24 technologies réseau en 50 minutes : la carte complète du Wi-Fi au LiFi

Le nom du réseau sans fil est né dans une réunion de marque, pas dans un laboratoire. En 1999, un groupement industriel mandate Interbrand pour inventer un mot accrocheur, et Wi-Fi voit le jour ; le slogan wireless fidelity arrive plus tard et ne veut rien dire. Les règles techniques viennent de la communauté d'ingénieurs IEEE : la première norme paraît en 1997 à 2 Mbit/s seulement, tandis que le Wi-Fi 7 actuel atteint environ 46 Gbit/s sur le papier. La numérotation lancée en 2018 installe les noms Wi-Fi 4, 5, 6 et 7. Le Wi-Fi 6 permet au routeur de parler à plusieurs appareils à la fois, et l'heure de réveil cible laisse les petits objets dormir entre deux messages pour économiser la batterie. La bande 2,4 GHz porte loin mais reste lente, avec trois canaux sans recouvrement aux États-Unis ; le 5 GHz va vite mais peine derrière les murs ; le régulateur FCC ouvre le 6 GHz au Wi-Fi en 2020. L'organisme australien CSIRO encaisse plus de 400 millions de A$ grâce à un brevet de 1996 sur la réflexion murale. Exigez la sécurité WPA3 de 2018, oubliez les vitesses de carton, attendez quelques centaines de Mbit/s à la maison et sortez le routeur du placard. Le dossier 802.11be de Wikipedia vérifie chacun de ces détails de vitesse et de norme.

Le sans-fil courte portée porte le nom d'un roi millénaire. Au milieu des années 1990, le suédois Ericsson planche sur une liaison radio pour supprimer le câble entre téléphone et casque ; Harald à la Dent Bleue, roi danois du Xe siècle qui unit des tribus rivales, devient le symbole de l'union entre fabricants de téléphones et d'ordinateurs. Le nom de code d'un ingénieur Intel s'impose, et le logo fusionne deux runes aux initiales du roi. Le SIG Bluetooth naît en 1998 avec Ericsson, IBM, Intel, Nokia et Toshiba, et pilote toujours la norme ; les premiers produits arrivent vers 1999-2000. Le Bluetooth classique saute entre 79 canaux 1 600 fois par seconde pour esquiver le Wi-Fi dans la même bande 2,4 GHz, avec une portée de 10 mètres. La variante basse consommation de 2010 ouvre la voie aux traqueurs à pile bouton durant des mois ; la version 2016 double le débit et ajoute un mode longue portée ; la 6.0 de 2024 ajoute la mesure de distance par sondage de canal. Le système LE Audio de 2020 et la diffusion Auracast permettent à un écran d'aéroport d'arroser chaque casque voisin ; le duel des codecs SBC, AAC et LDAC de Sony continue. Le point faible reste l'écran d'appairage, en panne au pire moment. La page LE Audio de Bluetooth tient les détails LC3 et Auracast à jour.

Du câble à l'air : les liens personnels

L'ère mobile moderne s'ouvre par un appel à un rival. Le 3 avril 1973, l'ingénieur Martin Cooper de Motorola appelle son concurrent de Bell Labs depuis une rue de New York ; l'appareil de 1,1 kg devient le DynaTAC 8000X en 1983 à 3 995 $, avec 30 minutes d'appel pour 10 heures de charge. Le principe cellulaire est simple : la zone se divise en cellules dotées d'une tour, et l'appel chemine de tour en tour comme un témoin de relais. L'abonnement vit sur la carte SIM , puis migre vers l'eSIM logicielle ; Apple vend l'iPhone 14 américain en tout-eSIM en 2022. Les générations se succèdent : voix analogique, 2G finlandaise de 1991 avec appels numériques et messages, 3G japonaise de NTT DoCoMo en 2001 avec le web mobile, 4G LTE de Suède et de Norvège en 2009 avec la vidéo en continu. La 5G a trois visages : bande basse lointaine, bande moyenne équilibrée, onde millimétrique bloquée par vitres et arbres. La FCC lève plus de 80 milliards de $ aux enchères de 2021 ; T-Mobile et Verizon vendent un internet fixe sans fil à 70-100 Mbit/s qui fléchit aux heures pleines. Les versions 3GPP cadrent les règles de chaque génération, détails dans la section RedCap.

