5G, quelle pertinence pour le grand public ?

D’un côté, les défenseurs d’un certain « progressisme » technique mettent en avant les avancées permises par la 5G : débit augmenté, latence réduite, empreinte énergétique plus faible à même usage que la 4G… La 5G serait par ailleurs une obligation pour pallier la quantité toujours croissante de données circulant sur les réseaux, et qui risquerait de saturer le réseau 4G dès 2022, le rendant inutilisable¹. Ils y ajoutent quantité d’autres arguments, plus morals et marketing que techniques : la 5G serait un facteur clé pour permettre la réindustrialisation de la France², favoriser l’innovation³, résorber la fracture numérique dans les zones rurales⁴…

Les détracteurs de la 5G sont plus divers. Afin de ne pas polluer cet article, je ne m’éparpillerai pas sur la tendance complotiste que certains peuvent avoir, pour évoquer les deux critiques principes : d’une part, la 5G aboutirait in fine à une consommation énergétique et de ressources non-renouvelables plus importante, et inadmissible à l’égard des enjeux écologiques ; d’autre part, elle pourrait porter atteinte à la santé publique.

La 5G apparaît ainsi comme un cas d’étude parfait pour mieux comprendre les questions liées à la transition écologique à entreprendre ; et c’est sans doute pourquoi elle cristallise autant les débats. Elle met en effet en jeu des questions écologiques, énergétiques, économiques, technologiques, géopolitiques, sociales et sanitaires. Elle questionne notre rapport à l’innovation, à la Science et la Technique, et apparaît comme un croisement sur le chemin du « progrès » : faut-il aller vers plus de technique, ou vers une certaine forme de sobriété ? En cela, elle est également la parfaite image de la complexité de notre société, où toutes les questions sont entremêlées les unes aux autres.

Dans cette série d’articles, j’essaierai d’explorer en détail les différents besoins auxquels prétend répondre la 5G, les opportunités qu’elle offre, au regard des enjeux environnementaux actuels. Je commencerai ici en traitant de l’aspect le plus discuté : son déploiement pour le grand public, pour en évaluer la pertinence.

Halte aux informations trompeuses

Mais tout d’abord, il convient de crever l’abcès : non, la 5G ne permettra pas à ses utilisateurs d’atteindre un débit de 500Mbits/s, comme le vantent certains opérateurs ; ou tout de moins, pas immédiatement⁵. En pratique, il sera plus proche des 100Mbits/s⁶, soit 12.5Mo/s pour parler une langue plus commune⁷. La 5G ne leur permettra pas non plus de bénéficier, dès son déploiement, d’une latence 10 fois plus faible que la 4G, de 1ms. Il n’est donc pas étonnant d’avoir, partout dans le monde, des clients mécontents du service rendu, quand les promesses étaient si hautes⁸.

Comme la 4G avant elle, la 5G est une technologie qui évoluera dans le temps. Elle permettra bien, dès son déploiement, de profiter d’un meilleur débit, mais beaucoup d’autres fonctionnalités n’arriveront que plus tardivement.

Pour comprendre cela, il nous faut détailler les trois catégories d’applications de la 5G :

• L' amélioration des débits mobiles (« Enhanced Mobile Broadband », ou eMBB) concerne les usages qui auront besoin d’une grande vitesse de téléchargement ou d’envoi, comme la lecture de vidéos ultra haute définition.

• Les communications mobiles/IoT simultanées (« Massive machine type communication » ou mMTC) concernent les usages qui auront besoin de permettre à un très grand nombre d’appareils d’être connecté dans un petit périmètre, pour une consommation énergétique faible et un débit plus contenu. Il s’agit des applications liées à l’internet des objets (IoT) principalement, comme le déploiement de grandes quantité de capteurs pour mesurer la qualité de l’air, de l’eau, le bruit, etc.

• Les communications à faible latence et haute fiabilité (« Ultra reliable and low latency communications » ou uRLLC) concernent quant à elles les applications ayant besoin d’une très grande réactivité, et l’assurance que l’information envoyée sera bien transmise. Par exemple, une voiture autonome, qui aura besoin de communiquer aux véhicules environnants sa position, vitesse, etc. En pratique, ces usages sont plus d’ordre prospectifs, et n’ont pas encore été réellement démontrés.

Games d’usage de la 5G (Source : Arcep)⁹

Il est d’autant plus important de comprendre cette diversité d’usages que c’est pour cette raison que les promoteurs de la 5G parlent d’une innovation de rupture. Alors qu’à l’heure actuelle, la 4G ne permet « que » de gérer des hauts débits (cas d’usage eMBB), il faut se reposer sur d’autres protocoles pour l’IoT (Sigfox, LoRaWAN, BLE…), ou pour avoir l’assurance d’une communication fiable et à faible latence. La 5G est la première technologie visant à gérer ces trois usages à la fois.

Cependant, afin d’y arriver pleinement, elle devra reposer sur une technologie, appelée le « Network slicing » (découpage du réseau), qui permettra aux bornes de ségréguer les usages. Un téléphone aura ainsi une grande bande passante, mais pas forcément la latence la plus faible. Un véhicule autonome pourra délivrer une information en roulant à 500km/h, mais ne sera pas forcément très économe en énergie. Un frigo connecté pourra cohabiter avec un million d’autres objets au kilomètre carré, mais ne pourra télécharger une mise à jour en 5s. Cette technologie, qui interroge également par rapport à la neutralité des réseaux¹⁰, ne devrait cependant pas être disponible avant 2023. D’ici là, il sera donc compliqué de faire cohabiter des applications « critiques » et d’autres plus grand public.

