Les déploiements de télématique automobile échouent plus souvent au niveau de la couche de connectivité qu’à n’importe quel autre niveau de la pile. Le matériel fonctionne correctement. La plateforme télématique collecte les données sans problème. Mais quelque part entre le véhicule et le back-office, le flux de données devient intermittent ou peu fiable, et la valeur opérationnelle que le déploiement était censé apporter ne se concrétise pas.
Les exigences en matière de connectivité pour la télématique automobile sont plus spécifiques et plus strictes que celles de la plupart des autres cas d’utilisation de l’IoT. Les appareils de télématique automobile sont mobiles, génèrent des flux de données simultanés provenant de plusieurs systèmes embarqués, doivent fonctionner dans des environnements géographiquement diversifiés et souvent caractérisés par une couverture réseau limitée, et doivent rester fiables tout au long du cycle de vie des véhicules, qui dépasse souvent sept ans. Pour répondre à ces exigences, il faut une architecture de connectivité conçue spécifiquement pour la télématique automobile, et non une carte SIM cellulaire à usage général adaptée à un cas d’utilisation pour lequel elle n’a pas été conçue.
Cet article traite des exigences réseau que la télématique automobile impose à la connectivité IoT des flottes, des choix technologiques qu'elles impliquent, ainsi que des choix d'infrastructure qui déterminent si le déploiement d'une solution télématique apporte une valeur ajoutée durable à l'échelle de l'entreprise.
Le profil de données d'un véhicule connecté
Pour bien cerner les exigences en matière de connectivité, il faut tout d'abord comprendre quelles données génère un véhicule connecté et en quoi ce profil de données diffère de celui d'autres déploiements de l'Internet des objets (IoT).
Un véhicule utilitaire équipé d'une solution télématique complète n'est pas un simple appareil connecté à l'Internet des objets (IoT). Il s'agit d'un ensemble de flux de données simultanés provenant de systèmes présentant des caractéristiques de transmission différentes :
Données GPS et de localisation sont transmises à intervalles réguliers, généralement toutes les 10 à 60 secondes selon les besoins opérationnels, avec des tailles de données comprises entre 50 et 200 octets par mise à jour. Ce flux est prévisible et nécessite peu de bande passante individuellement, mais il représente un volume de données significatif pour l'ensemble d'une grande flotte sur une journée d'exploitation.
Les données du moteur et du bus CAN provenant du port J1939 ou OBD-II génèrent des trames de diagnostic à des intervalles allant d'un flux continu en cas de défaut à une transmission périodique de résumés en fonctionnement normal. Les codes de défaut, le régime moteur, la température du liquide de refroidissement, les taux de consommation de carburant et les données relatives au temps de ralenti proviennent tous de cette interface. Le schéma de transmission est déclenché par événement pour les alertes critiques et programmé pour les diagnostics de routine.
Les données ELD sont transmises selon un calendrier défini, conforme aux exigences réglementaires relatives aux heures de service (HOS), sous forme de petites charges utiles contenant l’identification du conducteur, les changements de statut de service et les enregistrements des temps de conduite. Ce flux est prévisible en termes de timing et de taille, mais doit être transmis de manière fiable quelle que soit la localisation du véhicule, car toute lacune dans les données HOS entraîne un risque de non-conformité.
Les données relatives aux événements liés au comportement du conducteur provenant des capteurs d'accélération et des gyroscopes génèrent des données utiles déclenchées par des événements lorsque des seuils sont franchis : freinage brusque, accélération rapide, virage serré et sortie de voie. Ces données sont plus volumineuses que les données de télémétrie courantes, en particulier lorsque des séquences vidéo de la caméra embarquée sont jointes à l'enregistrement de l'événement, et elles doivent être transmises rapidement pour pouvoir être exploitées dans le cadre des programmes de sécurité des flottes.
