés.

Les férus de ces nouvelles technologies pourront en acquérir dans quelques mois, mais ces évolutions s'étendront à l'ensemble de la population par la force des choses, notamment en équipant tôt ou tard les box des fournisseurs d'accès à internet.

-        Fiabilité renforcée

L'un des principaux inconvénients du Wi-Fi, c'est sa portée et sa fiabilité insuffisante dans de nombreux cas.

Le 802.11ac Wave 2 répondra à cette problématique. Il apportera effectivement le MU-MIMO, c'est-à-dire qu'il ajoutera le multi-utilisateurs au multi-flux.

Cette technologie a vocation à améliorer les débits, en permettant au routeur ou au point d'accès Wi-Fi de communiquer simultanément avec plusieurs appareils.

Jusqu'ici  ils communiquaient avec les appareils tour à tour, certes, à haute fréquence, ce qui ralentissait néanmoins les transferts.

Or, pour permettre des transmissions simultanées, le MU-MIMO doit émettre plusieurs faisceaux directifs distincts.

 Il rend ainsi obligatoire ce qu'on appelle le beamforming, une technologie avec laquelle un point d'accès exploite ses multiples antennes afin d'orienter ses faisceaux en direction des appareils, plutôt que dans toutes les directions.

Ceci devrait résoudre les problèmes de couverture et de fiabilité.

Avec toutes ces évolutions, le Wi-Fi n'aura bientôt tenir la dragée haute à  l'Ethernet. Bientôt, il deviendra au moins aussi rapide, sa fiabilité sera presque garantie tout en étant plus pratique,  d'autant que le 10 Gigabit Ethernet n'est pas encore loin de se démocratiser.

(1)           Voir :

12/02/2013 - Le LI-FI à la place de la WI-FI ?

Internet des objets : Orange aura son réseau, déployé à partir de 2016. Les ambitions d'Orange sur le terrain de l'« IoT ». - News - publié le 21/09/2015 L'infrastructure bas débit consacrée à l'Internet des objets est en pleine phase de développement en France. Orange annonce qu'il commencera à déployer son réseau LoRa (1) à partir de 2016.

Le Li-fi révolutionnera-il le Wi-fi ? Quand la caméra frontale du smartphone sert de récepteur aux informations transmises par Li-Fi. - News - publié le 06/07/2015 Dans un futur proche, il suffira de placer son téléphone, sa tablette ou son ordinateur portable près d'une lampe éclairée par une LED pour surfer sur la toile. L’expérience de Carrefour Euralille.

Sigfox, le spécialiste de la connexion des objets, se positionne l'international grâce à Samsung. - News - publié le 18/06/2015 Lors d’une conférence tenue à Paris, le géant sud-coréen a annoncé vouloir investir dans Sigfox, le spécialiste toulousain de l’Internet des objets (1). Sigfox va ainsi intégrer son protocole de communication à Artik, la nouvelle plateforme de Samsung.