Usages et indicateurs de la 5G¹¹

L’autre aspect important à comprendre quant à la 5G concerne les différentes fréquences auxquelles elle pourra opérer. Plus une fréquence est élevée, plus elle permet un débit élevé, mais sa portée sera alors d’autant plus réduite, ainsi que sa pénétration à l’intérieur des bâtiments. Pour la 5G, au moins 3 bandes devraient être utilisées :

• La bande des 700MHz : anciennement utilisée par la TNT, elle a depuis été libérée pour permettre son usage par la 4G et la 5G. C’est la bande qui permet la meilleure couverture et pénétration à l’intérieur des bâtiments, avec des débits théoriques plus faibles, comparables à ceux de la 4G. Intéressante pour les zones rurales, elle l’est aussi pour les applications mMTC.

• La bande des 3,5GHz (3,4 - 3,8GHz) : bande de « cœur » de la 5G, c’est celle pour laquelle des procédures d’attribution sont en cours. Elle permettra d’atteindre des débits sensiblement meilleurs, mais avec une portée et une pénétration moindre dans les bâtiments. Elle est plus adaptée aux applications eMBB.

• La bande 26GHz, dite « millimétrique ». A la pénétration très faible, cette dernière ne pourra être utilisée que sur de faibles distances, en intérieur sur des hotspot par exemple, mais permettrait des débits similaires à ceux de la fibre. Elle serait donc aussi plus adaptée aux applications eMBB.

  L’ARCEP n’a à ce jour pas communiqué de dates quant aux procédures d’attribution de ces ondes, elles ne seront donc pas à l’ordre du jour avant quelques années.

D’autres bandes sont également à l’études, comme la bande 800MHz, ou d’autres bandes déjà utilisées pour la 4G.¹²

Dans les prochaines années, ce sont donc avant tout les bandes 700MHz et 3.5GHz qui seront utilisées pour la 5G. L’un des intérêts à leur utilisation est qu’elles ne nécessiteront pas nécessairement l’installation de nouvelles antennes. Des relais 4G pourront ainsi être « mis à jour » pour également fournir une couverture 5G¹³. On parlera alors de 5G « Non-Standalone » (NSA), c’est-à-dire une 5G reposant sur un cœur de 4G. Cependant, de tels déploiements ne permettront pas de profiter des autres améliorations de cette technologie, qui nécessiteront le déploiement de nouveaux équipements, pour avoir une 5G dite « Standalone » (SA). C’est notamment le cas du « beamforming », qui permet des gains d’énergie substantiels par rapport à la 4G, en faisant en sorte que les antennes émettent en direction des appareil en ayant besoin, plutôt que de manière omnidirectionnelle. C’est également le cas du « network slicing », dont on a parlé plus haut, ou encore de la possibilité d’avoir des latences extrêmement faibles.¹⁴ Par ailleurs, ces mises à jour logicielles ne concernent que certaines gammes de station. Free, par exemple, est en train de remplacer une partie de ses installations par de nouvelles pour permettre de gérer 4G et 5G en parallèle¹⁵, puisque celles existant ne le permettent pas. Il y a ainsi un risque fort de confusion dans l’esprit des consommateur·rice·s, qui ont des chances de se retrouver avec un abonnement 5G en espérant avoir les performances de la 5G dite « Standalone », qu’on leur aurait vendues, alors que les opérateurs téléphones ne proposeront que de la 5G « Non-Standalone », du moins pendant un certain temps.

Ainsi, pour avoir une 5G qui tienne ses promesses, il faudra nécessairement installer de nouvelles antennes. De même que pour pouvoir en profiter, il faudra nécessairement changer son smartphone, pour qu’il soit compatible avec les nouvelles bandes de fréquence. Sans compter que pour la déployer pleinement, il faudra obligatoirement étendre et densifier, au préalable, le réseau de filaire existant, en particulier la fibre optique.

Les besoins artificiels

Maintenant que nous avons compris quand et comment la 5G pourra être déployée, et saisi la complexité de l’affaire (tout du moins sur son aspect technique), il est temps de s’intéresser au pourquoi et au pour quoi. Pourquoi la 4G n’est-elle plus suffisante, pour quelles raisons pourrait-elle être saturée ? Et pour quels nouveaux usages ne sera-t-elle pas adaptée ?

La saturation des réseaux, une prophétie auto-réalisatrice

On nous l’a dit¹⁶ et répété¹⁷ : le réseau 4G pourrait arriver à saturation dès 2022. La demande, trop grande, en consommation de données, rendrait in fine la 4G inutilisable. Pour pallier cela, deux possibilités : augmenter la puissance des antennes 4G et leur nombre, avec des limites tant techniques que légales et sociétales, ou passer à la 5G, qui résoudrait le problème en raison de l’ordre de grandeur supérieur de ses performances. Cependant, avant de sauter sur la solution, il convient de s’interroger sur les raisons de cette saturation.

L’ARCEP constate en effet une augmentation exponentielle de la consommation de données mobiles, de 50% par an¹⁸. Cette hausse est à la fois portée par l’augmentation de la couverture du territoire en 4G, et par l’augmentation de la consommation moyenne par carte SIM (6,6Go par mois, +46% sur un an). De quoi atteindre 170Go de consommation individuelle par mois d’ici 2028. Il y aurait donc bien de quoi s’alarmer, si les tendances continuent : les infrastructures actuelles seraient alors complètement saturées, et la 4G deviendrait inutilisable.

