Test DJI Dongle 2 cellulaire pour Mini 4 Pro et Air 3 : la 4G, une petite révolution dans les liaisons radio

DJI commercialise le Dongle 2 cellulaire, un accessoire qui permet de profiter d’une liaison radio en 4G. Il était déjà disponible en Chine depuis plusieurs mois, mais inopérant en France. DJI a décidé d’ouvrir le service, désormais opérationnel en France. DJI n’est pas le premier constructeur à commercialiser une liaison 4G sur un drone, mais c’est le premier à la proposer sur des appareils destinés au grand public. 

Le Dongle 2 cellulaire est prévu pour deux drones : le Air 3 et le Mini 4 Pro. Et uniquement ces deux appareils (au 11 juillet 2024). Un autre accessoire est prévu pour les Mavic 3.

Le point commun entre ces deux appareils ? C’est la liaison O4 (OcuSync 4) entre la radiocommande et le drone. Le principe est simple : lorsque O4 ne fonctionne plus; la liaison 4G prend le relais.

Que vaut cet accessoire ? Réponse dans cette chronique, qui comprend de larges parties dédiées à la réglementation… Le problème rencontré lors de ce test : pour montrer la 4G en action, les vols de démonstration sont immanquablement pratiqués de manière illégale ! Je vous explique les raisons un peu plus loin dans cette chronique.

Le principe de fonctionnement ?

La liaison O4 fonctionne un peu comme une liaison wifi : elle opère de manière optimale lorsqu’il n’y a pas d’obstacle entre la radiocommande et le drone, lorsque les antennes pointent dans la bonne direction, et lorsque la distance est assez courte. Plus il y a d’obstacles, de distance, et que les antennes sont mal dirigées, plus la liaison se dégrade.

La liaison 4G fonctionne sur un autre principe. La radiocommande communique avec les serveurs de DJI via une liaison Internet. Le drone communique avec les serveurs via une liaison 4G, autrement de la téléphonie mobile en data. La liaison n’est donc pas directe entre la radiocommande et le drone, elle transite par le réseau mobile et par Internet.

L’avantage ? Peu importe les obstacles, la distance et la direction : la radiocommande et le drone ne communiquent pas directement. Il est donc possible de conserver la liaison tant qu’il y a du réseau mobile, du côté du drone et du côté de la radiocommande.

Edit : pour visualiser la couverture du réseau 4G sur une carte, vous pouvez consulter ZoneADSL (voir ici).

Tour du propriétaire

Le Dongle 2 cellulaire est un boitier compact qui mesure 4,4 x 2,2 x 0,7 cm. Il est livré avec un petit accessoire en plastique qui sert à guider les connecteurs des antennes. Sur le boitier, il y a 2 trous où brancher les antennes, un connecteur USB-C, et une trappe protégée par une languette en caoutchouc dans laquelle il faut insérer une carte SIM, au format NanoSIM. DJI fournit aussi un petit tournevis cruciforme.

Montage

La mise en place du Dongle 2 cellulaire est différente sur le Air 3 et sur le Mini 4 Pro. Mais en revanche, sur les deux appareils, il est indispensable de procéder à une mise à jour pour disposer d’un firmware récent. La mise à jour concerne aussi la radiocommande RC 2, et l’application DJI Fly sur smartphone dans le cas de la radiocommande RC-N2.

Il faut ensuite préparer la carte NanoSIM pour qu’elle soit reconnue par le Dongle 2 cellulaire. Elle doit bien sûr être liée à un abonnement Data auprès d’un opérateur. Il faut aussi veiller à désactiver la saisie du code PIN à l’allumage. C’est une manipulation que vous pouvez effectuer en insérant temporairement la carte SIM dans votre mobile, le temps de trouver l’option de désactivation.

Montage sur le Air 3

DJI a tout prévu lors de la conception de ce drone : le Dongle 2 cellulaire est prévu pour être inséré dans la coque, et les antennes sont déjà en place ! Le montage est simple et rapide. Il faut retirer la batterie du drone, retirer les deux vis à l’intérieur de la trappe dans la partie supérieure. Il faut ensuite pousser la coque à l’arrière vers le haut pour la débloquer, puis la tirer vers l’arrière. Une fois retirée, elle laisse apparaitre la trappe pour le Dongle 2 cellulaire.

Il faut ensuite placer les connecteurs des deux antennes dans l’accessoire guide, puis fixer les deux connecteurs sur le boitier (logo DJI vers le haut). Puis insérer le boitier dans le connecteur USB-C. La dernière étape consiste à remettre la coque et les deux vis. C’est tout !

Le surpoids ? 11 grammes pour le Dongle 2 cellulaire (avec la carte NanoSIM), 0,1 gramme pour le guide, soit 11,1 grammes au total.

