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Cas pratique : un capteur IoT entre RED et FCC

Guide, cas pratique

Ceci est un parcours entièrement hypothétique et illustratif : aucun client réel, aucun produit réel, aucune donnée confidentielle. Pour rendre concrète la séquence de certification, nous suivons un capteur environnemental sur pile invente, l'"Aurora ENV-1", d'une spécification vierge jusqu'a un produit portant a la fois un marquage CE et un FCC ID. L'appareil combine une radio Bluetooth Low Energy pour la configuration locale et une radio sub-GHz pour la télémétrie longue portée, fonctionne sur une pile bouton et remonte la température et l'humidité. Chaque chiffre de délai ou de coût est une fourchette indicative, pas une promesse. L'objectif est de montrer comment la voie de la directive équipements radioélectriques de l'Union européenne et la voie FCC des Etats-Unis avancent en parallèle, ou s'attachent les normes, et dans quel ordre le travail doit réellement se faire.

L'Aurora ENV-1 est un capteur intérieur scellé, fixé au mur. Définir ses caractéristiques tôt est ce qui fige tout le périmètre de conformité : la spécification est donc le premier livrable, pas le dernier.

AttributValeur (indicative)
Radio localeBluetooth Low Energy, 2,4 GHz
Radio de télémétrieSub-GHz, 868 MHz (EU868) et 915 MHz (US915)
AlimentationUne pile bouton lithium non rechargeable
BoîtierPlastique scellé, antennes internes fixes
FonctionMesure de température et d'humidité
Marches ciblesUnion européenne et Etats-Unis, première version

Deux choix de conception pilotent l'essentiel du travail. D'abord, deux radios dans un même boîtier imposent d'évaluer la transmission simultanée et l'interférence interne, et pas seulement chaque radio isolément. Ensuite, choisir des modules radio préapprouvés plutôt que de concevoir les radios à partir de composants change le volume d'essais de spectre à refaire au stade du produit fini. Pour l'exemple, nous supposons deux modules préapprouvés distincts, stratégie courante des petites équipes. Pour le cadre de démarrage plus large, voir démarrer la certification.

Etape 1 : cartographier le produit vers les directives et règles

Section intitulée « Etape 1 : cartographier le produit vers les directives et règles »

Avant tout choix de norme, le produit est cartographié vers les instruments juridiques applicables sur chaque marché. Cette cartographie est l'ossature de tout le projet.

En tant qu'équipement radioélectrique, le capteur relève sans ambiguïté de 2014/53/UE, la directive équipements radioélectriques (RED). La RED est un instrument autonome : elle absorbe les objectifs de sécurité qui viendraient sinon de la directive basse tension et les exigences de protection de la directive CEM, de sorte que pour un produit radio on n'invoque pas séparément 2014/30/UE ni la LVD. Les quatre volets d'exigences essentielles sont :

Article REDExigenceNorme harmonisée typique
3.1(a)Sécurité et santéEN 62368-1, voie exposition RF
3.1(b)Compatibilité électromagnétiqueSérie EN 301 489
3.2Utilisation efficace du spectreEN 300 328 (BLE), EN 300 220 (sub-GHz)
3.3(d)CybersécuritéFamille EN 18031

Le volet article 3.3(d) est le plus récent. Il est activé par 2022/30, le règlement délégué qui a rendu les exigences cyber obligatoires depuis le 1er août 2025 : un capteur mis sur le marché aujourd'hui doit donc le traiter dans le dossier technique. La conformité est déclarée dans une déclaration UE de conformité appuyée sur un dossier de documentation technique, et le découpage article par article figure dans la checklist RED.

Aux Etats-Unis, le produit se répartit sur deux sous-parties du FCC. L'électronique numérique, le microcontrôleur et ses horloges, constitue un radiateur non intentionnel relevant du Part 15 Subpart B. Les deux radios sont des radiateurs intentionnels relevant du Part 15 Subpart C. Ce découpage est le fait FCC le plus important à bien poser pour ce produit, et il est détaillé dans FCC ID, grantee et autorisation TCB.