Evolution de la consommation de données mobiles (source: ARCEP)¹⁹

Est-ce que cela sera pour autant le cas ? Cette augmentation est largement tirée par la hausse de la consommation de vidéos sur smartphone. Selon Ericsson, l’un des équipementiers phares dans la 5G, 63% de la consommation de données mobiles est imputable à la vidéo. Un chiffre qui augmenterait de 30% par an au moins jusqu’en 2025²⁰, où il représenterait 76% du trafic mobile.

A y regarder de plus près cependant, cette hausse n’est pas une fatalité. Elle serait notamment due, en bonne partie, à l’augmentation de la résolution utilisée pour le streaming. Alors qu’aujourd’hui, le streaming sur smartphone se fait majoritairement en 480p, l’entreprise anticipe un passage progressif en 720p, 1080p, voire en réalité virtuelle (qui consommerait 12Go de données par heure de contenu !) au fur et à mesure de l’amélioration de la qualité des appareils… et de l’augmentation de la bande passante que permettra la 5G. Cette augmentation est d’autant plus auto-réalisatrice que les services de streaming adaptent souvent la qualité de la vidéo envoyée à la bande-passante disponible. Dans ces conditions, le déploiement de la 5G entraînerait de facto une augmentation de l’utilisation de données. La question devient alors : a-t-on envie de pouvoir streamer de la vidéo en 4K sur son téléphone, et cela a-t-il un intérêt ?

Pour un téléphone de 5,2 pouces, il semble absurde de vouloir aller au-delà d’une définition de 2560 x 1800 pixels²¹ : l’œil humain n’est tout simplement pas capable de voir la différence au-delà. Et encore, cette valeur vaut pour des personnes ayant une vision parfaite, tenant leur téléphone à 20cm de leurs yeux, et dans de bonnes conditions. Par essence, le visionnage de vidéos sur smartphone se fait rarement dans des situations optimales. L’intérêt de la course à la résolution ressemble alors plus un argument marketing sans fondement réel. Pire encore : augmenter la résolution d’un écran, et celle du contenu qui y est diffusé, diminue la durée de sa batterie. Il apparaît alors plus sage de limiter volontairement la résolution des contenus qui peuvent transiter par les réseaux. Un rapport de la Commission de l’aménagement du territoire et du développement durable du Sénat va d’ailleurs dans ce sens, pour concilier transition écologique et numérique²².

Un autre argument est parfois de mise pour justifier le déploiement de la 5G : sa capacité à connecter plus d’appareils sur une même surface. On peut en comprendre l’intérêt dans les lieux accueillant beaucoup de public, notamment les grandes gares. Il faut cependant nuancer le propos. D’une part, parce que ce genre de concentration résulte souvent de politiques d’aménagement du territoire, de choix d’architecture et d’urbanisme. L’exemple de la gare du nord est à ce titre emblématique, en particulier à l’égard de son projet de rénovation²³ : plutôt que de vouloir désengorger la gare, ce dernier viserait à en faire une destination commerciale à part entière, attirant toujours plus de public. Sa saturation résulte également des politiques de centralisation et, plus généralement, de métropolisation, qui génèrent une concentration toujours plus grande d’actifs au même endroit, au détriment des zones périphériques et rurales. On notera par ailleurs que cette même concentration pose de réels problèmes sanitaires à l’heure de pandémies comme celle du Covid-19, et que les politiques sanitaires comme les mutations du travail vont dans le sens opposé. Cet usage semble donc à contretemps des réalités. D’autre part, la saturation de ces réseaux dépend également de l’information qui y transite. Pour les gares, qui sont des lieux de transit, l’information importante, qui doit être délivrée, est l’information voyageur, qui doit de toute manière s’afficher ailleurs que sur les seuls écrans des smartphones. Qu’il y ait saturation des réseaux aux heures de pointe ne devrait donc pas porter atteinte à la qualité du service rendu ; et qu’une personne ait pendant quelques minutes une qualité de connexion un peu moins bonne que d’habitude ne devrait pas être plus gênant que cela. Il y a par ailleurs des manières plus simples de résoudre ce problème : en incitant les personnes de passage à se montrer plus économes dans leur consommation de données, en fournissant des hotspot wifi, etc.

Besoins réels et besoins poussés

La 5G ne semble ainsi pas résoudre de réels problèmes de saturation qui permettent d’en justifier le déploiement. Pire encore, les discours de Cassandre sur la saturation des réseaux relèvent de la prophétie auto-réalisatrice, la 5G servant à pallier des problèmes qu’elle crée elle-même, comme le bond de l’utilisation de données mobiles. Ce qu’il faut comprendre en synthèse, c’est que, comme souvent en informatique, l’offre crée l’usage, plutôt que l’inverse. Et c’est là qu’on retrouve le deuxième type d’arguments pour le déploiement de la 5G : cette technologie permettra l’émergence de nouveaux usages, qui seront facteurs de croissance pour l’économie.

L’argument se tient : il a après tout bien marché pour la 4G. L’émergence de ce réseau, couplé au développement de la fibre, du wifi, à l’adoption massive des smartphones, a permis de faire émerger de nombreux acteurs importants de l’économie actuelle, et qui n’existaient pas il y a 10 ans : Uber, Airbnb, Netflix²⁴… L’économie des plateformes, quoi qu’on en pense, repose en partie sur la 4G. L’ambition des gouvernements, derrière la 5G, est donc de faire également émerger une nouvelle économie, dont on ne peut pas encore dire quelle sera sa nature. On peut cependant, par quelques exercices de prospective et l’analyse de quelques expérimentations, essayer d’en établir un portrait-robot.

