S'il est une évolution d'importance dans le monde de l'informatique, des communications, et plus généralement du numérique, c'est bien celle qui a accouché du téléphone mobile.
Si l'invention du téléphone tel qu'on le connaît aujourd'hui date du milieu du XIXe siècle, la généralisation de son usage date des années 1980, et il a fallu attendre les années 2000 pour voir apparaître les solutions technologiques permettant de couper le cordon
et le rendre vraiment nomade. Après un petit historique des technologies mises en oeuvre, cette rubrique se penchera sur les capacités et les usages de ces nouveaux outils.
1G, 2G, 3G, etc.
Le principe de la téléphonie mobile est de remplacer les câbles par des ondes radio comme support des signaux pour véhiculer la parole.
Il s'appuie sur une infrastructure de points de connexion radiofréquence (appelées bornes
) entre les clients (terminaux mobiles) et le réseau téléphonique câblé, qui découpe le territoire en cellules
en recouvrement selon la portée des bornes de connexion, ce qui a valu l'autre appellation de téléphone cellulaire
(les anglo-saxons disent plus volontiers cellular phone ou cellphone que mobile phone).
Les acronymes en G
désignent les générations technologies successives, qui s'accompagnent d'une évolution des capacités.
1G : la première génération
La première génération reposait sur des technologies analogiques (cf. image ci-contre, à droite) d'où des encombrements et des masses dissuasifs, dus en particulier à la consommation des électroniques, qui nécessitaient une grosse batterie pour atteindre des autonomies décentes.
2G : les débuts du numérique
C'est le résultat de la conjonction :
- des techniques dites SDR (pour Software-Defined Radio, ou
radiologicielle
en français) qui consistent à numériser le signal radioau ras de l'antenne
et d'effectuer les traitements (démodulation, accrochage / décrochage / basculement entre cellules, codage / décodage, etc.) tout en numérique, dans des circuits logiques programmables (typiquement des FPGA), - de la définition d'un standard, le GSM (pour Global System for Mobile Communications).
Il s'agit alors uniquement de passer et recevoir des appels téléphoniques, aussi les téléphones sont simples ; les électroniques sont très intégrées et très optimisées, ce qui permet des téléphones très compacts (plus compacts même que les téléphones fixes, cf. image ci-contre, à gauche) et très sobres en énergie, donc avec une bonne autonomie (1 semaine si on téléphone peu).
Les contrats proposés par les opérateurs sont basés sur des forfaits horaires, l'abonnement consistant à payer une somme fixe pour une durée maximum d'appels cumulée sur une période donnée (un mois généralement), les dépassements provoquant le blocage du service ou la surfacturation des minutes en dépassement.
Avec le téléphone fixe, le lien entre le terminal et le compte utilisateur (donc le contrat avec l'opérateur) est fait à travers l'adresse de branchement du lieu (maison, bâtiment, armoire téléphonique, etc.) sur le réseau physique. Avec le téléphone mobile ce n'est plus possible, et pour ce faire apparaît la carte SIM, petit circuit contenant les informations spécifiques à l'abonné qui permet de réaliser l'authentification de l'utilisateur à sa connexion sur le réseau et vérifier qu'il a bien les droits pour l'utiliser (abonnement payé, forfait non dépassé, etc.). Elle permet aussi de stocker des données utilisateur comme un carnet d'adresses simple, associant des noms et des numéros de téléphone.
2G+ ou Edge
D'autres standards sont apparus par la suite qui ont permis de fournir de nouveaux services à l'utilisateur d'un téléphone mobile. L'évolution la plus notable de la 2e génération, dite 2G+ ou Edge
est la possibilité d'utiliser le seul téléphone mobile pour se connecter à Internet, certes avec des fonctionnalités limitées par la rusticité du terminal, mais permettant ce que l'on appellera par la suite la liaison de données
ou les données mobiles
. Dès lors apparaissent des forfaits à volume limité de données échangées sur Internet. En général, au-delà de cette limite l'utilisation n'est pas forcément bloquée mais entraîne la surfacturation des dépassements, ce qui a pu occasionner des surprises très désagréables.
