La connexion de dispositifs série à Internet via des réseaux cellulaires devient de plus en plus courante dans les applications industrielles et à distance. Cet article expliquera en détail comment connecter des dispositifs série à un réseau cellulaire et vous aidera à choisir l’option la mieux adaptée à vos besoins spécifiques.

Comment connecter un appareil série à un réseau cellulaire

Pour connecter votre équipement industriel série à un réseau cellulaire, il existe deux options principales : un modem cellulaire ou un routeur cellulaire.

Qu’est-ce qu’un modem cellulaire

Un modem cellulaire est un appareil qui connecte des équipements basés sur un port série—tels que des automates programmables (PLC), capteurs ou compteurs—à Internet via des réseaux cellulaires 4G ou 5G. Il convertit les données série (via RS-232, RS-485 ou RS-422) en données IP pouvant être transmises sans fil.

Avec une carte SIM installée, le modem établit une liaison de données mobiles. Il agit comme un pont, transférant les données entre le dispositif série et un serveur distant ou une plateforme cloud.

Les modems cellulaires sont généralement utilisés pour la communication point-à-point, connectant un ou quelques appareils série à un système central. Certains modems offrent des fonctions de NAT ou de redirection de ports de base, mais la plupart ne disposent pas de fonctions de routage avancées. Leur conception plus simple les rend faciles à configurer et très fiables pour un usage industriel. Des fonctionnalités supplémentaires telles que la reconnexion automatique, la mise en mémoire tampon des données et la détection de battement de cœur contribuent à maintenir une transmission de données stable.

Dans les environnements industriels, on les appelle souvent Modems Série-vers-Cellulaire. Ils sont largement utilisés dans les scénarios où les réseaux filaires sont indisponibles ou difficiles à déployer, comme dans la surveillance à distance, l’agriculture intelligente, les capteurs environnementaux, la télérelève ou les systèmes de services publics.

En résumé, si vous recherchez une méthode simple et économique pour connecter votre appareil série à Internet via des réseaux cellulaires, le modem cellulaire est un excellent choix.

Qu’est-ce qu’un routeur cellulaire ?

Un routeur cellulaire inclut généralement un modem cellulaire intégré, lui permettant d’accéder à Internet via une carte SIM. En plus de cela, il offre des options de connectivité supplémentaires : il peut se connecter à des réseaux filaires via des ports LAN ou sans fil via un module Wi-Fi intégré pour prendre en charge plusieurs terminaux. De nombreux routeurs cellulaires de qualité industrielle prennent également en charge les connexions par port série et les protocoles de communication industrielle, ce qui les rend également adaptés aux applications série-vers-cellulaire.

En résumé, les deux appareils peuvent servir de solutions série-vers-cellulaire. Si vous ne connaissez pas encore les différences spécifiques ou comment choisir la solution adaptée, pas d’inquiétude — la section suivante vous guidera dans le processus de décision selon vos besoins.

Comment choisir le bon convertisseur Série-vers-Cellulaire ? Modem ou Routeur ?

Nous vous recommandons de prendre en compte les aspects suivants pour choisir l’appareil qui vous convient :

Type de port série

Que vous envisagiez un modem ou un routeur cellulaire, la première chose à vérifier est le type de port série utilisé par votre équipement industriel — RS485, RS232, RS422 ou un autre format. Il est essentiel de sélectionner un produit qui correspond à l’interface série de votre appareil pour garantir la compatibilité et une communication correcte.

Si vous n’êtes pas sûr du type exact de port série ou si vous souhaitez plus de flexibilité, nous vous recommandons de choisir des appareils prenant en charge plusieurs standards série via une seule interface. Certains de nos modèles de modems et routeurs cellulaires sont équipés de ports série combinés prenant en charge simultanément RS485, RS232 et RS422. Cela simplifie non seulement le processus de sélection mais garantit également que votre appareil reste polyvalent et réutilisable pour différents projets ou équipements futurs.

Vitesse du réseau cellulaire

Un autre facteur important est la vitesse et la génération du réseau cellulaire. Différents types de réseaux offrent des niveaux variables de bande passante et de latence, ce qui affecte directement les performances.

• 2G : Convient aux dispositifs transmettant de petites quantités de données de façon peu fréquente. Par exemple, un compteur d’eau intelligent qui envoie ses données une fois par jour ou un contrôleur d’irrigation à distance en milieu agricole fonctionnent bien sur un réseau 2G.