Périmètre FCCPartVoie d'autorisationRésultat
Electronique numérique (non intentionnel)15 Subpart BDéclaration de conformité du fournisseurDossier SDoC interne
Radio BLE (intentionnel)15 Subpart C, 15.247Certification TCBFCC ID
Radio sub-GHz (intentionnel)15 Subpart C, 15.247/15.249Certification TCBFCC ID

La philosophie CEM diffère entre les deux régions, ce qui compte au moment de planifier les essais partagés : le contraste est exposé dans CEM CE contre FCC et la logique double marché dans double certification UE et US.

Une fois la cartographie figée, chaque volet se résout en normes d'essai précises. Le choix de la version exacte de la norme et de la clause d'exploitation se fait avec le laboratoire, car il détermine les limites et le contenu du rapport.

  • Spectre, BLE : EN 300 328 pour la bande large 2,4 GHz dans l'Union européenne, et 47 CFR Part 15.247 pour la même bande aux Etats-Unis.
  • Spectre, sub-GHz : EN 300 220 pour la bande SRD 863 à 870 MHz dans l'Union européenne, et 47 CFR Part 15.247 ou 15.249 pour 902 à 928 MHz aux Etats-Unis.
  • CEM : la série EN 301 489 pour l'Union européenne, avec les parties propres à chaque radio superposées à la partie générale.
  • Sécurité : IEC 62368-1 (sous la forme EN 62368-1) pour l'électronique, plus une justification d'exposition RF.
  • Cyber : la famille EN 18031 pour l'article 3.3 de la RED, alignée sur la base grand public EN 303 645.

Le capteur étant un produit comportant des éléments numériques, le règlement horizontal 2024/2847 Cyber Resilience Act s'applique aussi selon son propre calendrier, superposé à l'obligation RED 3.3 : les deux s'appuient sur les mêmes dispositions EN 303 645, détaillées dans EN 303 645 cybersécurité IoT et Cyber Resilience Act (CRA).

La precompliance est l'assurance la moins chère de tout le programme. C'est un essai informel mené par l'équipe de développement pour détecter les défauts avant que le laboratoire accrédité ne facture du temps de chambre.

Pour l'Aurora ENV-1, la boucle de precompliance couvre :

  1. Des balayages d'émissions rayonnées sur paillasse avec une sonde de champ proche et un analyseur de spectre économique pour repérer tôt les harmoniques d'horloge.
  2. Une vérification rapide des émissions parasites BLE et sub-GHz et du comportement en bord de bande par rapport aux limites de EN 300 328 et EN 300 220.
  3. Des contrôles de transmission simultanée : allumer les deux radios ensemble et confirmer que l'une ne désensibilise ni ne perturbe l'autre.
  4. Une exposition d'immunité de base, par exemple des décharges électrostatiques sur les jointures et les ports du boîtier.
  5. Une revue d'écart cyber par rapport aux dispositions EN 18031 et EN 303 645 : pas de mot de passe par défaut universel, une voie de mise à jour sécurisée, des interfaces exposées minimisées.

Chaque défaut trouvé ici est corrigé en firmware ou en routage, puis recontrôlé. Le produit ne part au laboratoire accrédité que lorsque les résultats de paillasse sont confortablement à l'intérieur des limites. Le plan d'essai qui structure cette étape est le même que celui de la campagne formelle, tiré du modèle de plan d'essai de certification.

La campagne d'essai formelle est réalisée dans un laboratoire accrédité et documentée dans un plan d'essai qui relie chaque essai à la cartographie des directives. Un plan unique couvre les deux régions, avec des colonnes par région là où les limites diffèrent.