Qui déteste la coupure en pleine partie sait que la réponse tient dans un câble. Ethernet naît en 1973 au laboratoire Xerox de Palo Alto ; une note du 22 mai décrit la liaison entre ordinateurs et imprimante laser. Le nom vient de l'éther, substance censée porter la lumière et prouvée inexistante. La première version plafonne sous 3 Mbit/s sur coaxial jaune épais surnommé tuyau d'arrosage gelé ; norme officielle en 1983. Le Gigabit arrive fin des années 1990, le 10 Gbit en 2002, et les centres de données brassent aujourd'hui des centaines de gigabits. La règle d'origine relève des bonnes manières : deux appareils parlant ensemble s'arrêtent, attendent un délai tiré au sort et recommencent ; les commutateurs modernes offrent à chacun sa ligne. Le Cat 5e porte 1 Gbit, le Cat 6 donne 10 Gbit jusqu'à 55 mètres, le Cat 6A le tient sur 100 mètres ; un ajout de 2016 apporte 2,5 et 5 GB pour nourrir les points d'accès rapides avec de vieux câbles. Le même câble alimente téléphones, caméras et bornes via PoE , avec un ping plus stable que le sans-fil. La prédiction d'effondrement d'internet lancée par l'inventeur en 1995 échoue, et il aurait mixé sa chronique lors d'une conférence de 1997.

Payer par téléphone cache le vrai numéro derrière un jeton unique. NFC , communication en champ proche, est une liaison radio à 4 cm environ ; Nokia, Philips et Sony fondent le Forum NFC en 2004. Les applis de paiement troquent le numéro contre un jeton, inutilisable une fois volé. La fréquence 13,56 MHz transporte peu de données, et la poignée de main dure moins d'une seconde. Trois modes existent : émulation de carte, lecture d'étiquettes, et l'échange de fichiers mort avec Android Beam en 2019. Londres accepte les cartes bancaires sans contact dans les bus en 2012 puis dans le métro en 2014 ; le NFC entre dans l'iPhone 6 en 2014, et la pression européenne l'ouvre aux portefeuilles rivaux en 2024. Les figurines amiibo de Nintendo embarquent des étiquettes NFC depuis 2014, et le plafond britannique passe à 100 en 2021. RFID est la cousine du NFC et commence dans l'espionnage : un sceau de bois offert en 1945 à l'ambassadeur de Moscou cache un micro sans pile ni fil, actif 7 ans jusqu'à sa découverte fortuite en 1951. L'étiquette est un minuscule miroir renvoyant son code sous le champ radio du lecteur ; les passives se passent de pile pour quelques centimes. Les bandes sont fixées : 125 kHz pour les badges, 13,56 MHz pour transport et bibliothèques, 860-960 MHz UHF à plusieurs mètres. L'exigence de Walmart en 2003 propulse le secteur, EPC Gen 2 devient la langue commune ; dossards de marathon, puces animales, EasyPass et Oyster partagent le principe. Les étiquettes bon marché sans chiffrement se clonent avec un petit boîtier, les entrepôts choisiront des produits chiffrés.