Montage sur le Mini 4 Pro

La petite taille de cet appareil ne permet pas le montage à l’intérieur. DJI a donc prévu un accessoire, le Kit de montage pour Dongle 2 cellulaire, qu’il faut acquérir en plus du Dongle 2 cellulaire. Dedans, il y a un support avec un élastique et un câble court USB-C vers USB-C. 

Le support s’ouvre et laisse apparaitre les connecteurs de deux antennes. Il faut utiliser le guide fourni avec le Dongle 2 cellulaire pour fixer les antennes, puis les insérer dans le Dongle 2 cellulaire. Le boitier se clipse dans le support, qu’il suffit de refermer.

Pour achever le montage, il faut installer le support sous le Mini 4 Pro. Un système d’ergots permet de le positionner facilement. Pour le fixer, il faut faire passer l’élastique autour de la coque du Mini 4 Pro et bloquer avec la boucle plastique. La dernière étape : il faut brancher le câble USB-C sur le connecteur USB-C du drone et sur celui du boitier Dongle 2 cellulaire.

Le surpoids ? 11 grammes pour le Dongle 2 cellulaire (avec la carte NanoSIM), 0,1 gramme pour le guide, 25,7 grammes pour le boitier, et 6 grammes pour le câble USB-C. Soit 42,8 grammes au total.

Mise en route

La méthode est la même pour le Air 3 et pour le Mini 4 Pro. La première étape consiste à vérifier que DJI Fly est connecté à Internet. Avec la radiocommande RC-N2, c’est le smartphone qui sert de support à DJI Fly, il suffit donc d’être connecté en Data sur le réseau mobile (ou via un point d’accès wifi). Sur la radiocommande RC 2, il faut établir une connexion wifi à un point d’accès Internet. J’ai utilisé la fonction de partage de la connexion en wifi de mon smartphone pour créer un point d’accès.

Dans DJI Fly, sur l’écran de retour vidéo, à droite des barres indiquant la liaison O4 (notée RC), vous devriez voir apparaitre l’icône 4G. Pour le moment, elle est accompagnée par des points, signe qu’il n’y a pas de liaison.

Passez dans les réglages, puis l’onglet Transmission, activez Transmission améliorée. Ou bien touchez l’icône 4G, et activez Transmission améliorée. Les points à côté de l’icône se transforment en barres indiquant la qualité de la liaison 4G. Le Dongle 2 cellulaire est opérationnel ! Si vous touchez l’icône 4G, DJI Fly indique la qualité de la liaison du « réseau aérien » (sur le drone) et du « réseau au sol » (la radiocommande).

Comment ça fonctionne, en pratique ?

La liaison principale est O4. Il faut qu’elle soit établie pour que le drone puisse décoller. Si pendant le vol la liaison O4 faiblit jusqu’à être coupée, la liaison 4G prend le relais ! Le retour vidéo souffre d’une forte latence au moment ou la liaison O4 est coupée, puis se rétablit quand la 4G se déclenche. On conserve ainsi le retour vidéo et le contrôle de l’appareil.

Et ça fonctionne ?

Oui, et globalement de manière très satisfaisante ! Lors de mes essais, j’ai noté un peu de latence dans le retour vidéo et les commandes par rapport à la liaison O4, mais les images sont fluides et le drone parfaitement pilotable, même en présence d’obstacles. 

Notez cependant que la qualité de la liaison est assez fluctuante. Tant que l’indicateur 4G affiche 4 barres, la liaison est optimale, le pilotage est agréable. Mais lorsque la liaison est dégradée, une forte latence apparait. Dans ce cas, il faut éviter les vols engagés en présence d’obstacles. J’ai aussi noté des ralentissements du retour vidéo lors de la bascule (automatique) entre O4 et la 4G.

Optimiser la liaison 4G ?

Du côté du drone, j’ai noté que la qualité de la liaison était optimale à environ 40 mètres de hauteur. Très bas, elle se dégrade rapidement. Trop haut, vers 100 mètres, elle se dégrade aussi. A proximité d’une agglomération, la liaison est optimale. En pleine campagne, le réseau mobile n’est pas toujours formidable. En montagne, c’est encore plus complexe : la qualité de la liaison est tributaire des reliefs, et varie beaucoup selon la position et la hauteur de vol.

Bref, il faut être à une distance raisonnable et sans obstacles d’un relais GSM pour que la liaison soit correcte. J’ai aussi noté que la liaison, côté DJI Fly (smartphone ou RC 2), était changeante, pour des raisons que je n’explique pas. Le signal peut rester optimal, puis soudainement s’écrouler, et revenir. A noter que la liaison 4G a tendance à s’écrouler en intérieur.