Réalité virtuelle et augmentée

Les premiers usages qui pourraient prendre de l’ampleur grâce à la 5G sont la réalité virtuelle, et la réalité augmentée, en particulier grâce à l’essor de « l’edge computing ». Derrière ce nom se cache une méthode de calcul visant à déporter certaines opérations informatiques d’un appareil à un serveur à proximité. En d’autres termes, au lieu de devoir réaliser un calcul complexe sur un smartphone, ce dernier sera envoyé à un serveur beaucoup plus puissant, situé à proximité, qui pourra renvoyer le résultat presque instantanément grâce à la vitesse du réseau.²⁵

L’intérêt est grand pour la réalité augmentée, qui a besoin d’analyser en temps réel les informations de son environnement pour déterminer quelles informations complémentaires afficher, ou pour la réalité virtuelle, qui a également besoin de grandes capacités de calcul pour modéliser son propre environnement

La première application à venir à l’esprit concerne alors les jeux vidéo et autres réseaux sociaux en réalité virtuelle. Facebook en particulier s’est lancé corps et âme dans le sujet, avec son propre casque (Oculus), son propre réseau en réalité virtuelle (« Facebook Horizon »), des jeux (sur l’Oculus Quest par exemple)… Beaucoup d’acteurs du jeu vidéo et de l’électronique s’y sont également lancés, avec plus ou moins de succès : Sony (Playstation VR), Samsung (Gear VR), HTC, etc.

D’autres acteurs tentent également de se faire un nom, comme VRChat, qui a fait parler de lui pendant le confinement pour avoir hébergé un concert en VR de Jean-Michel Jarre, et qui n’avait pas eu de franc succès²⁶ (pour avoir essayé de m’y connecter, je peux vous assurer que l’expérience était même plutôt déplaisante). Sur ces marchés encore émergeants, les acteurs les mieux partis semblent cependant avant tout américains ou asiatiques; on repassera donc pour la souveraineté numérique européenne.

La deuxième application concerne un potentiel regain d’intérêt dans la réalité augmentée auprès du grand public. On peut en voir des signes avec l’apparition de certaines applications permettant d’avoir des informations sur certains éléments de son environnement : pour identifier des plantes avec Plantnet²⁷, traduire du texte dans d’autres langues avec Google Lens²⁸… Il convient cependant de garder à l’esprit que la dernière tentative pour populariser la réalité augmentée a été un échec avec les Google Glasses²⁹, qui prennent désormais une direction plus « professionnelle », tout comme les Hololens³⁰ de Microsoft. L’intérêt pour le grand public reste à démontrer.

Déserts médicaux et médecins robots

Il est une autre gamme d’applications de la 5G qui fait beaucoup parler d’elle dans les médias, et qui repose aussi sur des besoins de débits élevés et de latences faibles : les usages médicaux³¹.

Le premier d’entre eux concerne la plus grande facilité avec laquelle des médecins pourraient réaliser des téléconsultations. L’argument est le même que pour faciliter le télétravail (un autre argument mis en valeur³²) : avec la 5G, il n’y aura plus de lag pendant les téléconférences. Les praticiennes et praticiens pourront également avoir accès en direct à « toutes les informations fournies par les objets connectés présents dans les solutions de télémédecine : tension, photographies précises, poids… ». Cela devrait faire réfléchir sur plus d’un point. Tout d’abord, dans quel contexte ces téléconsultations auraient lieu ? Si c’est en zone rurale, comme on l’a vu, alors pour des raisons tant économiques que techniques, la 5G aura des débits comparables à ceux de la 4G, puisque la bande de fréquence la plus largement utilisée sera celle des 700MHz. L’argument du lag serait donc caduc. Ou alors faut-il imaginer qu’il existerait des lieux spécifiques pour la réalisation de téléconsultation ? Mais dans ce cas, pourquoi ne pas utiliser une connexion fibrée directement, avec un simple hotspot wifi, des solutions beaucoup moins coûteuses en énergie ?

Il en va de même pour un autre usage évoqué : la chirurgie à distance. Le principe : permettre à des chirurgien·ne·s de réaliser des opérations à distance, sur des patient·e·s situés à plusieurs milliers de kilomètres, via la 5G. Une opération de ce type a d’ailleurs déjà été réalisée, avec succès en Chine³³ : 3000km séparaient alors le chirurgien du “patient” (en réalité un animal de laboratoire). Cela serait sans doute impressionnant si une telle opération n’avait pas déjà été réalisée en 2001, grâce à la fibre optique, entre les Etats-Unis et la France³⁴. Encore une fois, le même argument est de mise : pourquoi utiliser la 5G quand la fibre suffit ? Puisque quoiqu’il arrive, pour arriver à de tels cas d’usage, chirugien·ne·s comme patient·e·s devront être localisé·e·s dans des hôpitaux qui y seront reliés ? Si techniquement, ce cas d’utilisation semble ainsi limité, il pose d’autres question : quel modèle d’hôpital est ainsi mis en avant par les partisans de la 5G, notamment industriels ? Est-ce un hôpital ultra-connecté, comme en Corée du Sud, quitte à sombrer dans le gadget : un assistant vocal pour demander une infirmière dans les chambres et de la réalité augmentée pour trouver son chemin³⁵ ? Un modèle avec des grands hôpitaux connectés dans les métropoles, et de petits hôpitaux de province, dénués de médecins puisqu’ils et elles n’interviendront qu’à distance pour la téléconsultation, tout comme les chirurgien·ne·s, via des robots ? Cela ne risque-t-il pas de contribuer à une forme d’accès aux soins à deux vitesses, et d’accélérer la désertification médicale des campagnes ? Tant de questions qui méritent un vrai débat : là encore, la 5G semble être une solution technique à des problèmes d’aménagement et d’attractivité des territoires qui pourraient être résolus autrement.