Quasiment tout internet traverse les océans sous forme de lumière. Le câble à fibre optique transporte les données en impulsions lumineuses dans du verre plus fin qu'un cheveu ; un article de 1966 d'un laboratoire télécom britannique affirme que du verre assez pur porterait la lumière au loin, l'équipe Corning le prouve en 1970, et le coauteur Charles Kao partage le prix Nobel 2009. La lumière rebondit comme dans un couloir de miroirs jusqu'au capteur qui la reconvertit. La monomode à cœur étroit franchit des centaines de kilomètres, la multimode à large cœur convient aux courtes distances intérieures ; les offres domestiques vont de 300 Mbit/s à 5 Gbit/s. Plusieurs couleurs de lumière partagent une fibre, chacune son canal. La fibre arrive au foyer de deux façons : ligne dédiée par maison, ou réseau optique passif divisant une ligne entre 32 et 64 foyers. Le premier câble transatlantique TAT-8 s'allume en 1988 ; l'essentiel du trafic international dort désormais sous la mer, et Google crédite son câble Dunant de 250 Tbit/s. Les câbles ont l'épaisseur d'un tuyau, les morsures de requin font les gros titres mais ancres et chaluts causent les vrais dégâts ; la lumière à 1 310 ou 1 550 nm reste invisible. TeleGeography suit ces centaines de câbles, et Kentik détaille la fibre G.654 des lignes sous-marines. Le bruit électrique du voisinage cuivré ignore le verre ; seul l'arrachage de chaussée fait barrage, alors prenez la fibre dès qu'elle passe.

Dans la maison et au ciel : les accès

Ce gros câble à connecteur vissé naît pour la télé, pas pour internet. En 1948, un magasin d'électroménager d'une vallée de Pennsylvanie tire un câble depuis une antenne de crête pour vendre des téléviseurs, parmi les premiers réseaux câblés. La construction coaxiale est stratifiée : âme cuivre, plastique, blindage métallique tressé, gaine externe, le blindage retenant le bruit. Le même câble mural porte un réseau domestique, la norme MoCA y faisant passer du débit Ethernet. CableLabs publie DOCSIS en 1997 ; la 3.1 de 2013 promet 10 Gbit/s descendants en théorie, et la 4.0 de 2020 vise des montants bien plus rapides. Un boîtier CMTS cause au modem du foyer. Le coaxial se comporte comme une conduite d'eau partagée : tout le quartier puise au même nœud, si bien qu'un forfait 500 Mbit/s peut lire 200 à 20 h quand tout diffuse. Comcast Xfinity, Charter Spectrum et Virgin Media britannique roulent sur le même cuivre ; le montant reste le point faible vers 20 Mbit/s, car presque toutes les fréquences furent données au descendant du temps de la télé. DSL offre au fil téléphonique un second métier : les ingénieurs Bellcore apprennent fin des années 1980 à placer des données au-dessus de la voix, et l'ADSL courant se normalise en 1999. Les modems commutés plafonnaient à 56 kbit/s dans la bande vocale en bloquant les appels ; l'ADSL laisse la voix entre 300 et 3 400 Hz et hisse les données vers les mégahertz, un fil portant les deux, chaque prise exigeant jadis un petit filtre. Le DSLAM de rue dialogue avec chaque modem ; l'ADSL culmine vers 8 Mbit/s, l'ADSL2+ vers 24. Le débit fond avec la distance, un pont honnête en attendant la fibre.

Là où nul câble ne passe, internet tombe du ciel. Un satellite internet classique stationne à 35 786 km au-dessus de l'équateur ; l'aller-retour de 143 000 km coûte une demi-seconde à la lumière, un délai qu'aucune technique n'efface. L'idée d'orbite vient d'un article de 1945 de l'écrivain Arthur C. Clarke, et le premier relais commercial Intelsat 1 décolle en 1965 sous le nom d'Early Bird avec 240 circuits téléphoniques ou une chaîne de télé. Viasat et HughesNet exploitent encore ces hautes orbites. SpaceX Starlink choisit l'inverse avec des milliers de satellites bas coupant la latence et dopant le débit. BroadbandNow tient le pour et le contre de l'internet satellite à jour : les GEO classiques restent fixes à 22 000 milles tandis que les nouvelles flottes basses travaillent entre quelques centaines et 1 200 milles avec moins de latence. L'installation finit par parabole et modem, sans infrastructure de rue ; la couverture est l'atout, latence et météo le prix. Le pont le plus réaliste sans fibre ni câble, sans rivaliser avec la fibre en ville.