Les données relatives à la température et à l'état du chargement provenant de capteurs installés sur les remorques sont transmises à des intervalles définis en fonction du type de chargement et des exigences réglementaires, les chargements pharmaceutiques nécessitant une chaîne du froid exigeant des rapports plus fréquents que les chargements à température ambiante.
La couche de connectivité au service d’un véhicule utilitaire équipé de capteurs doit gérer simultanément tous ces flux, donner la priorité aux données essentielles à la sécurité et à la conformité par rapport à la télémétrie courante lorsque la bande passante est limitée, et garantir une transmission fiable sur l’ensemble de la zone géographique couverte par l’exploitation du véhicule.
Pourquoi la mobilité permanente modifie les besoins en matière de connectivité
Les déploiements IoT fixes dans les usines, les bâtiments ou les infrastructures de services publics évoluent dans un environnement RF connu et statique. Il est possible d’évaluer une seule fois les caractéristiques de couverture du site de déploiement, de choisir la technologie de connectivité adaptée en fonction de cet environnement, puis de valider le déploiement avant sa mise en service à grande échelle.
Les déploiements de télématique automobile ne s'inscrivent pas dans un environnement RF fixe. Un poids lourd peut, au cours d'un même trajet, circuler dans le centre-ville de Chicago, traverser les zones rurales de l'Iowa, franchir le haut désert du Wyoming et s'engager dans les couloirs montagneux de l'Utah. Les caractéristiques de la couverture mobile, les opérateurs disponibles, la génération de technologie réseau déployée par ces opérateurs et les conditions de réception du signal varient en permanence tout au long de cet itinéraire.
Les déploiements de cartes SIM d’un seul opérateur, qui fonctionnent bien dans le corridor d’origine, échouent lorsque le véhicule pénètre dans des régions où la couverture de cet opérateur est plus faible ou où un autre opérateur a déployé davantage d’infrastructures. Le tableau de bord du gestionnaire de flotte affiche une zone de non-couverture. Les données ELD en attente de transmission ne parviennent au back-office que lorsque le véhicule revient dans la zone de couverture. L’événement lié au comportement du conducteur survenu dans la zone de non-couverture est téléchargé plusieurs heures après les faits, bien après que l’occasion d’un accompagnement en temps opportun soit passée.
L’architecture SIM multi-réseau résout le problème de la mobilité continue en permettant au dispositif télématique du véhicule de se connecter à l’opérateur offrant le signal le plus puissant disponible à son emplacement actuel, en basculant automatiquement d’un opérateur à l’autre à mesure que le véhicule traverse différentes zones de couverture. L’itinérance standard utilise l’opérateur d’origine comme opérateur principal et se rabat sur les opérateurs partenaires selon le principe du « meilleur effort », avec les inconvénients en termes de latence et de performances inhérents aux accords d’itinérance. Une véritable architecture multi-réseaux établit des connexions locales auprès de chaque opérateur dans chaque région, offrant ainsi des performances équivalentes à celles d'un abonné local plutôt qu'à celles d'un visiteur en itinérance.
Pour les flottes opérant sur des itinéraires transfrontaliers, la distinction liée à la connectivité localisée revêt une importance encore plus grande. Les accords de « Roaming » (interconnexion transfrontalière) aux frontières entre les États-Unis et le Mexique, ainsi qu’entre les États-Unis et le Canada, entraînent une variabilité des coûts et, dans certains cas, des restrictions de données imposées par les opérateurs, que l’architecture multi-réseaux localisée permet d’éliminer. Un véhicule passant du Texas au Mexique devrait bénéficier, de l’autre côté de la frontière, de la même qualité de données télématiques que celle dont il disposait du côté américain.
Choix des technologies réseau pour le secteur automobile Telematics
Le profil de données à flux multiples d’un véhicule utilitaire entièrement équipé le place hors de la plage de fonctionnement des technologies d’ LPWAN , qui conviennent à des cas d’utilisation de l’IoT plus simples.