Groupe d'essaiBase UEBase USRemarques
Spectre BLEEN 300 32847 CFR 15.247Puissance, largeur de bande, bord de bande, rapport cyclique
Spectre sub-GHzEN 300 22047 CFR 15.247/15.249Par bande : EU868 et US915
Emissions rayonnées et conduitesEN 301 489, EN 5503247 CFR 15 Subpart BRadiateur non intentionnel
ImmunitéSérie EN 301 489Non exigé par le FCCUE seulement
Exposition RFVoie exposition RFOET Bulletin 65Exemption faible puissance probable
Sécurité électriqueEN 62368-1Hors champ FCCPile bouton, basse tension
CyberEN 18031Hors champ FCCDocumentation et évaluation

Deux points relatifs au produit fini comptent même avec des modules préapprouvés. D'abord, les conditions d'intégration hôte de chaque grant de module doivent être respectées, faute de quoi les approbations du module ne se reportent pas. Ensuite, le dispositif composite, les deux radios dans leur boîtier final avec les antennes finales, doit être mesuré pour les émissions et le fonctionnement simultané, quel que soit le pedigree du module. Un module préapprouvé réduit le travail radio répété : il ne supprime pas l'essai sur produit fini.

Etape 5 : le dossier technique UE et la déclaration de conformité

Section intitulée « Etape 5 : le dossier technique UE et la déclaration de conformité »

Du côté européen, la conformité est autodéclarée car les normes harmonisées sont appliquées intégralement et aucun organisme notifié n'est obligatoire pour cette classe de produit radio lorsque ces normes sont appliquées. Le livrable est un dossier technique qu'une autorité peut exiger à tout moment pendant les dix années suivant l'expédition de la dernière unité.

Le dossier rassemble :

  1. La description du produit, les photographies, le schéma bloc et la liste des variantes.
  2. La cartographie des directives et la liste des normes appliquées, avec leurs versions.
  3. L'ensemble des rapports d'essai accrédités (spectre, CEM, exposition, sécurité).
  4. L'analyse de risque, construite avec les méthodes de gestion des risques ISO 14971, IEC 31010, FMEA et FTA.
  5. La documentation cyber pour la RED 3.3 et l'analyse d'écart CRA.
  6. La déclaration UE de conformité signée, nommant le fabricant, le produit, les directives et les normes.

Une fois la déclaration signée, le marquage CE est apposé et le produit peut être mis sur le marché de l'Union européenne. La composition du dossier est détaillée dans contenu du dossier de documentation technique.

Du côté des Etats-Unis, les deux radiateurs intentionnels doivent être certifiés, et la certification est délivrée par un organisme de certification des télécommunications (TCB), une organisation privée accréditée autorisée à délivrer les grants FCC. Le comportement de radiateur non intentionnel est traité séparément par la propre déclaration de conformité du fournisseur (SDoC) du fabricant, conservée au dossier plutôt que soumise.

Le flux de certification de l'Aurora ENV-1 :

  1. Obtenir un FCC Registration Number et un Grantee Code, qui forme le préfixe du FCC ID.
  2. Soumettre au TCB les rapports d'essai radio accrédités, la description opérationnelle, les photographies internes et externes, et l'artwork d'étiquette.
  3. Le TCB examine et, si conforme, délivre le grant d'autorisation d'équipement et le FCC ID.
  4. Le grant est publié dans la base d'autorisation d'équipement du FCC.

Comme les deux radios partagent un boîtier, elles peuvent être déposées en tant que dispositif composite sous un seul FCC ID, mais chaque émetteur conserve son propre jeu de mesures et le cas de transmission simultanée est évalué. Les mécanismes grantee, TCB et base sont couverts dans FCC ID, grantee et autorisation TCB.

Le produit fini porte les marques et identifiants qui attestent chaque approbation. Pour un petit boîtier scellé, l'étiquetage électronique (e-labelling) peut porter une partie de ces informations là où les règles l'autorisent, mais le minimum physique reste exigible.

