Télécommunications : les enjeux de la 5G

En télécommunications, 5G est la cinquième génération de standards pour la téléphonie mobile, faisant suite à la 4G. La technologie 5G est considérée par certains comme une « technologie clé » qui pourrait permettre dans les mois qui viennent des débits de télécommunication mobile de plusieurs gigabits de données par seconde, soit jusqu'à 100 fois plus rapides que la 4G. Les principales entreprises technologiques concernées ont signé les premières spécifications communes du standard, à la suite de nombreux essais des différents acteurs, à Lisbonne en décembre 2017. Ces débits de données sont susceptibles de répondre à la demande croissante de données avec l'essor des smartphones et objets communicants, connectés en réseau...

Ce type de réseau devrait favoriser le cloud computing, l'intégration et l'interopérabilité d'objets communicants et de smartgrids et autres réseaux dits intelligents, dans un environnement domotisé et une « ville intelligente ». Cela pourrait également développer la synthèse d'images 3D ou holographique, le datamining, la gestion du big data et du tout-internet « Internet of Everything » (expression évoquant un monde où tous les ordinateurs et périphériques pourraient communiquer entre eux). D'autres applications concernent les jeux interactifs et multijoueurs complexes, la traduction automatique et assistée instantané. 

En d'autres termes, la 5G est faite et développée pour l'internet des objets tels que la voiture connectée puis autonome, les drones mais également l'ensemble des prestations précitées pour l'habitat et la domotique. D'autre part, les professionnels de la logistique et de l'agroalimentaire utiliseront la 5G pour l'optimisation du cycle de vie des produits de la production à la consommation ou encore la traçabilité des bagages (dans le système de tri sous-sol des aéroports). 

De nombreux enjeux sont identifiés ou pressentis.

Enjeux techniques
De nombreux défis sont à relever, qui vont d'une moindre consommation, voire d'une autonomie énergétique à la gestion du big data et d'un très grand nombre d'IP.

Enjeux économiques
De nombreux acteurs voient là un marché émergent, potentiellement riche en applications et débouchés nouveaux ; la 5G pourrait par exemple permettre de nouveaux usages numériques dans des domaines variés tels que la santé (diagnostic automatique ou distant, chirurgie et médication commandées à distance), du travail (télétravail), du déploiement d'objets communicants (dont voitures et autres véhicules sans conducteurs), de détecteurs et senseurs du e-commerce, des smartgrids, de l'intelligence artificielle, de la sécurité (téléprotection, gestion des flux de personnes, véhicules, denrées, biens et services en temps réel…), de l'éducation et de l'accès à l'information.

Enjeux éthiques
Des questions éthiques nouvelles, et des défis techniques et de soutenabilité se posent concernant la gestion et gouvernance de la bande passante (Cisco annonce d'ici 2018 une multiplication en 4 ans par 11 du trafic de données mobiles dans le monde ; par rapport à 2014), mais aussi concernant de possibles effets pervers du très haut débit dans les domaines de la vitesse de l'information, sécurité informatique, flux financiers, bancaires et gestion boursière, de stockage des informations qui tendront à beaucoup grandir, voire d'« épidémiologie virale » et de protection des données privées (le piratage pouvant devenir quasiment instantané).

Enjeux sanitaires
Des questions se posent encore concernant les incertitudes en termes d'effets de la multiplication du nombre et de la puissance des antennes et relais en termes de smog électromagnétique et de santé environnementale, de même pour d'éventuels effets du haut-débitsur la psyché humaine. En septembre 2017, 171 scientifiques, issus de 37 pays (99 en Union européenne et 72 dans les autres pays) ont réclamé un moratoire sur le déploiement de la 5G, en attendant que les risques potentiels sur la santé humaine et l'environnement aient été pleinement étudiés par des scientifiques indépendants du secteur;.

En 2018, en France, une parlementaire demande au gouvernement de « faire réaliser des études indépendantes et approfondies concernant les effets de la 5G ». Le gouvernement s'engage à travailler avec l'Agence nationale des fréquences et l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail « afin qu’elles puissent examiner d’une part, l’exposition aux ondes électromagnétiques et d’autre part, l’impact sanitaire éventuel de ces nouveaux développements technologiques, dès la phase des expérimentations ».

Début 2019, de nombreuses inquiétudes sur l'impact de cette technologie sur la santé accompagne le déploiement de la 5G en Suisse. Le déploiement de 10 000 nouvelles antennes fait craindre une augmentation considérable de l’exposition au rayonnement de radiofréquences. Une pétition demandant un moratoire recueille plus de 56 000 signatures. Le canton de Vaud suspend le déploiement des antenne 5G.

Une étude scientifique publiée en 2018 dans la revue Scientific Reports observent, via des analyses numériques sur des modèles scannés d'insectes, que les rayonnements dans la gamme de fréquences couvertes par la 5G pourraient provoquer une augmentation corporelle chez les espèces étudiées, en comparaison avec l'exposition provoquée par les technologies pré-5G. L'étude a par la suite été relayée par la presse grand public qui en tire des conclusions parfois moins précautionneuses.

Enjeux environnementaux et énergétiques
Dans un contexte où les besoins de débit et le prix de l'énergie augmentent, où l'impact sur l'écologie devient plus important, il est indispensable de trouver des solutions à ces problématiques. Du côté des Opérateurs, l'utilisation de la technologie Massive MIMO, une nouvelle organisation d'accès au réseau mobile ainsi qu'une concentration des équipements, vont permettre une meilleure efficacité énergétique. Mais pas seulement d'un point de vue opérateur, du côté des utilisateurs aussi des technologies sont déployables tel que le sleeping mode permettant d'économiser de la batteries et les communications directes entre terminaux. Suivre l'évolution des technologies de la 1G à la 4G permettra de comprendre l'évolution et les priorités de chaque évolution technologique.

Un défi énergétique consiste à atteindre une meilleure efficience énergétique, voire une sobriété ou indépendance énergétique d'appareils qui auraient fait l'objet d'une écoconception permettant des économies et un recyclage intégral (économie circulaire) de ressources rares et toxiques. Ceci implique des moyens plus intelligents, propres, sûrs et sobres pour alimenter les appareils mobiles mais aussi tout le réseau Internet.

Enjeux pour l’internet des objets
La 5G va permettre d'apporter de nouvelles fonctionnalités à l'offre actuelle d'objets connectés. Pour faire en sorte que ces enjeux aboutissent et afin de suivre l'évolution croissante des objets connectés présents sur le marché, les réseaux évoluent vers plus de virtualisation. La 5G introduit de nouvelles architectures, de nouvelles fonctionnalités à tous les niveaux. Cela va de l’objet lui-même aux applications hébergées dans le cloud, en passant par les diverses couches réseaux. Les usages que l'on fait de cette technologie sont divers et variés. Par exemple, l'enrichissement de la maison connectée, le véhicule autonome, les vidéos immersives et l’arrivée de la médecine 2.0.

Texte et photo sous licence CC BY-SA 3.0. Contributeurs, ici. Photo : Nmedia - Fotolia.com.

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