NB-IoTSon fonctionnement en semi-duplex, sa latence d’établissement de session comprise entre 1,6 et 10 secondes et son débit maximal d’environ 250 kbit/s le rendent inadapté aux déploiements de télématique automobile nécessitant une communication bidirectionnelle en temps réel, la transmission simultanée de plusieurs flux de données ou le téléchargement de séquences vidéo provenant de caméras embarquées. Le protocole « NB-IoT » est la technologie idéale pour le comptage des consommations et la surveillance environnementale. En revanche, elle ne convient pas à un véhicule devant transmettre simultanément des mises à jour GPS, des diagnostics J1939, des enregistrements ELD et des vidéos déclenchées par des événements.
LTE-M Cat-M1 est la technologie de référence pour la télématique automobile dans les déploiements où les flux de données principaux sont des données télémétriques textuelles, sans vidéo. Son fonctionnement en duplex intégral, sa latence de 10 à 15 ms après l'établissement de la connexion et son débit montant de 1 Mbps permettent de gérer efficacement les flux simultanés provenant du GPS, du dispositif de suivi électronique (ELD), des diagnostics moteur et des événements liés au comportement du conducteur. LTE- La prise en charge des technologies PSM et eDRX par la norme -M est moins pertinente pour les véhicules utilitaires qui sont alimentés en continu pendant leur fonctionnement, mais son avantage en termes de budget de liaison par rapport à la 4G Cat-1 est important dans les environnements où la couverture est limitée.
La 4G Cat-4 est la technologie adaptée aux déploiements télématiques comportant des composants vidéo : le téléchargement des enregistrements des caméras embarquées, la surveillance en temps réel des conducteurs et l’enregistrement des données des systèmes avancés d’aide à la conduite nécessitent tous un débit montant soutenu que la LTE-M Cat-M1 ne peut pas fournir de manière fiable en cas de charge importante. Le débit maximal de la 4G Cat-4, à 150 Mbps en liaison descendante et 50 Mbps en liaison montante, permet de gérer sans difficulté des flux vidéo et de télémétrie simultanés.
5G RedCap, introduit dans la version 17 du 3GPP avec un débit cible compris entre 5 et 25 Mbps, est la technologie émergente destinée aux appareils télématiques automobiles de milieu de gamme qui nécessitent un débit supérieur à celui offert par la norme « LTE-M », mais qui ne requièrent pas le profil de capacités complet « 5G NR ». À mesure que la couverture de l’ 5G s s’étend, RedCap ouvre la voie à des capacités télématiques à plus grande bande passante, notamment des caméras embarquées à plus haute résolution, un GPS haute fidélité plus fréquent et des données de fusion de capteurs plus riches, le tout à un coût par appareil et une consommation d’énergie inférieurs à ceux d’un terminal NR « 5G » complet.
APN s privées et architecture réseau pour les flottes Telematics
L'architecture réseau reliant le dispositif télématique du véhicule à la plateforme de gestion de flotte revêt une importance qui va au-delà du simple choix de la technologie cellulaire.
La configuration « Private APN » achemine les données télématiques directement vers l’infrastructure réseau de la plateforme de gestion de flotte, sans passer par les réseaux Internet publics. Pour les exploitants de flottes gérant des véhicules transportant des marchandises de grande valeur, des marchandises réglementées ou opérant dans le cadre de contrats imposant des exigences en matière de sécurité des données, l’ APN e privée constitue la configuration standard plutôt qu’une amélioration de sécurité facultative. Elle élimine l’exposition des données relatives à la localisation des véhicules et à l’état du chargement au routage via l’Internet public, réduit la surface d’attaque pour les scénarios de type « homme du milieu » et offre un routage déterministe vers la plateforme de gestion de flotte que les configurations d’ APN e publique ne peuvent garantir.