Le gâchis de câbles de la maison connectée finit dans une alliance de 2019. Apple, Google, Amazon et la Zigbee Alliance s'accordent sur un standard commun ; d'abord Projet CHIP, rebaptisé Matter en 2021, publié en 1.0 en octobre 2022. La 1.0 couvre ampoules, prises, serrures, thermostats, stores et capteurs, pas les caméras ; la 1.2 de 2023 ajoute aspirateurs robots, lave-vaisselle et purificateurs. Thread , issu en 2014 d'un groupe avec Nest, Samsung et ARM, est un réseau maillé où les appareils relaient les messages ; il utilise la radio Zigbee mais donne à chacun une adresse internet, et le trafic se réinvente quand un nœud tombe, le réseau se répare seul. La plupart des ordres Matter restent locaux, les lumières survivent à la coupure ; scanner le code d'une prise l'enrôle à la fois dans Apple Home, Google Home et Alexa, avec un routeur de bordure requis pour Thread, intégré à certains Apple TV, HomePod mini et Echo. IKEA ajoute Matter à son hub ; le déploiement avance moins vite que promis. La comparaison d'Aqara explique la fracture des fréquences simplement : Zigbee partage l'air 2,4 GHz avec le Wi-Fi tandis que Z-Wave niche dans les calmes 908 MHz américains et 868 MHz européens, Matter ôtant le verrou des logos au-dessus.

Une grande maison transforme un routeur unique en devinette, et le remède multiplie les boîtiers. Le maillage n'est pas une radio nouvelle mais une installation : plusieurs petits modules agissent comme un réseau unique sous un nom unique. Eero se lance en 2016, Google Wifi la même année ; Amazon rachète Eero en 2019, TP-Link Deco et Netgear Orbi remplissent les rayons, et le certificat EasyMesh de la Wi-Fi Alliance fait coopérer les marques. Imaginez une chaîne de seaux : chaque module passe les données au suivant, le téléphone rejoint le plus proche et bascule sans qu'on s'en aperçoive. Les vieux répéteurs créaient un second nom que le téléphone gardait faiblement. La spécification clé est le backhaul , le dialogue entre modules ; les bons systèmes réservent une bande radio ou câblent les modules en Ethernet, les bon marché partagent la bande avec les appareils et chaque saut ralentit. Les systèmes tribande Wi-Fi 6E et 7 gardent une bande entière pour la conversation interne, et les normes 802.11k/v/r accélèrent l'itinérance. Posez les modules à une ou deux pièces d'écart, pas au bout du signal ; voilà la différence entre des barres dans la chambre et des cris vers le routeur.

Vivre sur pile : l'internet des objets

La seule technologie sans fil chassant la distance au lieu de la vitesse se prononce comme Laura. LoRa veut dire longue portée ; la jeune pousse française Cycleo la met au point vers 2010, le fabricant de puces Semtech rachète la pousse en 2012, et la couche réseau LoRaWAN s'organise en 2015 avec Cisco et IBM à bord. Le signal monte et descend en hauteur, un pépiement que le récepteur repère même noyé dans le bruit, tel un phare visible au loin. Le prix est le débit : quelques centaines de bit/s à des dizaines de kbit/s, jamais de photos. La récompense est la portée : 2 à 5 km en ville, plus de 10 km en rase campagne avec une petite pile. Bandes libres, 868 MHz en Europe et 915 MHz aux États-Unis, les appareils européens souvent limités à 1 % de temps d'antenne. Imaginez un vignoble de 500 sondes de sol s'éveillant chaque heure pour 50 octets avant de se rendormir ; une passerelle collecte tout, le vigneron consulte un tableau de bord, sans forfait par cep. Des bénévoles d'Amsterdam enfantent The Things Network en 2015, Swisscom exploite un réseau suisse national, des records amateurs en ballon tutoyent la centaine de kilomètres. La classe A sirote la pile, n'écoutant qu'après émission. Les documents d'architecture ChirpStack expliquent ces couches avec exemples ; son courtier MQTT et son montage multirégion EU868 plus US915 forment une dorsale de serveur réseau libre.