3G, 4G, 5G : l'escalade de la performance
A partir de la 3e génération, l'évolution majeure consiste à utiliser de nouvelles gammes de fréquences radio (sans abandonner les précédentes pour rester compatible des réseaux existants) dans le but d'augmenter le débit pour la fonction données mobiles
, afin de proposer de nouveaux services comme la musique ou la vidéo en streaming (de l'anglais stream : flux) c'est-à-dire la diffusion de contenus en continu, comme c'était déjà possible sur l'Internet fixe.
Les générations suivantes (3G+, 4G, 5G) visent des débits toujours croissants, pour des services toujours plus gourmands et toujours plus nomades - tout connecté, partout, tout le temps. Les différences techniques principales résident dans l'ajout de nouvelles gammes de fréquences radio ou de nouveaux protocoles de communication, ce qui fait qu'un téléphone 4G ne peut pas accéder à la 5G, alors que l'inverse est vrai.
La véritable révolution du mobile
Du fait de l'accès Internet performant et généralisé amené par la 3G, le téléphone devient un véritable ordinateur nomade - apparaît le terme de smartphone (téléphone intelligent
, à gauche) doté de nouvelles fonctions matérielles :
- la connexion Wi-Fi (cf. Le réseau à la maison ou ailleurs) comme les ordinateurs, ce qui permet au téléphone de se connecter à Internet sans
consommer
le forfaitdonnées mobiles
, - la connexion BlueTooth : une nouvelle gamme de fréquences radio permettant de connecter à courte distance (quelques mètres) le téléphone à divers dispositifs (oreillettes ou casque audio, enceintes amplifiées, équipements domotiques, etc.),
- un récepteur GNSS (GPS d'abord, puis extension à Beidou, Glonass, Galileo),
- un appareil photo numérique, capable aussi de prendre des vidéos,
et bien sûr les logiciels associés :
- un Operating System d'usage général, analogue à ceux des ordinateurs personnels, dont ils sont d'ailleurs issus (les deux plus répandus, Android de Google et iOS d'Apple, sont dérivés respectivement de Linux et de MacOS),
- tout un tas d'applications, gratuites ou non, que l'on peut télécharger depuis un
store
(magasin en ligne) et installer sur son téléphone, comme on le faisait sur un ordinateur.
En parallèle, se développent les tablettes numériques (ci-dessus à droite), analogues à des smartphones, mais visant un usage plus à la maison
que sur le terrain
, donc avec un plus grand écran pour un meilleur confort de lecture, plus de mémoire, destiné principalement à être connecté en Wi-Fi, et donc n'ayant généralement pas la fonction téléphonie de type GSM (pas de carte SIM).
Dans l'un comme dans l'autre, pêle-mêle, on trouvera :
- des applications nécessaires pour utiliser les nouveaux éléments matériels : applications de prise de photos/vidéos et de retouche photo, applications de navigation et de cartographie utilisant le récepteur GNSS, applications d'écoute de flux audio et vidéo,
- des applications de service (météo, transports en commun, applications bancaires, achats en ligne, ...), bureautique et communication (traitement de texte, tableur, mail, accès au cloud, visioconférence, ...),
- des jeux,
- et bien sûr les applications de messagerie et d'accès aux réseaux sociaux, dont l'usage a littéralement explosé avec l'arrivée des smartphones.
La combinaison appareil photo + connectivité et réseaux sociaux induit sans doute l'évolution la plus spectaculaire qui ne manque pas d'inquiéter :
- si sur les premiers modèles les photos étaient de mauvaise qualité, de gros progrès ont été fait au point que tout un chacun peut avoir en permanence un appareil photo dans la poche, si bien que tout le monde s'improvise photographe, au point de dévaloriser la profession qui se trouve en butte avec l'idée de plus en plus répandue qu'une photo doit être gratuite puisque n'importe qui peut en faire,
- les utilisateurs sont de plus en plus connectés, au point que les échanges sur les réseaux sociaux prennent le pas sur les relations humaines directes,
- on prend des photos et des vidéos de tout et n'importe quoi, que l'on poste sur les réseaux sociaux, les utilisateurs connectés se transformant en sorte de Big Brother involontaire ou inconscient, avec une recrudescence de plaintes pour atteinte au droit à l'image.
En résumé
voir ici un Synoptique des fonctions et connexions d'un smartphone