• 3G : Idéal pour une transmission de données occasionnelle. Par exemple, un terminal de point de vente (POS) qui envoie les relevés de transaction après chaque paiement peut fonctionner de manière fiable sur le 3G.

• 4G : Conçu pour la transmission en temps réel de données de volume moyen. Les traceurs GPS qui mettent à jour leur position chaque seconde, comme ceux utilisés dans la logistique de flotte, nécessitent généralement des connexions 4G. Ou encore certains systèmes de surveillance industrielle qui envoient des mises à jour toutes les quelques secondes, ou des capteurs environnementaux transmettant des données multi-paramètres en temps réel — la 4G offre dans ces cas une connexion stable et fiable où la vitesse et la réactivité sont cruciales.

• 5G : Idéal pour les applications à haute fréquence et à forte intensité de données. Des appareils comme les terminaux d’assistance à distance industrielle en réalité augmentée, qui diffusent de la vidéo HD en temps réel, bénéficient de la très faible latence et de la haute vitesse de la 5G, permettant un diagnostic et une maintenance à distance plus fluides.

De nombreux appareils modernes sont également compatibles avec plusieurs générations de réseau, ce qui les rend plus adaptables à divers scénarios de déploiement. Par exemple, nous proposons des routeurs cellulaires compatibles 3G/4G/5G, ainsi que des modems et routeurs compatibles 2G/3G/4G. Vous pouvez consulter nos pages produits pour des suggestions de modèles spécifiques en fonction de votre bande passante et de vos besoins applicatifs.

Autres paramètres

En outre, que vous choisissiez un modem ou un routeur cellulaire, vous devez également prendre en compte plusieurs autres facteurs, tels que la compatibilité avec l’alimentation électrique, la taille de la carte SIM et la prise en charge des protocoles industriels pertinents. Assurez-vous que le type de carte SIM correspond aux spécifications de l’appareil. De plus, l’appareil doit prendre en charge les protocoles de communication industrielle appropriés pour garantir une intégration fluide avec votre système existant — par exemple, Modbus pour l’automatisation industrielle ou MQTT pour les applications IoT — afin d’éviter les problèmes d’incompatibilité de données.

Nombre de dispositifs à connecter

L’un des facteurs les plus critiques pour choisir entre un modem et un routeur cellulaire est le nombre de dispositifs que vous souhaitez connecter.

Un modem cellulaire est généralement conçu pour prendre en charge un seul appareil série, ce qui le rend idéal pour les scénarios simples à appareil unique. Par exemple, il est parfait pour connecter un enregistreur de température et d’humidité dans un atelier de production ou un terminal de surveillance hydrologique autonome déployé à l’extérieur. Les modems cellulaires sont compacts, écoénergétiques et nécessitent peu de configuration. Si votre cas d’usage implique un seul appareil série, un modem cellulaire est souvent la solution la plus simple et la plus économique.

En revanche, les routeurs cellulaires offrent beaucoup plus de flexibilité. La plupart des routeurs cellulaires incluent plusieurs ports LAN pour des connexions filaires aux terminaux. Les routeurs industriels peuvent également prendre en charge de 1 à 4 ports série, souvent compatibles avec différents types de ports simultanément (par exemple RS485/232). Par exemple, dans une petite usine de transformation alimentaire, un routeur cellulaire peut se connecter à la fois au capteur de température d’une machine d’emballage et au contrôleur du tapis roulant via deux ports série, tout en étant connecté à un PC de surveillance via un port LAN, permettant ainsi un suivi centralisé de plusieurs équipements. De plus, les routeurs équipés de modules Wi-Fi peuvent prendre en charge des connexions sans fil, permettant à encore plus d’appareils d’être intégrés au réseau. Par conséquent, si vous devez connecter plusieurs dispositifs série et avez d’autres besoins en connectivité, un routeur cellulaire — avec sa combinaison de ports LAN, d’interfaces série et de capacité sans fil — offre une solution plus robuste et évolutive.