L'attribution d'une adresse IP statique, généralement associée à une configuration d'APN e privée, permet à la plateforme de gestion de flotte d'établir des connexions avec chaque véhicule afin de récupérer des données à la demande, d'effectuer des diagnostics à distance et de mettre à jour les paramètres de configuration. Sans adresse IP statique, la plateforme ne peut recevoir que les données que le véhicule lui transmet. Avec une adresse IP statique, la plateforme peut interroger l'état actuel d'un véhicule spécifique, déclencher le téléchargement d'un extrait de caméra embarquée ou envoyer une mise à jour de configuration à un appareil spécifique de la flotte.
Le CGNAT est la contrainte réseau qui prend le plus souvent au dépourvu les architectes IoT spécialisés dans la gestion de flottes. Les configurations standard d’ IoT SIM s sur les APN publics partagés se trouvent généralement derrière un NAT de niveau opérateur, ce qui empêche les connexions entrantes de la plateforme vers l’appareil. Une architecture de gestion de flotte nécessitant une communication initiée par la plateforme vers les véhicules requiert soit une APN privée avec une adresse IP statique, soit un appareil qui maintient une session sortante persistante vers la plateforme. Découvrir la contrainte CGNAT lors des tests d’intégration plutôt que lors de la conception de l’architecture est une leçon qui coûte cher.
Device Lifecycle Gestion tout au long du cycle de vie des véhicules
Les véhicules utilitaires restent en service pendant sept à dix ans, voire plus. Les dispositifs télématiques installés sur ces véhicules nécessitent des solutions de connectivité qui restent viables tout au long de leur durée de vie, celle-ci s'étendant sur plusieurs générations de cartes SIM, pouvant inclure des changements d'opérateur et l'évolution constante de la technologie des réseaux mobiles.
eUICC La capacité de configuration à distance des cartes SIM constitue le choix d'infrastructure de connectivité qui a les conséquences les plus durables sur les déploiements à grande échelle de la télématique automobile. Une flotte de dix mille véhicules équipés de cartes SIM fixes, liées à un opérateur spécifique et à une technologie de réseau particulière, ne peut s'adapter à un changement d'opérateur ou à une transition de réseau sans un accès physique à chaque véhicule pour remplacer la carte SIM. Le coût opérationnel d'une telle intervention à l'échelle d'une flotte est prohibitif.
eUICC Grâce au RSP M2M conforme à la spécification SGP.02 , ou à la version SGP.32, davantage optimisée pour les appareils aux capacités limitées, de nouveaux profils d’opérateurs peuvent être déployés sur les appareils télématiques par mise à jour en ligne (OTA), sans accès physique. Lorsqu’un opérateur annonce la fin d’un réseau, lorsqu’un partenariat avec un opérateur plus performant devient disponible, ou lorsque la flotte s’étend à des zones géographiques où un autre opérateur offre une meilleure couverture, la transition de connectivité s’effectue de manière automatisée sur l’ensemble du parc d’appareils.
MFF2 Le format soudé correspond à la spécification physique de la carte SIM adaptée au matériel télématique automobile. Les véhicules utilitaires sont soumis à d'importantes vibrations tout au long de leur durée de vie, et les supports de carte SIM enfichables sont exposés à une dégradation des contacts dans les environnements à fortes vibrations, ce qui n'est pas le cas des installations à MFF2 soudé. La spécification « MFF2 » élimine également le support de carte SIM en tant que point d'entrée potentiel d'humidité ou de débris dans les environnements automobiles où l'appareil télématique peut être exposé à des cycles thermiques et à des variations d'humidité.
Connectivity Management à l'échelle de la flotte
Une flotte de mille véhicules, équipés chacun de quatre ou cinq appareils télématiques, gère entre quatre mille et cinq mille appareils connectés actifs. La gestion de la connectivité à cette échelle relève d'une fonction opérationnelle et non d'une tâche administrative ponctuelle.
