Quel est le rôle de LoRaWAN ™ dans l’internet des objets ?

Une étude Gartner de Janvier 2017 a montré que d’ici 2020, nous serons entourés de plus de 20 milliards d’objets connectés. La plupart seront connectés à faible coût, via un réseau bas débit, longue portée et peu consommateur d’énergie comme LoRaWAN ™ (Low Power Wide Area Network).

Qu’est-ce que le réseau LoRaWAN ™ ?

LoRaWAN ™ est un protocole réseau LPWAN (Low Power Wide Area Network) basé sur la technologie radio LoRa portée par l’association LoRa Alliance™. Il s’agit d’un réseau sans fils basse consommation, bas débit et longue portée, optimisé pour les équipements aux ressources limitées pour lesquels une autonomie de plusieurs années est requise. Ces réseaux conviennent particulièrement aux applications de l’Internet des Objets qui n’exigent pas un débit élevé.

En effet, LoRaWAN ™ permet d’émettre et de recevoir des messages de très petites tailles, sur de très longues portées (2 à 5 km en zone urbaine et jusqu’à 15 km en zone rurale), avec pour avantage majeur que les composants utilisés pour émettre ces messages sont très peu couteux et très peu énergivores. LoRaWAN ™ se positionne ainsi comme une alternative rentable et efficace aux réseaux traditionnels (Bluetooth, Wifi, connexions mobiles 3G / 4G, etc.).

Les fournisseurs d’accès à Internet français se positionnent rapidement sur ce marché qui dispose d’un potentiel économique important. Le leader incontestable de ce marché est actuellement Objenious, la filiale dédiée aux objets connectés de Bouygues Télécom. Cette dernière couvrait déjà 93% de la population française en janvier 2017 grâce à plus de 4 000 antennes disséminées sur le territoire permettant de constituer son réseau LoRa™.
Orange a également choisi de déployer le réseau LoRa et a pour objectif de couvrir l’ensemble du territoire d’ici à la fin de l’année 2017.  SFR a quant à lui préféré signer avec le réseau Sigfox, un autre réseau bas débit français.

Principales caractéristiques de LoRaWAN ™

• Longue portée de 2 à 5 kms en zone urbaine et jusqu’à 15 kms en zone rurale
• Haute capacité d’objets connectés (jusqu’à 1 million)
• Durée de vie des batteries augmentée (plus de 10 ans)
• Immunité aux interférences
• Communication bidirectionnelle
• Débit adaptatif compris entre 0,3 et 50 kbits par seconde

Architecture d’un réseau LoRaWAN ™

L’architecture d’un réseau LoRaWAN ™ est simple : les équipements (end-devices) communiquent avec des concentrateurs (gateways). Ces concentrateurs centralisent les messages reçus par les équipements pour les transmettre au serveur de gestion du réseau. La liaison entre les concentrateurs et le serveur de gestion du réseau s’appuie sur des technologies très haut débit (Ethernet, 4G, …).

Toute l’intelligence, à savoir la gestion du débit adaptatif, de la sécurité des données ou encore de la redondance des données reçues, est assurée par le serveur du réseau. Enfin, ce dernier communique avec un ou plusieurs serveurs applicatifs au travers desquels les fournisseurs d’applications exploitent les données de leurs équipements.

Car en effet, une des particularités d’un réseau LoRaWAN ™, est qu’un équipement ne communique pas exclusivement à travers un seul concentrateur. Tous les concentrateurs couvrant l’équipement peuvent recevoir les données transmises par ce dernier.

Les applications LoRaWAN ™

Compte tenu de ses performances en termes de portée et d’autonomie des équipements, le réseau LoRaWAN ™ permet le déploiement et la remontée de données de capteurs en tout genre (qualité de l’air, remplissage des poubelles, détecteur de présence, …). L’exploitation de ces données ouvre des perspectives considérables dans de nombreux domaines, que ce soit pour la gestion des ressources, pour l’optimisation des déplacements ou encore pour l’augmentation de la productivité.

Prenons par exemple le cas d’une ville équipée d’un système de vélos en libre-service équipés de capteurs GPS émettant des données en LoRa. Au-delà d’un certain temps passé en dehors d’une station, le vélo peut émettre sa position de façon à ce que les services techniques de la ville puissent procéder à son rapatriement dans une station.

Conclusion

Le développement des LPWAN (Low Power Wide Area Network) est promis à un bel avenir et de nombreuses technologies font sans cesse leur apparition sur le marché de l’Internet des objets. Parmi ces nouvelles technologies, nous en avons retenu une très prometteuse qui fera certainement bientôt l’objet d’un prochain article : Cayenne. Il s’agit d’un outil de création de projet IoT de type glisser/déposer qui permet aux développeurs de créer et d’héberger rapidement leurs projets d’objets connectés. Affaire à suivre.

Némésis studio vous accompagne dans la mise en place de votre réseau LoRaWAN ™. Pour plus d’informations, n’hésitez pas à consulter notre page dédiée au prototypage et à l’Internet des Objets (IoT) et à contacter nos experts en technologie LoRa™.