Le Wi-Fi est depuis longtemps une technologie sans fil populaire. En proposant une connectivité transparente pour tous les appareils d'un foyer, il constitue le choix courant pour les réseaux de loisirs domestiques. Sa proéminence n’a fait que croître avec l’essor de l’Internet des objets (IoT) et de la maison intelligente. Cependant, la multiplicité des technologies sans fil amène à trouver des compromis. Le Wi-Fi, initialement conçu pour fournir une connexion haut débit, est aussi une solution énergivore peu adaptée aux appareils alimentés par batterie comme les interrupteurs d’éclairage.
Heureusement, le protocole Wi-Fi 6 apporte une amélioration en intégrant une technologie d’économie d’énergie. Celle-ci offre la possibilité aux concepteurs de sacrifier un peu de débit au profit d’une durée de vie de la batterie plus longue. Grâce à l’OFDMA, une technologie de modulation multi-utilisateur, chaque canal 20 MHz du Wi-Fi 6 peut être divisé en centaines de sous-canaux, ce qui permet la prise en charge simultanée de nombreux appareils dans la maison. Ces améliorations font du Wi-Fi 6 un bon choix pour les appareils domestiques intelligents (caméras de sécurité, thermostats, haut-parleurs, etc.).
Par ailleurs, le Wi-Fi se trouve au cœur du standard de connectivité Matter, lequel a pour mission d’apporter l’interopérabilité aux écosystèmes de la maison intelligente. Matter est un standard basé sur Thread dont le principe est d’assurer une connectivité sans fil à faible consommation. Le Wi-Fi n’est alors utilisé que lorsqu’un débit plus important est nécessaire et que plus de puissance est disponible. Matter inclut également le protocole filaire Ethernet ainsi que le Bluetooth basse consommation (BLE) pour la mise en service des appareils. Tout comme les autres protocoles utilisés dans Matter, le Wi-Fi prend en charge le protocole Internet (IP), un standard de communication de couche réseau qui permet de déplacer rapidement des données par Internet. Cette interopérabilité avec le protocole IP permet de connecter facilement chaque appareil d’une maison intelligente au Cloud, ce qui rend les applications domotiques plus flexibles, mais aussi plus attrayantes.
Des centaines d’entreprises, et non des moindres (Amazon, Apple, Google, Nordic, Samsung…) ont adopté le standard Matter, clarifiant du même coup la situation dans le secteur de la maison intelligente auparavant fragmenté. Les consommateurs peuvent désormais acheter un appareil intelligent chez n’importe quel fournisseur classique en ayant la garantie qu’il pourra facilement s’intégrer à l’écosystème de leur maison intelligente. Cette interopérabilité satisfait en tout premier lieu les principaux fournisseurs du marché, qui peuvent dès lors proposer aux consommateurs leurs propres services de domotique à valeur ajoutée et, ce faisant, accroître les bénéfices découlant de la vente de leurs appareils. Selon le bureau d'études Vantage Market Research, le secteur de la domotique, qui pesait 75 milliards de dollars en 2021, devrait voir sa valeur multipliée par 5,5 d’ici 2028 pour atteindre un chiffre d’affaires annuel de 420 milliards de dollars. Dans la foulée, la fourniture d’appareils intelligents pour la maison connectés par Wi-Fi devrait enregistrer un taux de croissance annuel moyen de 21 % entre 2021 et 2025.
Le Wi-Fi est la technologie dominante pour les réseaux sans fil depuis plus de deux décennies. Il a considérablement évolué au fil des ans, notamment sur le plan de la vitesse de transmission et de la portée du signal. Le Wi-Fi est un excellent choix pour les applications à haut débit comme le streaming vidéo, car il est capable de prendre rapidement en charge de grandes quantités de données. Mais ce protocole connaît aussi des limites. L’un des plus gros problèmes du Wi-Fi est sa sensibilité aux interférences.
Thread est un nouveau protocole spécialement conçu pour l’IoT. Basé sur le protocole IP, il est optimisé pour les appareils à faible consommation, ce qui en fait une solution idéale pour les appareils de domotique alimentés par batterie. Fiable et sécurisé, Thread convient donc aussi particulièrement bien aux applications où la sécurité est un enjeu.