Un autre usage, un peu différent, est lié à l’utilisation d’objets connectés pour le télésuivi des patients. La 5G permettrait leur prolifération, et la remontée d’information directement aux médecins. Là encore, à l’heure où les montres connectées et autres wearables commencent à se démocratiser, en étant connectés au smartphone de leur détenteur, la proposition interroge. Quelle serait concrètement la différence entre un tel objet connecté utilisant la 5G par rapport à un autre utilisant du Bluetooth low energy par exemple ?

Demeure alors un usage qui pourrait bien profiter d’un déploiement grande échelle de la 5G : permettre aux premiers secours de communiquer en temps réel les images, l’état d’un·e patient·e et les soins prodigués, au personnel soignant d’un hôpital, depuis l’ambulance en route.

Ville intelligente, ville sous surveillance

Les promoteurs de la 5G aiment à la définir comme la plateforme qui permettra l’émergence des futures « villes intelligentes »³⁶. La raison à cela est simple : de par sa conception, elle permettrait de connecter un grand nombre de capteurs en milieu urbain, et de permettre leur analyse en quasi-temps réel.

Il y aurait beaucoup à dire sur les villes intelligentes, leurs promesses, les questions qu’elles posent aux démocraties, la pertinence des réponses qu’elles apportent aux problèmes urbains et écologiques, etc. Je ne m’y aventurerai pas ici, ou seulement en y trempant un orteil.

La première des applications mises en avant pour les smart cities n’est en réalité pas nouvelle du tout : c’est la vidéosurveillance (ou vidéo-protection, si vous êtes friand de novlangue). Les caméras n’ont pas attendu la 5G pour envahir l’espace public, cependant elles représenteraient le premier cas d’utilisation massif pour l’IoT via la 5G³⁷. Le sujet est particulièrement sensible à l’heure de débats enflammés sur l’insécurité, la vidéosurveillance ayant toujours été mise en avant comme une solution contre la délinquance… même si son impact reste toujours à prouver³⁸. Elle déplacerait en effet plus la délinquance qu’elle ne l’empêcherait, n’aiderait à résoudre des enquêtes qu’à la marge, sans compter de son impact inexistant sur le terrorisme³⁹. Son coût serait non négligeable, et les opérateurs chargés d’analyser les images passeraient surtout leur temps… à s’ennuyer⁴⁰. Sans compter que les principaux signalements ne concernent pas des délits ou des crimes, mais des problèmes de salubrité et d’occupation de la voie publique.⁴¹ Face à ces problèmes, les industriels promouvant la 5G, et qui souvent fournissent également des solutions de vidéosurveillance, répondent qu’elle permettra l’analyse en temps réel des vidéos par des algorithmes de machine learning, pour garantir l’anonymat et relever plus rapidement les problèmes, sans intervention humaine⁴². Cela laisse pantois. Peut-on vraiment imaginer qu’à l’avenir, des contrôles de police ou des verbalisations pourront être déclenchés sur le signalement d’une IA qui aura analysé un flux vidéo ? Quand on sait à quel point ces programmes sont sujets à répéter les biais systématiques de la société, racistes et sexistes⁴³ ?

Quelles sont alors les autres applications de la 5G pour les smart cities ? La plus grande perspective sur le long terme selon Gartner, après la vidéosurveillance, réside dans les véhicules connectés et autonomes. Nous y reviendrons. Mais penchons-nous tout d’abord sur des cas d’utilisation actuels de la smart city : facilitation du stationnement, meilleure efficience de la gestion des déchets, des bâtiments, de l’éclairage, et accès numérique aux services publics⁴⁴. Tout d’abord, force est de constater que l’intérêt de ses dispositifs n’est pas toujours identique, et qu’il convient de les penser par rapport à chaque territoire, de manière démocratique, plutôt que de vouloir recopier les solutions appliquées ici et là⁴⁵. Il convient également d’en réaliser une étude socio-économique pour en évaluer l’impact avant de lancer le projet. Le numérique est un outil, pas une solution à tout. Ils peuvent cependant avoir leur pertinence. La création à Strasbourg d’un Observatoire du stationnement a eu un impact socio-économique positif, permettant à la ville de dégager de nouvelles rentrées d’argent en faisant évoluer sa politique de stationnement, incitant à l’utilisation de transports collectifs, tout en réduisant le temps de recherche d’une place de stationnement. Par opposition, la création d’un visio-guichet dans les Hautes Alpes n’a pas été un succès, les usagers préférant un contact direct avec les administrations. Le premier intérêt des villes intelligentes résiderait ainsi plutôt dans la capacité qu’elles ont à fournir une information de qualité pour la prise de décision publique. Pour cela, la 5G avance qu’elle permettra le développement à grande échelle de l’IoT, en déployant quantité de capteurs connectés qui remonteront, en temps réel, l’information. Face à ce discours, deux remarques sont à soulever. D’une part, la 5G n’est en rien révolutionnaire sur ce domaine, elle arrive même en concurrence avec d’autres solutions, comme celles développées par SigFox, une société toulousaine, ou avec le protocole LoRaWAN⁴⁶. Sa promesse d’un débit élevé n’est pas forcément intéressante pour les objets connectés qui, en général, n’ont que peu d’informations à remonter, et qui ne sont pas critiques : une certaine latence est acceptable. D’autre part, comme on l’a vu, les solutions de smart cities doivent d’abord être pensées par et pour le territoire : il ne s’agit donc pas de déployer des capteurs pour mesurer tout et n’importe quoi, mais au contraire d’évaluer les cas d’usages où il est pertinent d’en mettre.

