13.11.2025
7 minutes
Futur de la communication sur les chantiers avec la 5G et la technologie radio moderne
La numérisation du secteur de la construction nécessite des systèmes de communication capables de transmettre des données en temps réel, de manière sécurisée et dans des conditions difficiles. Sur les chantiers modernes, d'énormes quantités de données sont générées chaque jour par les mesures, les machines, les capteurs, la surveillance et la logistique. Ces informations doivent être disponibles sans délai afin de contrôler les processus de travail, de synchroniser les systèmes de sécurité et d'éviter les temps d'arrêt. Les solutions radio analogiques ou les réseaux mobiles conventionnels ne peuvent plus répondre à ces exigences.
Avec la 5G et la radio industrielle pour chantiers, une infrastructure permettant pour la première fois un échange continu et fiable de données sur les chantiers est disponible depuis quelques années. Une bande passante élevée, une faible latence, le network slicing et le traitement local en périphérie constituent la base technique des processus de construction en réseau. Les machines, les appareils et le personnel deviennent les nœuds d'un réseau de communication commun qui transmet en parallèle la voix, les données de contrôle et les flux vidéo.
La communication sur les chantiers devient ainsi partie intégrante de la production de construction. Elle relie le contrôle des machines, l'assurance qualité, l'approvisionnement en énergie et la surveillance de la sécurité dans une architecture de données uniforme.
Principes technologiques et objectifs stratégiques de la communication moderne sur les chantiers
La communication sur le chantier gère les flux d'informations entre la planification, l'exécution et la sécurité et relie tous les systèmes impliqués, des commandes de machines aux capteurs en passant par la documentation numérique. Sans connexions de données stables, même les processus automatisés perdent leur efficacité, car les décisions ne peuvent plus être prises de manière synchronisée.
Sur le plan technique, la radio de chantier englobe toutes les technologies de transmission et de réseau sans fil qui enregistrent et transmettent la voix, les données et l'état des machines. Les procédés radio classiques tels que PMR ou TETRA assurent certes la communication de base, mais n'offrent pas le débit de données des applications modernes. Les réseaux 5G, les structures maillées WiFi et les solutions de faisceaux hertziens étendent ces systèmes pour former un réseau global évolutif basé sur IP.
Les composants utilisés doivent être résistants à la poussière, à l'humidité et aux variations de température, tout en permettant des débits de transmission élevés. L'objectif est de mettre en place une mise en réseau complète du chantier en tant qu'environnement de production à commande numérique, avec une efficacité mesurable, une souveraineté claire sur les données et des processus transparents tout au long du projet.
Architecture réseau et topologie système des chantiers connectés
L'architecture des réseaux radio modernes pour chantiers repose sur le principe de l'intelligence distribuée. Un réseau performant se compose d'une station de base, d'un serveur périphérique, de passerelles, de commutateurs et de terminaux, qui sont reliés entre eux dans une structure hiérarchique mais dynamique. Des routeurs industriels dotés d'une fonction multi-SIM, de chemins d'antennes redondants et d'un basculement automatique assurent la connexion entre l'infrastructure locale et le réseau de données externe. Ces interfaces permettent d'intégrer des caméras, des capteurs, des tablettes, des commandes et des modules d'accès, qui sont identifiés et gérés via des adresses IP ou des sujets MQTT. Dans les projets temporaires, les centres de données mobiles prennent le rôle de l'infrastructure informatique fixe.
Les systèmes basés sur des conteneurs combinent serveurs périphériques, pare-feu, commutateurs, blocs d'alimentation, climatisation et gestion de l'énergie sur une seule plateforme. Ils sont résistants aux vibrations, blindés CEM et conçus selon la classe de protection IP65. Les machines virtualisées fonctionnent dans des conteneurs isolés, ce qui permet d'utiliser séparément les logiciels de chantier, l'analyse vidéo et les systèmes logistiques. L'edge computing est l'élément central de cette architecture. La puissance de calcul et le stockage des données se trouvent directement à la source, ce qui permet de traiter les données des capteurs sans latence et de ne transmettre que les résultats agrégés au cloud. Les réseaux locaux restent ainsi opérationnels même lorsque les connexions externes sont interrompues, ce qui est une condition préalable au contrôle ininterrompu des processus critiques pour la sécurité.
La technologie 5G utilisée sur les chantiers
Par rapport à la technologie LTE, la 5G offre une bande passante jusqu'à dix fois supérieure et des temps de latence extrêmement faibles dans le domaine des communications radio sur les chantiers. Cette technologie utilise des fréquences comprises entre 700 MHz et 3,6 GHz ; les réseaux privés de campus peuvent être exploités localement.
Le network slicing (ou découpage de réseau) permet de diviser un réseau en segments logiques avec différentes priorités. Ainsi, les canaux de communication liés à la sécurité fonctionnent séparément des données administratives.
Cela présente plusieurs avantages pour les entreprises de construction :
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communications vocales et vidéo stables,
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transmission en temps réel des données des machines et des capteurs,
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densité élevée d'appareils pour les applications IoT,
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intégration dans l'infrastructure informatique existante de l'entreprise.