Que se passe-t-il si la liaison 4G est rompue ?

Dans ce cas, le drone déclenche un failsafe. Dans les réglages de DJI Fly (onglet Sécurité, puis Paramètres de sécurité avancés et Perte du signal), vous choisissez l’une des 3 procédures que le drone peut suivre.

• Il y a le RTH : il lance un retour automatique au point de décollage.
• Il y a le stationnaire : le drone se fige là où il se trouve jusqu’à ce qu’il n’ait plus de batterie.
• Il y a le posé automatique : le drone se pose doucement là où il se trouve.

Evidemment, il est important de bien choisir le comportement de failsafe avant de décoller.

Imaginons que vous contourniez une colline de 200 m de haut. En cas de RTH, le drone monte à sa hauteur prédéfinie de RTH (qui ne peut pas dépasser 120 mètres), et revient. Comme la colline est plus haute, il se fige si les détecteurs d’obstacles sont activés et fonctionnent, il se crashe dans le cas contraire.

Imaginons maintenant que vous voliez au-dessus de la mer. En cas de failsafe, les réglage stationnaire et posé sont l’assurance d’un amerrissage…

Donc avant de voler, anticipez toujours le comportement du failsafe au mieux (au moins pire) selon l’environnement de vol.

L’impact sur l’autonomie et la maniabilité ?

Avec le Air 3, je n’ai noté aucune différence concernant la durée des vols. Avec le Mini 4 Pro, le surpoids est léger, mais suffisant pour retirer 2 à 3 minutes d’autonomie. Je n’ai noté aucune différence dans la maniabilité des deux appareils. Notez que le support 4G sur le Mini 4 Pro rehausse l’arrière et fait office de train d’atterrissage.

La LED de contrôle

Il y a une LED de contrôle sur le Dongle 2 cellulaire, dont le code couleur indique l’état de fonctionnement. A vrai dire, les codes mentionnés dans la documentation ne correspondent pas au comportement réel. Par exemple, avec une liaison 4G forte, la LED devrait être verte fixe, or elle est en verte clignotant. Mais c’est un point de détail, car lorsque le boitier est logé dans la coque du Air 3 ou dans le support du Mini 4 Pro, on ne la voit pas !

La consommation des données sur le forfait ?

Lors de mes vols, j’ai noté que 15 minutes avaient consommé environ 500 Mo de données. Soit 33 Mo par minute. Avec un forfait 2 Go, vous pouvez voler pendant 1 heure par mois. Avec 160 Go, vous pouvez voler pendant 80 heures. Avec 300 Go, ce sera 150 heures.

C’est très correct, mais c’est à surveiller si votre forfait est léger ou si vous volez beaucoup (en 4G, car lorsque vous êtes en O4, la consommation de données est quasi nulle).

Liaison O4 imposée pour décoller

Nous l’avons au début du vol : pour décoller, la liaison O4 doit être opérationnelle. En d’autres mots, cela signifie que vous devez être assez proche de l’appareil pour pouvoir décoller. Cela signifie aussi que vous pouvez le piloter pour aller loin, pour passer derrière des gros obstacles, jusqu’à perdre la liaison O4. Mais si vous vous posez, vous ne pourrez plus redécoller, même si la liaison 4G est optimale.

Sachez aussi qu’il n’est pas possible de forcer la liaison radio en 4G en désactivant O4. Il n’est par conséquent pas possible de pratiquer des vols exclusivement en 4G. A vrai dire, c’est possible en brouillant volontairement les liaisons 2.4, 5.1 et 5.8 GHz… mais je rappelle à toutes fins utiles que le brouillage est interdit en France.

Pourquoi cette limitation ?

Sans doute parce que DJI propose la 4G comme une assistance à la liaison radio O4 classique, pas comme un outil pour piloter à très grande distance. Car théoriquement, la 4G permettrait au pilote de se trouver à Lille et le drone à Marseille. Vous l’aurez compris, ces vols en 4G soulèvent des questions d’ordre réglementaire, et plus encore. Donc vous n’échappez pas à…

La minute réglementaire…

Voler avec une liaison en 4G, est-ce autorisé ? La réponse m’a été donnée par l’ARCEP (voir ici) : non, ce n’est pas autorisé. Du moins pas encore. Cela n’empêchera pas les pilotes de le faire puisque le matériel est en vente et opérationnel – c’est d’ailleurs ce que j’ai fait lors de ce test (et c’est très très mal).