Voitures intelligentes

Tout ceci nous amène à un dernier usage, qui profiterait à la fois de la smart city, et du déploiement de la 5G : les voitures connectées. Un sujet qu’il faut traiter avec des pincettes, puisque c’est également le plus prospectif de ceux que nous traitons ici : les applications sont encore à l’état d’expérimentation, avec de grandes incertitudes.

Commençons par rappeler certains éléments au sujet du véhicule autonome : tout d’abord, il ne s’agit pas uniquement de voitures, mais aussi de navettes, bus, camions et drones en tout genre. Ensuite, cela va de soi, mais ces véhicules ne doivent en aucun cas dépendre d’une solution de connectivité : si c’était le cas, qu’arriverait-il en cas de coupure de courant, ou de zone blanche ? Ces véhicules doivent donc être capables eux-mêmes de capter les informations sur leur environnement, via des caméras, radars ou Lidar⁴⁷, de les analyser avec des processeurs embarqués, pour prendre eux-mêmes des décisions. Il n’est donc pas question ici de recourir à de l'edge computing.

Quel serait donc l’intérêt de la 5G, si un véhicule autonome se doit de pouvoir rouler sans ? Il serait de pouvoir, non pas seulement analyser son environnement, mais d’échanger avec lui. Un véhicule autonome pourrait communiquer avec tous les autres véhicules à proximité, avec une latence extrêmement faible ; il s’agirait ici d’un des usages uRLLC. Il pourrait avertir une ville de sa présence, son itinéraire, pour une meilleure gestion du trafic ; permettre d’anticiper la présence de piétons dans des zones à faible visibilité, etc⁴⁸. Pour autant, la 5G n’est pas, encore une fois, la seule technologie à le permettre. Le Parlement Européen avait même initialement soutenu une proposition pour que la communication entre véhicules passe plus par du WiFi que par la 5G, considérant qu’il valait mieux utiliser une technologie déjà bien établie. Les représentants des états ont cependant rejeté cette option, jugeant la 5G plus fiable, avec un temps de latence plus faible, et une possibilité de communiquer avec tout son environnement plutôt que les seuls autres véhicules, des arguments par ailleurs valides.⁴⁹ Les constructeurs automobiles auront ainsi le choix quant à la technologie à adopter.

Il convient cependant, avant de clore ce sujet, d’insister une nouvelle fois sur son caractère hypothétique : si de nombreux constructeurs travaillent dans la direction des véhicules autonomes, rien ne permet d’assurer qu’ils seront adoptés par le public. Les navettes autonomes de la Défense ont ainsi été un échec retentissant, qui doivent faire réfléchir⁵⁰. Il ne faut aucun doute que des mouvements sociaux forts émergeront lorsque les véhicules autonomes menaceront les emplois de chauffeurs. Et à l’heure où de plus en plus de municipalités cherchent à débarrasser leurs centres-villes de voitures, la proposition d’une voiture connectée au cœur de la ville peut également sembler anachronique⁵¹. Or, c’est bien dans ce cas précis qu’une voiture connectée à « tout » son environnement est pertinent.

Une technologie à contretemps

Il est peut-être là, au fond, le problème de la 5G. C’est une technologie en tout point supérieure à la 4G : meilleurs débits, meilleure latence, plus faible consommation énergétique pour un même usage, plus grande versatilité… Cependant, c’est une technologie à contretemps de son époque ; ce qui n’est pas surprenant quand on sait que les premiers travaux sur ses spécifications datent de 2012⁵². Alors que les enjeux actuels sont à la réduction nette de l’émission de gaz à effets de serre, à la maîtrise des besoins en métaux du numérique sous risque d’explosion et de pénuries⁵³, la 5G ne se soucie que d’efficience énergétique sans chercher à maîtriser ses usages, sans prendre en compte l’effet rebond qu’elle créera, sans chercher à limiter les besoins en matière non-renouvelables liées à son implémentation, que ce soit en termes de réseau ou de renouvellement des terminaux.

Nous avons évoqué plus haut la question des réseaux, avec les modifications massives qui devront précéder le déploiement complet de la 5G, et dont il faudrait au préalable évaluer le coût écologique. Mais il y a également la question des terminaux. La 5G favorisera l’obsolescence des terminaux actuels, au moins de deux manières. D’une part, la publicité effectuée par les opérateurs pour promouvoir l’utilisation de la 5G génèrera une obsolescence culturelle : les consommateur·rice·s seront incité·e·s à changer de terminaux, quand bien même ils seraient encore parfaitement utilisables, pour profiter des dernières avancées technologiques. Même si cet effet pourrait être limité pour la 5G en raison de l’étalement dans le temps de son déploiement⁵⁴, il n’est pas à négliger. En effet, l’enjeu pour les smartphones est aujourd’hui de réussir à les faire durer dans le temps, alors qu’ils sont renouvelés en moyenne tous les deux ans⁵⁵. La 5G pourrait ainsi être un argument pour changer de téléphone plutôt que de le faire réparer. Elle pourrait aussi pousser à acheter des smartphones neufs, compatibles 5G, plutôt que d’acheter des smartphones reconditionnés, alors que 80% des français.e.s se disent aujourd’hui prêt.e.s à acheter d’occasion ou conserver leur terminal plus longtemps pour limiter l’impact du numérique sur l’environnement⁵⁶.