Marque ou identifiantMarchéSource
Marquage CEUnion européenneConformité RED
FCC IDEtats-UnisGrant TCB
Mention de conformité FCCEtats-UnisPart 15 SDoC et Subpart C
Poubelle barréeUnion européenneDEEE
Marques pile et recyclageUnion européenneRèglement batteries UE

Le marquage environnemental fait intervenir RoHS, DEEE, REACH SVHC et le règlement batteries UE pour la pile bouton. La cellule entraîne aussi les essais de transport UN 38.3 avant toute expédition du produit, distincts de toute approbation de marché.

Etape 8 : la chronologie et le budget illustratifs

Section intitulée « Etape 8 : la chronologie et le budget illustratifs »

Pour rendre la séquence tangible, voici une chronologie hypothétique. Considérez chaque chiffre comme une fourchette indicative : les projets réels varient selon la maturité du produit et les files de laboratoire, comme l'explique chronologie de certification et coûts de certification.

PhaseDurée indicativeCe qui la domine
Specification et cartographie des directives2 à 4 semainesDécisions, pas essais
Selection des modules et conception4 à 8 semainesMatériel et firmware
Iterations de precompliance4 à 10 semainesCorrections firmware et routage
Essais accrédités (UE et US)3 à 6 semainesPlanification du laboratoire
Dossier technique et DoC2 à 3 semainesAssemblage documentaire
Examen TCB et grant FCC1 à 3 semainesFile d'attente du TCB

La leçon de cette chronologie est que les semaines d'essai formel sont rarement le goulot d'étranglement. La stabilisation du firmware, les reprises de precompliance et les files de laboratoire consomment bien plus de temps calendaire, raison pour laquelle une cartographie des directives précoce et juste rapporte autant.

PiègeConséquenceÀ éviter par
Croire qu'un module préapprouvé n'exige aucun essai sur produit finiEchec des émissions composites ou de l'exposition, lancement bloquéMesurer le dispositif fini et respecter les conditions hôte du module
Oublier le dossier cyber de l'article 3.3 de la REDDossier technique incomplet, accès marché menacéConstruire la preuve EN 18031 dès la phase de conception
Confondre les périmètres SDoC et certification FCCMauvais dépôt, rejet ou non-conformitéSéparer clairement le non intentionnel (Subpart B) de l'intentionnel (Subpart C)
Sauter les essais de transmission simultanéeDésensibilisation réelle, défaillances surprise sur le terrainTester les deux radios actives ensemble en precompliance
Omettre les mesures de bord de bande et parasitesNon-conformité spectre dans une régionDes lignes d'essai par bande dans un plan partagé unique
Ignorer la pile bouton pour l'expéditionExpéditions bloquées, refus du transporteurEssais de transport UN 38.3 en parallèle des approbations de marché
Traiter CE et FCC comme la même preuve CEMRéessai ou non-conformité sur un marchéCartographier tôt les limites et règles d'immunité différentes

Sources & références

  1. Directive 2014/53/UE (RED), équipements radioélectriques , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/dir/2014/53/oj
  2. Règlement delegue (UE) 2022/30 (article 3.3 cyber de la RED) , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/reg_del/2022/30/oj
  3. ETSI EN 300 328, systemes de transmission a large bande dans la bande 2,4 GHz , ETSI www.etsi.org/deliver/etsi_en/300300_300399/300328/
  4. ETSI EN 300 220, dispositifs a courte portée dans la plage 25 MHz a 1000 MHz , ETSI www.etsi.org/deliver/etsi_en/300200_300299/30022002/
  5. 47 CFR Part 15, radio frequency devices (Subparts B et C) , FCC www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-15
  6. 47 CFR Part 15.247, operation within the bands 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz and 5725-5850 MHz , FCC www.ecfr.gov/current/title-47/chapter-I/subchapter-A/part-15/subpart-C/section-15.247
  7. ETSI EN 18031, exigences de sécurité communes pour les équipements radio , ETSI www.etsi.org/standards
  8. Règlement (UE) 2024/2847 (Cyber Resilience Act) , EUR-Lex eur-lex.europa.eu/eli/reg/2024/2847/oj