Télécoms : SNCF explore les usages de la 5G dans son écosystème

La connectivité est au cœur de la mobilité de demain. Des gares aux sites industriels, en passant par les voies, les trains et les campus, elle offre la possibilité d’une nouvelle expérience de voyage, grâce à une navigation plus fluide, avec de nouvelles offres de service, parfois en réalité virtuelle et augmentée. Dans les TGV, les voyageurs bénéficient d’une connexion haut-débit avec le portail TGV Connect depuis 2016 en plus du wifi en gare. Pour les agents SNCF, elle permet de collaborer malgré l’éloignement physique, ou de piloter à distance des appareils, machines et engins. Dans les Technicentres, les équipes œuvrent d’ores et déjà sur la mise en place d’un réseau industriel, qui connecte tous les terminaux mais aussi les machines entre eux.

Engagée dans une démarche de transformation numérique, l’entreprise s’appuie sur des nouvelles technologies de télécoms, comme la 5G, pour inventer un futur de mobilité plus performant et rester à la pointe sur les innovations. La 5G apporte simultanément des changements majeurs dans plusieurs technologies et normes, qui mises bout à bout, représentent une révolution numérique.

Tout d’abord, elle garantira des débits de communication plus importants, jusqu’à 10 Gpbs, c’est à la dire la capacité d’une fibre optique mais « sans fil ». Ensuite, le temps de latence en 5G passera en-dessous de 10 millisecondes, ce qui est notable pour toutes les applications nécessitant un temps de réaction très faible entre l’émission d’une commande et la réception à distance de cette commande, comme un robot industriel à distance. La multiconnectivité permettra aussi de gérer 1 million d’objets par km2, ce qui est dix fois supérieur aux capacités actuelles de la 5G. Par ailleurs, la technologie permettra de suivre de manière plus précise des terminaux connectés, dont le nombre est en constante croissance. Enfin, la virtualisation et la « softwerisation » des réseaux télécoms permet le « network slicing » – le fait de créer simultanément des tranches du réseau dédiées à des usages spécifiques : très haut débit grand public, usages métier, etc –. En mettant en place une stratégie dédiée au développement de la 5G, SNCF pourra augmenter la performance de ses actifs déjà en place, dans le domaine de l’Industrie 4.0 et des objets connectés, mais aussi explorer des nouveaux usages, comme la vidéo intelligente ou des services mobiles en réalité augmentée lors des Jeux Olympiques de Paris en 2024.

Les usages de la 5G dans l’écosystème SNCF seront multiples : train autonome, vidéo surveillance en temps réel dans les gares, Hotspots temporaires pendant des travaux ou événements… En dialogue avec les métiers, l’équipe Connectivité & Télécoms de la Direction Numérique du Groupe SNCF dresse désormais une roadmap regroupant pas moins de trente cas d’usage.

Afin de consolider son expertise et anticiper au mieux le futur, SNCF a décidé de lancer des tests d’une dizaine de ces cas d’usage dans un environnement réel et quotidien. A ce jour, trois premières gares accueillent des « Living Labs 5G », le terrain des expérimentations des usages de la 5G. Celui de Nantes est considéré comme un « pilote préindustriel ». Depuis juin 2019, trois antennes sont installées sur les toits de la gare, fournissant une couverture « outdoor » en 3,5 Ghz. Cela permet de tester des usages comme le raccordement immédiat des caméras de vidéo protection HD, avec une couche de réseau dédiée au flux des données vidéo. A Lyon, depuis juin 2019 également, des installations ont été faites pour fournir une couverture à toute la surface de la gare, mais aussi aux environs (5 kms), c’est-à-dire à quai, à bord des trains ou sur les voies, afin de tester des usages de matériel connecté, comme le téléversement des données de maintenance, en collaboration avec le Technicentre Industriel d’Hellemmes.

Enfin, le Living Lab 5G de Rennes, en partenariat avec Orange et Nokia, permet d’imaginer la « 5G d’après-demain » basée sur de nouvelles fréquences, pas encore allouées par l’Arcep, comme la 26GHz. Dès novembre 2019, une série d’expérimentations ont été menées, essentiellement autour du téléchargement instantané (quelques secondes suffisent pour télécharger une saison de Game of Thrones) avec l’entreprise FastPoint. On imagine de futures zones de téléchargement instantané bien délimitée (ce qui est possible avec la 5G en 26GHz) qui permettront d’éviter une surcharge du WIFI à bord des trains. Le téléchargement étant également beaucoup moins consommateur d’énergie que le streaming, les voyageurs seront ainsi incités à télécharger leurs médias avant de monter à bord.

C’est le partenariat avec Sony et Qualcomm Technologies Inc. (qui fournit les puces 5G dans les téléphones ou les ordinateurs) qui a également permis de réaliser des expérimentations avec des terminaux et équipements prototypaux. Des expérimentations de streaming vidéo 4K ont été également menées à partir d’un appareil photo et d’un téléphone Sony Xperia Pro qui fonctionne en 26GHz.

Les expérimentations pour les agents ne sont pas en reste, puisque nous avons testé également des lunettes connectées de la société rennaise AMA qui permettent de mettre en relation un mainteneur et un expert. Avec les lunettes, le technicien garde les mains libres et partage son point de vue en temps réel, ce qui permet à l’expert de lui parler, et de le guider à travers certaines tâches, mais également de lui indiquer directement sur son écran les éléments à manipuler ou à éviter de toucher par exemple.

La 5G est une technologie émergente dans le domaine de la connectivité, dont SNCF est un acteur majeur en France. Plusieurs facteurs favorisent le développement de la 5G dans l’écosystème de l’entreprise : les flux massifs de voyageurs qui transitent sur le réseau, les gares diverses permettant de cibler ou combiner différents objectifs, mais aussi la variété d’usages possibles, y compris pour les Jeux Olympiques de Paris où SNCF assurera la mobilité des participants venant du monde entier.

Le prochain challenge de la 5G est celui de l’industrie, et dans ce cadre SNCF, Nokia Orange et l’Institut Mines-Telecom se sont associés pour développer les Livings Labs à Rennes, et étendre les expérimentations aux deux Technicentres à proximité. Avec l’aide du plan de relance de l’Etat, le consortium ainsi formé va travailler à de nouveaux réseaux télécoms dédiés aux cas d’usages et pratiques industrielles du Technicentre Industriel de Rennes (centré sur la réparation des pièces de frein) et du Technicentre de Maintenance Bretagne (qui gère le nettoyage et la maintenance courante des trains) jusqu’en 2023.