Or, il faut rappeler qu’en l’état, la fabrication et la livraison d’un smartphone représente la quasi-totalité de son emprunte carbone⁵⁷, que très peu d’entre eux sont recyclés⁵⁸, et que quand bien même ils le sont, tout ne peut pas être récupérée. L’économie circulaire pour les smartphones relève encore du rêve. Si les grands métaux qui le composent (cuivre, aluminium, or, agent…) sont assez bien recyclés, il n’en va pas de même pour les petits métaux, notamment les terres rares, qui, même si elles ne sont présentes qu’en faible quantité dans les terminaux (0,1% du total), ne sont pas ou presque pas recyclées. Or, ce sont en partie sur ces petits métaux que les plus grands risques de tensions d’approvisionnement sont situés, sans compter les problèmes écologiques et sociaux que posent leur extraction.⁵⁹ La meilleure manière de réduire l’impact négatif du numérique sur l’environnement est donc de réutiliser plus que de recycler.

Un autre levier d’obsolescence liée à la 5G est peut-être plus difficile à appréhender, et encore plus à quantifier. Il n’aura échappé à personne que, malgré les progrès fulgurants de l’informatique en termes de puissance de calcul… les logiciels que nous utilisons sont toujours aussi lents (ou tout du moins, ne sont pas bien plus rapides aujourd’hui)⁶⁰. C’est parce que, en même temps que la puissance de calcul de nos appareils a grimpé, la taille des logiciels a explosé en même temps⁶¹. C’est ce qu’on appelle aujourd’hui le fléau des « obésiciels ». Il en va de même pour internet : alors que nos débits sont de plus en plus élevés, les pages web sont de plus en plus lourdes ; la faute à certaines habitudes de conception des sites et de développements. La règle est simple : plus les concepteurs d’applications attendent à ce que leurs utilisateurs aient des terminaux puissants et une bonne connexion, moins il y aura de soin apporté à leur optimisation. Un mouvement « d’éco-conception » des logiciels est en train d’émerger, porté par le mouvement des « low-tech »⁶², avec pour objectif d’avoir les sites et applications les plus légères, inclusives et durables possibles ; quand beaucoup de sites actuels ne fonctionnent plus sur d’anciens navigateurs (quand il ne s’agit pas d’anciens sites qui ne sont plus utilisables aujourd’hui). La 5G va à l’exact opposé de ce mouvement. Il faut donc craindre qu’avec son arrivée, apparaissent des sites toujours plus lourds, avec toujours plus de ressources multimédias, consommatrices de bande passante… qui les rendra inutilisable avec une connexion 4G. En cela, elle pose une question fondamentale : l’innovation dans un domaine est-elle plus portée par la liberté, ou par la contrainte ?

La 5G permettra-t-elle le désenclavement des campagnes ?

Demeure alors une question relative au déploiement de la 5G. Si ses usages, principalement pensés pour les milieux urbains, peuvent laisser sceptique, qu’en est-il de son intérêt pour les zones rurales ? On a évoqué la question des téléconsultations pour la médecine, des visio-guichets pour l’accès aux services publics, en soulevant les limites que pouvaient avoir ces arguments. Mais il est autre un argument que l’on entend parfois : la 5G serait essentielle pour le désenclavement numérique des zones rurales.

En effet, la couverture du territoire métropolitain est assez inégale. Si dans l’ensemble 70% du territoire est couvert par la 4G, les zones rurales ont toujours des difficultés d’accès à un internet très haut débit, même en fixe : dans les petites villes et zones rurales, seuls 36% de locaux ont ainsi accès au très haut débit. Cela se ressent également dans les usages : alors que 71% des habitants de villes de plus de 100 000 habitants estiment avoir une connexion internet suffisante pour regarder des films depuis chez eux, ils ne sont que 53% dans les communes rurales, de moins de 2 000 habitants⁶³.

Pour pallier cela, le New Deal Mobile, lancé en 2018,⁶⁴ vise à contraindre légalement les opérateurs à des garanties de résultats pour la couverture mobile des territoires. Le principe est le suivant : tout comme la 5G, la 4G nécessite l’utilisation de bandes de fréquences spécifiques, pour lesquelles des autorisations ont été données. Ces dernières arrivant à terme entre 2021 et 2024, des procédures de réattribution ont eu lieu en 2018. Pour voir leurs autorisations renouvelées, les opérateurs ont alors dû s’engager sur des objectifs de couverture en très haut débit sur tout le territoire. S’ils ne les respectent pas, l’Arcep pourra les sanctionner.⁶⁵ Cette politique a permis certains progrès en termes de couverture : alors qu’en 2018, le taux d’équipement en 4G des sites des différents opérateurs oscillait entre 70 et 80%, il est aujourd’hui plus proche des 90%.⁶⁶ L’extension de la couverture aux zones blanche, quant à elle, prend plus de temps. A terme, chaque opérateur devra ainsi assurer la couverture en 4G de 5000 nouvelles zones grâce à des sites qui restent à construire. L’identification de ces zones demeure du ressort de l’État : pour l’instant, près de 1860 sites ont été demandés aux opérateurs ; 360 ont été mis en service, les 1500 autres devant l’être sous 24 mois.⁶⁷ Ces opérations sont cependant longues et coûteuses, les opérateurs devant évaluer la zone la plus propice sur laquelle installer les sites, demander les autorisations pour les travaux, les réaliser, etc.