• 

  Peut-on ajouter cet accessoire sur le Air 3 ?
  Oui, parce que le constructeur a prévu une liste d’accessoires pour lesquels la conformité à la classe C1 est préservée. 
• Peut-on ajouter cet accessoire sur le Mini 4 Pro ?
  Sur la version de base en classe C0 : non, parce que le Dongle 2 cellulaire ferait passer le poids au-delà des 250 grammes réglementaires.
  Sur la version modifiée en classe C1 via la procédure de DJI (voir ici) : oui, parce que le constructeur a prévu une liste d’accessoires pour lesquels la conformité à la classe C1 est préservée.

Le Dongle 2 cellulaire, un pousse-au-crime ?

Je rappelle que l’une des plus importantes règles de la catégorie Ouverte impose des vols en vue directe du pilote (ou de son observateur en cas de vols en immersion). Tant que le vol est en vue directe, il y a très peu de risque que la liaison O4 soit coupée. Or la 4G ne se déclenche que lorsque la liaison O4 est coupée.

C’est donc assez simple : le Dongle 2 cellulaire est destiné aux vols hors de la vue directe… lesquels ne sont pas autorisés en catégorie Ouverte. Pire : c’est en milieu urbain que la liaison 4G est la plus efficace, c’est-à-dire là où la catégorie Ouverte en permet pas de voler (en France).

Le Dongle 2 cellulaire, un game-changer ?

Jusqu’à présent, les vols étaient limités à la portée de la liaison radio O4. C’est-à-dire quelques kilomètres dans des conditions optimales, quelques centaines de mètres en présence d’obstacles. 

Avec le Dongle 2 cellulaire, le drone peut aller loin, pour peu qu’il y ait une couverture 4G ! Techniquement, vous pouvez partir à 1 km, 2 km, 5 km, 10 km ou plus ! et c’est l’autonomie de l’appareil qui limitera la distance. En mode Sport, le Air 3 peut parcourir plus de 15 km en 15 minutes. Aller si loin et si facilement en conservant les commandes et le retour vidéo, c’est une petite révolution sur des drones destinés au grand public !

Le côté sombre…

Lorsqu’une nouvelle technologie devient accessible au plus grand nombre, on voit immanquablement apparaitre des usages malveillants. Il est probable que ce soit le cas pour la 4G sur les drones de DJI. On imagine aisément les vols totalement illégaux qui peuvent être pratiqués avec la 4G…

De quoi donner des sueurs froides aux forces de l’ordre… De quoi compliquer aussi la tâche des systèmes de brouillage, puisqu’en plus des fréquences radio et GPS classiques, il faudra désormais brouiller les fréquences de téléphonie mobile !

Faut-il acheter le Dongle 2 cellulaire ?

Pour des raisons réglementaires, je ne recommande pas l’achat du Dongle 2 cellulaire :

• L’ARCEP m’a indiqué que l’usage de la 4G en drone n’était pas (encore) autorisé.
• En catégorie Ouverte, le Dongle 2 cellulaire va à l’encontre de l’obligation de vol en vue directe.
• Pour la même raison, il ne convient pas pour un usage en catégorie Spécifique sous scénarios nationaux S-1 et S-3.
• Il a peu d’intérêt en scénario S-2 puisque la liaison O4 suffit pour couvrir la distance autorisée.
• Il n’est pas exploitable en catégorie Spécifique sous scénarios européens STS-01 et STS-02 (puisque le Air 3 et le Mini 4 Pro sont de classe C1).
• Restent des usages avec certains PDRA ou une Autorisation d’Exploitation via une méthode SORA – mais il sera sans doute difficile de convaincre les autorités de l’usage d’une technologie que l’ARCEP décrit comme non autorisée.

Ceci étant dit…

Le Dongle 2 cellulaire est sans aucun doute une fenêtre sur les liaisons radio de demain ! Et il est tout de même très agréable de pouvoir goûter à ce que demain nous réserve, dès aujourd’hui, même si ce n’est pas légal.

Surtout que le prix est très raisonnable : comptez 149 € pour le Dongle 2 cellulaire pour un Air 3 sur le Store en ligne de DJI. Il faut ajouter 20 €, toujours sur le Store en ligne de DJI, pour le Kit de montage pour Dongle 2 cellulaire pour un Mini 4 Pro. Plus, bien sûr, un abonnement à un forfait 4G auprès d’un opérateur. Ce n’est pas tout : la 4G fonctionne avec un abonnement au service Transmission améliorée de DJI. Le Dongle 2 cellulaire inclut 1 an d’abonnement gratuit. A l’issue de cette période, il faudra renouveler l’abonnement pour continuer à utiliser la 4G, une option qui sera facturée 29 € à l’année par DJI… Le Dongle 2 cellulaire pour Air 3 est également proposé par studioSPORT à 149 € (taxes comprises), ainsi que le Kit de montage pour Dongle 2 cellulaire pour Mini 4 Pro à 20 €.

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