Les fonctionnalités qu'une plateforme de gestion de la connectivité doit offrir pour les déploiements de télématique automobile comprennent :
- Surveillance de l'état de connectivité de chaque appareil avec alerte automatique lorsque les appareils se déconnectent, afin qu’un véhicule perdant sa connectivité télématique soit identifié et fasse l’objet d’une enquête avant que cette interruption de données ne devienne un problème de conformité ou de fonctionnement
- Visibilité en temps réel sur l'utilisation des données par appareil et par groupe de véhicules, avec des seuils configurables qui alertent l’équipe opérationnelle avant que les dépassements ne s’accumulent
- Contrôles de politique réseau qui définissent la préférence d’opérateur et le comportement de basculement par groupe d’appareils, permettant ainsi à l’équipe chargée de la gestion de la flotte d’optimiser la connectivité en termes de coût, de performances ou de couverture, en fonction des exigences opérationnelles des différentes catégories de véhicules ou des profils d’itinéraires
- Opérations de provisionnement en masse et de gestion du cycle de vie permettant d’ajouter de nouveaux véhicules à la flotte et de retirer les véhicules mis hors service du parc d’appareils actifs sans intervention manuelle pour chaque appareil
- API accès aux données de connectivité qui permet à la plateforme de gestion de flotte d’établir un lien entre les lacunes dans les données télématiques et les incidents de connectivité, ce qui permet de distinguer un véhicule qui a cessé d’émettre des données en raison d’une défaillance de son dispositif télématique de celui qui a cessé d’émettre des données en raison d’une interruption de connectivité
L'infrastructure de connectivité de KORE offre l'architecture SIM multi-réseaux, la configuration d'APN s privées, eUICC une assistance et une plateforme de gestion de l’ ConnectivityPro dont ont besoin les déploiements de télématique automobile à l’échelle d’une flotte. Avec plus de 40 partenariats avec des opérateurs dans plus de 200 pays et plus de 21 millions de cartes SIM actives déployées dans les secteurs de la gestion de flottes, de la logistique et d’autres secteurs verticaux, cette infrastructure est conçue pour répondre aux exigences de mobilité continue, de flux de données simultanés et de long cycle de vie des appareils imposées par la télématique automobile.
Le réseau est le fondement sur lequel repose chaque décision d'Telematics
La télématique automobile génère de la valeur grâce aux données : données de localisation, données sur l'état du moteur, données sur le comportement du conducteur, données de conformité, données sur l'état du chargement. Les décisions opérationnelles que prennent les gestionnaires de flottes à partir de ces données dépendent de leur exhaustivité, de leur actualité et de leur continuité. Une architecture télématique qui génère les bonnes données mais ne parvient pas à les transmettre de manière fiable à la plateforme entraîne des lacunes en matière de visibilité, des risques de non-conformité et des angles morts en matière de sécurité qui compromettent le retour sur investissement de l'ensemble du système télématique.
La couche de connectivité n’est pas un simple composant auxiliaire dans le cadre d’un déploiement de télématique automobile. Il s’agit de l’infrastructure sur laquelle reposent tous les autres composants. Sa mise en œuvre réussie, grâce à une architecture multi-réseaux, au choix d’une technologie cellulaire adaptée au profil des données, à la configuration d’ APN s privées, à l’ eUICC e nécessaire à la gestion du cycle de vie à long terme et à une plateforme de gestion de la connectivité conçue pour les opérations à l’échelle d’une flotte, est la condition préalable à un déploiement de télématique capable d’apporter la valeur ajoutée escomptée tout au long de la durée de vie de la flotte.
Si vous concevez ou évaluez l'architecture de connectivité dans le cadre d'un projet de télématique automobile, n'hésitez pas à contacter un ingénieur en connectivité de KORE pour discuter des exigences en matière d'infrastructure réseau auxquelles doivent répondre votre flotte et votre profil de données.
Publié le 18 juin 2026