La combinaison avec le Time-Sensitive Networking (TSN) permet de synchroniser les tâches de commande. Les données de mouvement des grues ou des véhicules autonomes peuvent être traitées avec une précision de l'ordre de la milliseconde.
Au coeur des communications radio sur les chantiers : sécurité des données et sécurité informatique
L'augmentation des échanges de données nécessite des protocoles sécurisés. Les routeurs industriels de chantier fonctionnent avec un cryptage de bout en bout (TLS 1.3) et un accès basé sur les rôles. L'authentification s'effectue via des certificats numériques ou des identités basées sur une carte SIM. Les protocoles MQTT, OPC UA ou HTTPS sont souvent utilisés pour les données des capteurs.
Pour garantir la fiabilité, on opte souvent pour un réseau hybride : la 5G comme canal principal, la radio directionnelle ou le maillage comme solution de secours. Ainsi, la communication reste fonctionnelle même en cas de perturbations. Les systèmes de surveillance enregistrent la qualité du réseau, les pertes de paquets et la puissance du signal en temps réel et transmettent des messages d'alerte au centre de contrôle.
Intégration IoT et données de processus
Les capteurs IoT constituent la base de données pour les processus automatisés sur les chantiers. Ils mesurent la position, la température, l'humidité de l'air, les vibrations, l'inclinaison, la teneur en gaz ou la consommation d'énergie. Ces données sont regroupées via des passerelles et transmises à des serveurs cloud ou edge.
La connexion peut être établie via des protocoles à faible consommation d'énergie tels que LoRaWAN ou Zigbee, ou via des profils 5G-IoT pour des volumes de données plus importants. Les capteurs modernes prennent en charge la récupération d'énergie et ne nécessitent aucune alimentation électrique externe. Cela permet une utilisation généralisée de la radio sur les chantiers, même sur les chantiers temporaires.
Exemples d'application :
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Surveillance de l'état des bétonnières ou des pompes,
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Détection des écarts de température dans les éléments en béton,
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Surveillance des valeurs limites de vibrations et de bruit,
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Alerte automatique en cas de fuite de gaz.
Nos recommandations pour vous
Communication et sécurité sur le chantier
Les systèmes de communication assument de plus en plus de fonctions de sécurité sur les chantiers. Des casques et gilets intelligents (EPI intelligents) transmettent des données de localisation et des signes vitaux. Des capteurs détectent les chutes ou l'immobilité et déclenchent immédiatement l'alarme via le réseau radio. Ces événements sont visualisés sur des tableaux de bord combinés.
Les systèmes vidéo et de surveillance transmettent des images en direct via la 5G en haute résolution. L'analyse assistée par l'IA détecte les schémas de mouvement, les accès et les anomalies. Grâce au traitement en périphérie, l'évaluation s'effectue directement dans la caméra, ce qui réduit le volume de données et le temps de réaction.
Sur les grands chantiers, la surveillance est souvent associée à un contrôle d'accès. Des systèmes basés sur la technologie RFID ou QR enregistrent les personnes présentes sur le site. Toutes les informations sont transmises à une plateforme centrale via des passerelles sécurisées.
Gestion de l'énergie et des infrastructures pour des systèmes de communication autonomes
L'alimentation en énergie des infrastructures de chantier en réseau obéit au principe de la disponibilité permanente dans des conditions ambiantes instables. Les systèmes de communication ne fonctionnent de manière fiable que si l'alimentation électrique, la régulation de la température et la stabilité du réseau sont conçues comme un système intégré. Comme de nombreux chantiers ne disposent pas d'un raccordement permanent au réseau, l'énergie est produite et stockée de manière décentralisée. Des panneaux photovoltaïques à cellules monocristallines fournissent du courant continu qui est injecté dans des accumulateurs au lithium fer phosphate via des régulateurs MPPT (Maximum Power Point Tracking). Des générateurs hybrides prennent en charge les pics de charge et garantissent l'alimentation en cas de faible ensoleillement.
Un système centralisé de gestion de l'énergie surveille la tension, l'intensité du courant, la température des batteries et les cycles de charge. Des contrôleurs de charge adaptatifs donnent la priorité aux modules de communication et de sécurité, tandis que l'éclairage ou les capteurs supplémentaires sont automatiquement désactivés en cas de manque d'énergie. La télémétrie s'effectue via des interfaces Modbus ou CAN-Bus, ce qui permet de lire les paramètres à distance et de transmettre les données d'état au centre de contrôle.
La gestion thermique est un autre facteur décisif. Les boîtiers en aluminium à refroidissement passif avec caloducs dissipent la chaleur perdue, tandis que les éléments chauffants PTC stabilisent le fonctionnement dans des conditions de gel.
Pour les emplacements exposés, on utilise des boîtiers certifiés IP66/IP67, équipés d'éléments de compensation de pression et d'un moulage en silicone pour compenser l'humidité. Cette robustesse physique garantit que les modules de communication restent opérationnels en permanence, même en cas de fluctuations de tension, de variations de température et de contraintes mécaniques.