Son nom vient de la danse en zigzag des abeilles, et il existe pour coopérer entre marques. Zigbee est la langue basse consommation des gadgets domestiques ; l'alliance se forme en 2002, la norme atterrit en 2004. Sur radio IEEE 802.15.4, elle offre 250 kbit/s à 2,4 GHz avec chiffrement 128 bits ; un interrupteur disant marche ou arrêt n'exige rien de plus. Le réseau chemine comme des voisins se passant un message ; un détecteur de garage joint un hub lointain via les ampoules voisines. L'ironie frappe en décembre 2015 : Philips pousse une mise à jour du hub Hue bloquant les ampoules rivales bon marché, et recule en quelques jours sous le tollé, puisque l'interopérabilité est toute la raison d'être du standard. Zigbee utilise la radio de Thread avec une couche haute différente et survit dans le monde Matter via des ponts. Autonomie et résilience maillée sont les atouts, l'encombrement de bande la faiblesse.

Les capteurs parlant deux fois par jour reçoivent leur langue cellulaire dédiée. NB-IoT , internet des objets à bande étroite, appartient à la famille cellulaire ; sa norme s'achève en 2016 dans le paquet 3GPP Release 13. Elle se glisse dans une fine tranche d'environ 200 kHz que les opérateurs logent dans les interstices du réseau. La comparaison juste est la carte postale : message court, sans urgence. Les appareils patientent presque toujours, les fabricants annoncent jusqu'à 10 ans de pile, et la conception vise 20 dB de mieux que la vieille 2G ; Deutsche Telekom ouvre un réseau allemand en 2017. Le LTE-M sert les suivis plus bavards avec voix. Le nouveau venu RedCap est la simplicité NR-Light de la Release 17 : 20 MHz de bande, sans agrégation de porteuses, des plafonds à 226 Mbit/s descendants et 120 Mbit/s montants, comblant le milieu de gamme selon une évaluation GSA de 2025. La Release 18 eRedCap plafonne les deux sens à 10 Mbit/s pour rogner encore le coût. Les documents 3GPP des Release 17 et 18 exposent ces chiffres simplement.

Le standard domestique de la bande calme a des racines danoises. Z-Wave pousse chez Zensys, fondée en 1999 au Danemark ; Sigma Designs la rachète en 2008, Silicon Labs l'activité en 2018. Fin 2019 arrive l'ouverture annoncée des spécifications à d'autres puciers, et tout produit passant les tests de compatibilité dialogue avec les autres. Les fréquences siègent sous 1 GHz, vers 908 MHz américains et 868 MHz européens, loin de la foule 2,4 GHz du Wi-Fi, du Bluetooth et des micro-ondes. Un réseau tient jusqu'à 232 appareils, les messages sautent quatre fois au plus, les débits tournent vers 100 kbit/s ; le Long Range de 2020 revendique environ un mille en plein air. Alarmes Ring, serrures Schlage et Yale, hubs Samsung SmartThings parlent tous Z-Wave ; les hubs libres comme Home Assistant suivent via des radios enfichables. Lent mais sobre et stable, le premier arrêt des vieilles maisons aux murs épais.

En coulisses : niches et futur

Dans le verre, la lumière court moins vite que la radio dans l'air, et les millisecondes valent des millions. Le pôle des dérivés de Chicago et les places du New Jersey se tiennent à 1 200 km environ ; en 2010, Spread Networks achève une route fibrée plus droite pour quelque 300 millions de $, ramenant l'aller-retour de 16 ms vers 13. Des tours hertziennes poussent ensuite le même trajet vers 8,5 ms, vieillissant la fibre coûteuse en quelques années. L'accès hertzien fixe suit la même logique en rural : des antennes directionnelles portent internet où la tranchée ne paie jamais, l'internet fixe 5G en étant le cousin urbain. L'installation va vite, la vue directe est requise, pluie et arbres rabotent le signal. Le coût d'infrastructure bat le câble tandis que la capacité suit la fibre de loin ; la première option à examiner pour bourgs et fermes.