Il est important de faire ce bref historique, car c’est avec ces éléments en tête que le régulateur, à savoir l’Arcep, a conçu les modalités d’attributions de la bande 3,3-3,8GHz. Dans le projet soumis à consultation publique⁶⁸, il décrit ainsi les exigences en termes de déploiement du réseau, notamment pour ce qui est de la couverture. Les opérateurs ayant obtenu des blocs de fréquence au terme de la procédure seront donc contractuellement tenus de déployer la 5G en utilisant la bande 3,4-3,8GHz :

• Pour couvrir au moins 50% d’une commune de 150 000 habitants, ainsi qu’une autre zone de même population, d’ici fin 2020

• Sur au moins 3 000 de leurs sites d’ici fin 2022, puis 8 000 d’ici fin 2024, et 12 000 d’ici fin 2025. Pour avoir un ordre de grandeur, les opérateurs ont entre 15 et 25 000 sites actuellement.

Pour ces deux dernières échéances, le régulateur exige qu’au moins 20 à 25% des sites des opérateurs équipés le soient en « zone de déploiement prioritaire », ou dans des zones peu denses en ciblant l’industrie.

Les opérateurs seraient, enfin, tenus de fournir, d’ici fin 2030, un accès 5G ou équivalent sur l’intégralité de leurs sites.

Ce qui est remarquable ici, c’est qu’il n’est à aucun moment fait question de couverture ciblée ou d’ouverture de nouveaux sites. En pratique, les opérateurs ne seront obligés de déployer la 5G qu’aux endroits où ils ont déjà implémenté des sites. Or, au vu des sommes considérables qu’ils ont déjà à investir pour étendre la couverture 4G, déployer la fibre, etc (on parle de 10,4 milliards d’euros en 2019⁶⁹), et du mur d’investissement supplémentaire que représentera la 5G, il apparaît inconcevable qu’ils choisissent d’ouvrir de nouveaux sites pour la 5G en zone rurale : ils se concentreront dans un premier temps sur les zones urbaines, bien plus rentables. En d’autres termes, pour ces territoires, la 5G n’arrivera qu’après la 4G.

Par ailleurs, l’obligation de couverture est principalement sur la bande 3,4-3,8GHz, sauf pour l’échéance de 2030. Or, cette bande permet une moins bonne couverture que la 4G en zone rurales, comme on l’a vu, puisque le signal s’estompe plus rapidement. Il faudra donc soit créer de nouveaux sites, soit accepter que la couverture 5G soit moins bonne que celle de la 4G.

La 5G ne semble ainsi pas vraiment favoriser la connectivité en campagnes. Elle laisse même craindre le phénomène inverse : face aux investissements à réaliser, les opérateurs pourraient vouloir freiner un peu sur le déploiement de la 4G en zone rurale. Auditionné par le sénat, Sébastien Soriano, le président de l’Arcep, ne se cache pas de ces constats. Pour lui, « l’intérêt économique et marchand des opérateurs fait que ceux-ci vont d'abord déployer la 5G dans les centres urbains »⁷⁰. Sur la question des fréquences, il confirme que les fréquences sur la bande 3,4-3,8GHz « ne sont structurellement pas adaptées à une large couverture de territoire […] l'étendue de la couverture ne sera pas forcément aussi importante que celle de la 4G ».

Conclusion

Il y aurait encore beaucoup à dire sur la 5G : sur le manque d’études quant à l’impact que pourrait avoir l’utilisation de la fréquence 26GHz sur la santé, sur les problèmes géopolitiques, fonciers, voire esthétiques que posent son déploiement, sur les questions de démocratie qu’il soulève également, etc. Autant de sujets qu’il serait trop long de traiter ici, alors que cet article l’est déjà beaucoup, et que d’autres ont pu écrire sur ces sujets⁷¹.

Disons juste que les arguments semblent manquer pour justifier le déploiement de la 5G en France, au regard de tous les problèmes qu’elle pose, et des fausses promesses qui sont faites. Elle ne permettra ainsi pas de gain visible en termes de débit avant 2023, et les cas d’utilisations mis en avant par les fournisseurs d’équipement et opérateurs vont du gadget au plus pur mensonge, avec une certaine tendance à un contrôle accru de la population. Elle semblerait plus leurs permettre d’assurer leurs propres débouchés qu’une réelle amélioration des conditions de vie. Elle ne permettra pas non plus d’économies d’énergie, puisque l’amélioration des performances sera contrebalancée par l’augmentation de la consommation, comme le reconnaît même le PDG de Bouygues Telecom⁷². Le plus bel exemple d’effet rebond depuis celui qu’a connu l’aviation, qui a vu ses émissions de gaz à effet de serre exploser alors que ses moteurs gagnaient en efficacité⁷³. Pire, elle s’avèrera extrêmement consommatrice en matières premières, en nécessitant l’installation de nouvelles infrastructures, et le renouvellement à la fois de terminaux et de stations de base. Quant à de potentiels effets bénéfiques, ils restent plus qu’hypothétiques en l’absence de réelle étude d’impact, de recul sur son utilisation dans d’autres pays ; sans même parler du manque de connaissances sur les effets que pourrait avoir l’utilisation de la bande 26GHz sur l’organisme. A l’heure où le gouvernement semble plus que jamais décidé à accélérer sur cette question, il semble au contraire urgent de ralentir.

Sources