Bien que le Wi-Fi et Thread soient des technologies différentes, ils ne sont pas forcément en concurrence directe. Dans les faits, il est même possible de les utiliser en parallèle afin de créer un réseau IP plus robuste. Le Wi-Fi peut par exemple être utilisé pour connecter des appareils à large bande passante comme des téléviseurs intelligents et des appareils de streaming, tandis que Thread est mis en œuvre pour les appareils à faible consommation d’énergie (thermostats, capteurs intelligents…), comme c’est le cas dans le standard Matter.
L’un des avantages de l’utilisation conjointe du Wi-Fi et de Thread est d’offrir une plus grande flexibilité dans la conception des systèmes IoT. En effet, certains appareils sont mieux adaptés au Wi-Fi, car ils nécessitent une connexion haut débit, mais d’autres bénéficieront de l’usage de Thread pour leur assurer une faible consommation d’énergie. En ayant recours aux deux technologies, les concepteurs peuvent adapter leurs systèmes pour répondre aux exigences spécifiques de chaque appareil.
L’utilisation conjointe du Wi-Fi et de Thread a aussi pour avantage d’améliorer la fiabilité du réseau. Le Wi-Fi étant sensible aux interférences, l’utilisation de Thread pour les appareils à faible consommation permet aux concepteurs de réduire le risque d’interférence et d’améliorer la fiabilité globale du réseau.
En résumé, et pour répondre à la question du titre : non, aucune des deux technologies ne supplantera l’autre, car le Wi-Fi autant que Thread sont d’excellentes options pour construire des réseaux IP pour l’IoT. Bien qu’elles présentent chacune leurs avantages et leurs inconvénients, elles ne sont pas forcément en concurrence directe. En utilisant les deux technologies ensemble, les concepteurs peuvent créer des systèmes IoT plus flexibles et plus fiables, adaptés aux exigences spécifiques de chaque appareil. À mesure que l’IoT se développe, nous verrons probablement apparaître de nouveaux protocoles et de nouvelles technologies en réponse aux problèmes que peut poser la construction de réseaux IP pour les appareils intelligents.
Nordic permet aux développeurs de profiter plus facilement des avantages du Wi-Fi, dont l’importance ne cesse de croître dans la domotique, en proposant son circuit intégré (CI) compagnon Wi-Fi 6 nRF7002 et son kit de développement (DK) associé. Le CI nRF7002 est un dispositif Wi-Fi 6 basse consommation avec une connectivité bibande (2,4 et 5 GHz) transparente. Il fonctionne parfaitement en cohabitation avec les radios Bluetooth LE, Thread et Zigbee et prend en charge le temps de réveil cible (TWT) du Wi-Fi 6, une fonction clé pour l’économie d’énergie. Le DK qui lui est associé permet aux développeurs de lancer facilement des projets IoT basés sur nRF7002. Il accueille un système sur puce (SoC) multiprotocole nRF5340 avec prise en charge de Thread et du Bluetooth LE, ce qui en fait une solution adaptée pour le développement avec toutes les technologies sans fil Matter.
Parce que les solutions domotiques s’adressent aujourd’hui au grand public, il est essentiel de faire en sorte que tous les appareils puissent fonctionner ensemble, sans interférences. L’interopérabilité entre Wi-Fi et IP et la prise en charge de Matter joueront un rôle fondamental dans le succès de cette entreprise. Les appareils de domotique peuvent être à la fois puissants, flexibles et économes en énergie grâce aux fonctionnalités d’économie d’énergie du Wi-Fi 6 et en tirant parti de l’interopérabilité de Matter.
Présentation de Matter : regardez la vidéo
À propos de l’auteur
Finn Boetius a obtenu son diplôme d'ingénieur industriel de l'université des sciences appliquées d'Aschaffenburg (2014), et son titre de maître artisan électricien de la Chambre des métiers de Flensburg. Finn a commencé sa carrière en tant que responsable du marketing produit pour les microcontrôleurs chez Rutronik en Allemagne. Il est rapidement devenu ingénieur d'application sur le terrain (jusqu'en 2017). Après trois ans à la tête d'une société d'électriciens spécialisés, Finn a commencé à travailler comme ingénieur marketing produit pour Nordic. Finn se concentre sur Thread, Zigbee, Bluetooth Audio et travaille avec des partenaires de distribution.