Depuis le déploiement de la 4G, les opérateurs télécoms n’ont eu de cesse d’optimiser leurs réseaux pour les objets connectés. Alors que les technologies 2G et 3G tirent leur révérence, trois normes 4G dominent le paysage IoT : NB-IoT, LTE-M et LTE Cat-1 bis. Chacune propose un compromis différent entre consommation énergétique, débit, portée et latence. Pour un électronicien ou un ingénieur embarqué, le choix de la bonne technologie est crucial pour la viabilité d’un projet.

Cet article explore en détail les forces, les faiblesses et les applications idéales de ces trois technologies, en mettant l’accent sur les aspects qui impactent directement la conception électronique : l’autonomie batterie, l’architecture RF, les modules disponibles et les coûts.

Fin de la 2G

Les raisons sont multiples : la 2G consomme énormément de ressources spectrales pour un débit infime (< 100 kbps), elle occupait des fréquences précieuses libérables pour la 4G et la 5G. Après trois décennies de service, la technologie 2G (GSM/EDGE) ferme progressivement ses portes. En France, Orange a entamé l’extinction en 2026, selon le calendrier officiel:

31 mars 2026 : arrêt en Côte-Basque (64)
12 mai 2026 : Landes (40) et reste des Pyrénées-Atlantiques
9 juin 2026 : Ariège, Haute-Garonne, Gers, Lot, Lot-et-Garonne, Hautes-Pyrénées et Tarn-et-Garonne
Fin septembre 2026 : arrêt national pour Orange

SFR et Bouygues Télécom suivront la même trajectoire avec un arrêt complet de la 2G fin 2026

NB-IoT : l’ultra-faible consommation

NB-IoT (Narrowband IoT) est optimisé pour un objectif : durée de vie batterie maximale dans les environnements contraints.

Avantages (+)

Consommation énergétique extrêmement réduite
Portée exceptionnelle pénètre les murs épais, souterrains et zones reculées mieux que LTE-M
Coût de module faible

Inconvénients (-)

Débit très limité Adapté à des paquets de quelques centaines d’octets
Latence élevée — 1,6 à 10 secondes entre l’envoi et la réception
Pas d’itinérance cellulaire — À réserver aux appareils statiques ou quasi-statiques
Pas de support voix

Cas d’usage idéals pour NB-IoT

Surveillance structurelle de bâtiments (capteurs de contrainte)

Smart metering (gaz, électricité, eau)

Capteurs environnementaux (qualité air, humidité sol)

Détecteurs d’intrusion et capteurs de sécurité

Trackers IoT statiques (parking, localisation d’actifs fixes)

Systèmes d’alarme résidentiels

Contrôle d’éclairage urbain

LTE-M : le compromis flexible

LTE-M (LTE Cat-M1/M2) positionne un équilibre entre autonomie batterie et capacité à gérer le mouvement et des débits un peu plus importants.

Avantages (+)

Débit x10 supérieur à NB-IoT
Latence très faible — < 15 ms permet les applications interactives et temps-réel (suivi GPS continu, alertes de sécurité instantanées, commande de relais à distance)
Support de la mobilité — LTE-M gère nativement le changement de cellule, autorisant les trackers GPS, bracelets médicaux et capteurs embarqués sur véhicules
Durée de vie batterie compétitive
Disponibilité globale — LTE-M est déployé dans un grand nombre de pays, favorisant le roaming international

Inconvénients (-)

Débit encore limité vs LTE standard — 1-4 Mbps proscrit les applications vidéo, streaming audio ou synchronisation de bases de données volumineuses
Consommation énergétique plus élevée que NB-IoT
Coût du module supérieur — Les chipsets LTE-M coûtent en moyenne 30-50% plus cher que NB-IoT
Pénétration légèrement dégradée

Cas d’usage idéals pour LTE-M

Bracelets et montres connectées (wearables)
Trackers GPS pour véhicules légers et actifs
Systèmes de sécurité intégrés (caméras connectées, détecteurs)
Capteurs médicaux portables
Points de vente mobiles (terminal de paiement)
Appareils domotique interactifs
Gestion de flottes commerciales légères
Caméras de surveillance urbaine

LTE Cat-1 bis : la puissance

LTE Cat-1 bis est une variante simplifiée du LTE Cat-1 standard, utilisant une seule antenne au lieu de deux, réduisant coût et encombrement sans perte de performance.

Avantages (+)

Débit nettement supérieur — 5-10 Mbps autorisant applications vidéo basse résolution, synchronisation cloud en temps réel, uploads fréquents de données volumineuses
Latence très basse — < 100 ms convient aux applications interactives, gaming léger, pilotage de robots industriels légers
Compatibilité universelle — Fonctionne sur tous les réseaux LTE existants globalement, zéro déploiement spécifique requis
Support voix et vidéo — VoLTE et même video call possibles, élargissant les cas d’usage
Itinérance mobile — Gère efficacement le roaming entre cellules et même entre pays

Inconvénients (-)

Consommation énergétique élevée
Coût du module élevé — Chipsets Cat-1 bis coûtent 2-3x plus cher que NB-IoT, impactant fortement les projets de masse
Nécessite une source d’énergie dédiée — Réservé aux appareils branchés, alimentés par batteries rechargeables (solaire, supercap) ou connexion secteur
Complexité accrue — Architecture RF et software plus complexes ; plus de bugs potentiels, consommant plus de ressources microcontrôleur

Cas d’usage idéals pour LTE Cat-1 bis

Routeurs IoT et gateways (box domotique)
Systèmes d’alarme professionnels (transmission rapide requise)
Lecteurs de comptage intelligent haute-fréquence
Modules M2M industriels (CNC, automates légers)
Télécommandes avancées
Équipements médicaux portables sophistiqués
Systèmes de gestion d’énergie résidentiels (pilotage chaudière, climatisation)

Tableau comparatif global

Critère	NB-IoT	LTE-M	LTE Cat-1bis
Bande passante	200 kHz	1,4-5 MHz	20 MHz
Débit DL	26-127 kbps	1-4 Mbps	10 Mbps
Débit UL	62-159 kbps	1-7 Mbps	5 Mbps
Latence	1,6-10 s	< 15 ms	< 100 ms
Portée	~20 km	~15 km LTE	~30 km
Pénétration	Excellente	Bonne	Bonne
Autonomie batterie	10+ ans	1-3 ans	1-6 mois
Appareils/cellule	200 000	50-100 k	~100
Coût module	€	€€	€€€
Antennes	1	1-2	1 (cat1bis)
VoLTE	Non	Oui	Oui
Mobilité	Non (statique)	Oui	Oui
Roaming global	Oui	Oui	Oui

Conclusion

NB-IoT, LTE-M et LTE Cat-1 bis ne sont pas concurrents mais complémentaires. Chacun excelle dans son domaine :

NB-IoT pour l’ultra-efficacité énergétique, la portée et la densité.
LTE-M pour mobilité et faible latence avec autonomie raisonnable.
LTE Cat-1 bis pour puissance brute et débit, acceptant consommation plus élevée.

L’extinction 2G/3G en 2026 libère du spectre et force une modernisation globale. C’est l’opportunité pour les électroniciens d’intégrer les technologies les plus appropriées à leurs cas d’usage, plutôt que de subir l’héritage des architectures 2G vieillissantes.

Le choix avisé dès la phase de spécification électronique maximise ROI, réduit coûts opérationnels, et garantit une durée de vie produit compétitive dans l’écosystème IoT 2026-2035.