Scénarios d’utilisation et exigences de performance

L’environnement dans lequel votre appareil fonctionne est un autre facteur clé pour choisir entre un modem ou un routeur cellulaire. Cependant, la résistance à l’environnement ne dépend pas du type d’appareil, mais du fait qu’il soit conçu pour un usage grand public ou industriel. Les deux peuvent offrir une protection de base en version grand public, tandis que les versions industrielles présentent une durabilité renforcée, une résistance à la poussière/eau et un blindage électromagnétique, adaptées aux environnements industriels difficiles ou aux déploiements en extérieur.

Pour les environnements hostiles, un appareil cellulaire de qualité industrielle — modem ou routeur — est fortement recommandé. Exemples :

• Dans les environnements industriels sévères, les dispositifs sont conçus pour répondre à divers besoins de protection. Par exemple, dans des opérations en surface poussiéreuses et soumises à de fortes vibrations, des appareils industriels robustes dotés de boîtiers en aluminium renforcés et d’une protection IP40 résistent aux chocs et bloquent la poussière pour une opération stable. Dans les mines de charbon souterraines, où les équipements fonctionnent souvent sans boîtier externe, les composants internes sont conçus pour résister à la poussière et aux vibrations afin d’assurer une performance fiable.

• Sur les chantiers, où la boue et les interférences électromagnétiques sont fréquentes, des modems ou routeurs industriels avec des niveaux de protection CEM 3/4 protègent contre les interférences, et les interfaces scellées empêchent l’eau ou les contaminants de pénétrer.

• Dans les champs pétrolifères désertiques, les appareils industriels supportent des températures extrêmes allant de -20°C à +70°C ou de -35°C à +75°C, ainsi que les tempêtes de sable grâce à des conceptions étanches à la poussière, assurant une transmission fiable.

• Dans des contextes mobiles comme les ambulances ou les camping-cars, les routeurs cellulaires prennent en charge le transfert de signal pendant les déplacements, maintenant la connexion de plusieurs appareils. Pour un usage mono-appareil dans ces cas, les modems industriels au design robuste fonctionnent également de manière fiable.

Pour de tels scénarios, un modem ou un routeur cellulaire industriel, avec un design robuste et résilient, est le choix fiable.

Besoins fonctionnels supplémentaires

Lors du choix d’un appareil pour connecter un équipement série à un réseau cellulaire, il est également important de considérer tout besoin fonctionnel supplémentaire au-delà de la simple connectivité.

Gestion des appareils :

Les modems cellulaires proposent des fonctions de gestion légères. Par exemple, ils prennent généralement en charge la configuration à distance via des commandes AT par le port série, ce qui convient aux applications simples, telles que la surveillance agricole.

En revanche, les routeurs cellulaires incluent souvent des capacités de gestion avancées, telles que des plateformes cloud permettant un suivi et un contrôle centralisés de plusieurs appareils, idéales pour des scénarios comme la gestion de systèmes intelligents à distance ou d’installations industrielles.

Gestion du trafic :

Les modems peuvent offrir un contrôle de trafic de base, tel que la limitation du débit du port série. Les routeurs, en revanche, prennent en charge la QoS, vous permettant de prioriser les trafics critiques. Cela garantit que les données des capteurs série sont transmises de manière fiable même en présence de flux importants, comme les visioconférences ou les transferts de fichiers.

Sécurité réseau :

Certains modems cellulaires prennent en charge le chiffrement des communications série pour renforcer la sécurité des données. Les routeurs cellulaires proposent généralement des fonctions de sécurité plus complètes, notamment pare-feu, contrôle d’accès et support VPN pour un accès à distance chiffré, offrant une protection de niveau entreprise pour les applications industrielles ou sensibles.

Redondance et basculement :

Les modems cellulaires prennent généralement en charge la recomposition automatique en cas de perte de réseau. Les routeurs cellulaires vont plus loin avec la redondance multi-liaison. Par exemple, les routeurs double-SIM offrent un basculement automatique, similaire aux smartphones double-SIM qui changent de réseau, assurant une continuité de service dans les déploiements critiques.

Conclusion

Les modems et routeurs cellulaires jouent chacun un rôle clé pour connecter des dispositifs série aux réseaux mobiles. Les modems sont idéaux pour des configurations simples à appareil unique, tandis que les routeurs offrent des fonctionnalités avancées et une connectivité multi-appareils. En évaluant votre cas d’usage, le type d’interface, l’environnement et les exigences réseau, vous pouvez choisir en toute confiance l’outil adapté à votre déploiement.