La télécommande tient un seul emploi depuis 40 ans et ne fait rien d'autre. Le Flash-Matic de Zenith en 1955 vise de la lumière visible vers des capteurs aux coins du téléviseur ; la Space Command de 1956 passe au son, avec des tiges d'aluminium cliquetant en ultrasons. Les LED infrarouges modernes usent une longueur d'onde vers 940 nm clignotant 38 000 fois par seconde pour ignorer soleil et lampes ; l'organisme IrDA normalise en 1993 le transfert de fichiers par la lumière. Le Wi-Fi et le Bluetooth la battent partout ailleurs, mais le trône du zapping reste le sien. Le courant porteur mène des données aux pièces où le Wi-Fi meurt : l'alliance HomePlug naît en 2000, sa spécification 2001 atteint 14 Mbit/s ; HomePlug AV en 2005 et AV2 en 2012 promettent jusqu'à 2 Gbit/s en théorie. Les débits réels atterrissent entre 50 et 150 Mbit/s selon l'âge du câblage, compteurs triphasés et appareils bruyants rabotant le débit. Le réseau de prise à prise tente, les gros consommateurs sur la même ligne le freinent ; un dépannage rapide des pièces mortes, pas une dorsale.

Là où le centimètre compte, la radio pulsée parle. UWB , ultra large bande, mesure la distance à 10 cm près par impulsions brèves et nettes ; la FCC autorise l'usage sans licence en 2002. Apple glisse une puce UWB dans l'iPhone 11 de 2019, certains Pixel et Galaxy suivent ; la norme 802.15.4z de 2020 ajoute la mesure sécurisée contre les attaques relais. Suivi AirTag, clés numériques de voiture et orientation intérieure chevauchent cette précision. Le vétéran des stades ANT+ vient de Dynastream de Cochrane au Canada, rachetée par Garmin en 2006. ANT est le protocole radio, plus la langue commune par type d'appareil ; une ceinture cardiaque parle à toute montre compatible selon les mêmes règles. Ceintures, capteurs de puissance, cadence et foulées vivent dessus, des piles bouton dépassant l'année. Son meilleur tour est la diffusion : un capteur nourrit à la fois montre, compteur et tapis de salle sans écran d'appairage. La norme d'entraîneurs FEC laisse les applis régler la résistance ; les compteurs Garmin et Wahoo plus l'appli Zwift appartiennent à cet écosystème. Le support téléphonique reste le maillon faible.

Quand la fibre sous un fleuve coûte trop cher, traversez au laser. L' optique en espace libre relie deux points par un faisceau aligné ; le faisceau étroit résiste à l'interception, et les satellites Starlink se relient sur le même principe. En 2013, la NASA descend des données depuis l'orbite lunaire à 620 Mbit/s environ. Le projet Tara de Google enjambe le fleuve Congo entre Brazzaville et Kinshasa, 5 km, avec 700 To en 20 jours à 99,9 % de disponibilité. En 2023, la sonde Psyché lase des données d'essai depuis 16 millions de km, plus de 40 fois la distance de la Lune. Les produits commerciaux de toit annoncent 1 à 10 Gbit/s ; l'épais brouillard coupe les faisceaux, et les immeubles oscillant au vent éprouvent l'alignement. Opérateurs, liens satellites et sites incassables en sont les usagers. LiFi est le papillotement invisible d'une ampoule : une photodiode lit des millions d'allumages comme données tandis que l'œil voit une lampe banale. L'idée se répand avec l'exposé de 2011 du professeur Harald Haas d'Édimbourg, et la norme 802.11bb gagne son approbation en 2023 ; les labos annoncent plus de 200 Gbit/s, la cible est 9,6 Gbit/s, les vrais produits traînent loin derrière. Nul mur traversé, seul internet qu'un interrupteur tue. L'étude arXiv sur LiFi chiffre la crise du spectre : 16 milliards d'appareils et une lumière visible à la bande 10 000 fois plus large.