Dans notre article de blog « Systèmes d'alimentation électrique intelligents pour les chantiers », vous découvrirez comment les concepts modernes d'énergie et de stockage constituent la base de chantiers autonomes et efficaces.
Modèles de données en réseau : intégration de la communication sur chantier dans les processus BIM
Le couplage de la communication sur chantier et de la modélisation des informations du bâtiment (BIM) constitue la base technique des processus de construction basés sur les données. L'intégration des données radio, des capteurs et des machines dans le modèle numérique du bâtiment crée un circuit d'informations continu entre la planification, l'exécution et l'exploitation. Chaque valeur mesurée enregistrée, provenant par exemple de capteurs de mesure, de la surveillance de l'état ou des commandes de machines, est transmise au système BIM via des passerelles IoT, où elle est associée à des données géométriques et sémantiques sur les objets.
La transmission s'effectue généralement via des normes ouvertes telles que IFC ou BCF, ce qui garantit l'interopérabilité entre les plateformes logicielles.
Les terminaux compatibles 5G, les tablettes ou les lunettes AR visualisent ces données directement sur le chantier. Les modifications apportées au modèle sont synchronisées de manière bidirectionnelle : les corrections effectuées sur le terrain actualisent le modèle BIM central en temps réel, tandis que les ajustements de planification sont immédiatement répercutés au niveau de l'exécution.
Cette connexion en temps réel permet un suivi précis de l'avancement des travaux, de la consommation de matériaux et des écarts. Le contrôle qualité, la gestion des avenants et la documentation sont automatisés. Les serveurs périphériques se chargent du prétraitement, du contrôle de plausibilité et du cryptage des enregistrements avant qu'ils ne soient transférés vers les serveurs BIM centraux.
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Conditions-cadres suisses pour la communication numérique sur les chantiers
La Suisse dispose d'une couverture 5G quasi totale, mais les régions alpines et les tunnels imposent des exigences élevées en matière de planification du réseau et de redondance. Dans la pratique, on utilise des infrastructures hybrides qui combinent des faisceaux hertziens, des réseaux 5G autonomes et des systèmes maillés. Cela permet d'assurer une connexion continue malgré l'ombrage topographique. Pour les grands projets dans les domaines ferroviaire, énergétique et du génie civil, des fournisseurs tels que Swisscom Broadcast ou Sunrise Business exploitent des réseaux campus temporaires avec un trafic de données prioritaire et une bande passante garantie.
Dans les environnements où la sécurité est cruciale, comme le creusement de tunnels ou les chantiers en haute montagne, la stabilité du réseau est vitale. C'est pourquoi des stations de base autonomes dotées d'une puissance de calcul Edge sont installées directement sur place. Ces unités prennent en charge le routage, la mise en mémoire tampon des données et le traitement local en cas de défaillance de la connexion supérieure. En complément, des liaisons hertziennes servent de canal de retour redondant vers les centres de contrôle.
La loi révisée sur la protection des données (nLPD) oblige les entreprises de construction à transmettre les données personnelles et générées par des capteurs sous forme cryptée, à les gérer en fonction des rôles et à les enregistrer de manière sécurisée. Sur le plan technique, cela signifie : cryptage de bout en bout, niveaux d'accès différenciés et enregistrement continu de toutes les communications. Parallèlement, les directives du SECO exigent une capacité de communication ininterrompue pour les travaux liés à la sécurité, ce qui rend indispensable l'utilisation de nœuds de réseau autonomes, de canaux d'urgence prédéfinis et d'une alimentation électrique redondante dans l'architecture du chantier.
Technologies d'avenir et tendances de développement
Avec la 6G, qui sera disponible à partir de 2030, le débit de données passera à 1 Tbit/s. Les tâches nécessitant une grande puissance de calcul, telles que la numérisation 3D en temps réel, le contrôle autonome des machines ou le rendu dans le cloud, seront alors directement prises en charge par le réseau mobile. Parallèlement, l'importance des communications par satellite en orbite LEO (Low Earth Orbit) comme complément aux réseaux terrestres ne cesse de croître. Cela permettra également de connecter des chantiers éloignés.
Une autre tendance est l'intégration de l'intelligence artificielle dans les systèmes de communication. Les algorithmes d'IA analysent la charge du réseau, anticipent les perturbations et ajustent dynamiquement l'utilisation des fréquences. Cela garantit des connexions stables dans des conditions changeantes.
La 5G, base de processus de chantier numériques efficaces
L'utilisation de la 5G pour communiquer sur les chantiers marque le passage de solutions radio isolées à une infrastructure de construction connectée et basée sur les données. La combinaison de la technologie radio, de l'edge computing et des capteurs IoT rend les processus sur les chantiers plus transparents, plus efficaces et plus sûrs.
Si vous souhaitez équiper vos futurs projets BTP de systèmes de communication stables, évolutifs et économes en énergie, vous devez dès maintenant évaluer et mettre en œuvre de manière ciblée des architectures 5G, qui constitueront la base de chantiers productifs et gérés numériquement.
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