Qu'est-ce que LoRaWAN ?
Le réseau étendu à longue portée (LoRaWAN) est un protocole de réseau ouvert qui permet aux appareils de communiquer à l’aide d’un type de technologie sans fil propriétaire connu sous le nom de longue portée (LoRa). Conçu pour les projets IoT à grande échelle, LoRaWAN est particulièrement utile pour les appareils de faible puissance qui nécessitent très peu de bande passante.
Découvrez-en plus sur LoRaWAN, les aspects pratiques du déploiement et la viabilité potentielle de ce modèle de mise en réseau pour vos initiatives IoT.
Qu'est-ce que LoRaWAN ?
Un réseau LoRaWAN se compose de quatre éléments principaux :
Les nœuds d’extrémité : il s’agit de tous les dispositifs individuels qui composent le réseau (par exemple, les capteurs, les moniteurs et les traqueurs).
Passerelles : elles servent de pont entre les nœuds finaux et le reste du réseau. Les passerelles collectent les données des nœuds finaux et les transmettent au serveur du réseau. Alors que la communication nœud final/passerelle se fait via LoRaWAN, ces passerelles communiquent avec le serveur du réseau par le biais de protocoles à plus grande largeur de bande (par exemple WiFi, Ethernet ou cellulaire).
Serveur de réseau : il consolide les données provenant des passerelles avant de les télécharger vers le serveur d’application.
Serveur d’application: c’est là que les données consolidées sont finalement traitées et affichées.
Les nœuds finaux transmettent des données aux passerelles à l’aide d’émetteurs LoRa via une bande radio ISM (Industrial, Scientific, Medical) sans licence. Pour intercepter ces informations, les passerelles sont équipées de concentrateurs LoRa.
Les nœuds finaux et les passerelles sont organisés dans ce que l’on appelle un réseau étoile sur étoile. Cela signifie que lorsqu’un nœud final transmet ses données, l’information est reçue et collectée par toutes les passerelles à portée. Les passerelles transmettent ensuite ces données au serveur du réseau. Ce dernier dédoublonne alors les données.
Le modèle permet une communication bidirectionnelle entre le serveur d’application et les nœuds finaux. Cela inclut la possibilité de multidiffuser des messages vers une partie ou la totalité de vos appareils. Cela signifie que vous pouvez effectuer des mises à jour logicielles et donner des instructions aux appareils à distance.
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LoRaWAN vs LoRa
Ces deux termes sont parfois utilisés de manière interchangeable. Cependant, ils se rapportent à des technologies légèrement différentes. LoRa est un type spécifique de technologie qui permet aux appareils d’utiliser le spectre sans fil sans licence pour communiquer. LoRaWAN est un protocole qui s’appuie sur LoRa pour créer un réseau.
LoRa est une technologie propriétaire appartenant à un fournisseur de semi-conducteurs, Semtech. Dans un réseau LoRaWAN, tous les dispositifs des nœuds finaux et les passerelles de réseau intègrent des puces émettrices-réceptrices LoRa.
LoRaWAN est un protocole open-source basé sur le cloud, conçu et supervisé par l’Alliance LoRa. Le protocole définit un modèle normalisé pour les réseaux étendus utilisant la technologie sans fil LoRa, y compris l’authentification normalisée des nœuds et le cryptage des données.
Quels sont les avantages de LoRaWan ?
Couverture
LoRaWAN utilise des fréquences inférieures à 1 GHz et une bande de fréquences très étroite. Cela permet une très forte pénétration à l’intérieur des bâtiments et rend LoRaWAN très efficace pour franchir les barrières physiques. C’est une bonne option pour déployer des capteurs et des moniteurs dans des zones difficiles d’accès, telles que les tunnels de transport et de services publics, les parties fermées des bâtiments, ainsi que pour la surveillance du sous-sol dans l’agriculture.
LoRaWAN permet une transmission sans fil jusqu’à 15 km, tout en étant capable de pénétrer dans des environnements urbains denses ou des environnements intérieurs profonds.
Consommation d’énergie
La transmission ou la réception d’informations via LoRa ne nécessite qu’une quantité infime de courant. LoRaWAN est donc une bonne option pour les entreprises qui souhaitent adopter une approche de gestion des appareils qui s’adapte et s’oublie. La consommation d’énergie des appareils en réseau est minime, de sorte que les batteries peuvent durer de nombreuses années.
Coûts d’exploitation
Avec la connectivité IoT cellulaire, vous payez pour le privilège d’utiliser le réseau de l’opérateur. En revanche, LoRaWAN utilise des fréquences sans licence, de sorte que vous ne payez pas pour l’utilisation des données, sauf si vous utilisez les services d’un fournisseur d’infrastructure LoRaWAN qui peut vous facturer.
De plus, comme LoRaWAN facilite les communications bidirectionnelles, vous pouvez mettre à jour le micrologiciel de l’appareil par voie hertzienne, ce qui réduit les coûts et les défis logistiques liés à la gestion de l’appareil.
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Quels sont les inconvénients de LoRaWAN ?
Infrastructure
Si le modèle LoRaWAN élimine les frais de données de l’opérateur, l’inconvénient est que vous êtes responsable du développement, de la configuration et de la sécurisation de votre réseau. Grâce au protocole LoRaWAN standardisé, de nombreux fournisseurs proposent les composants nécessaires. Toutefois, cela peut représenter un investissement financier considérable.
Déploiement mondial
Avec l’IoT cellulaire, si vous souhaitez vous implanter dans un autre lieu géographique, il vous suffit généralement de vous engager avec un MVNO IoT tel que Wireless Logic ou de trouver un opérateur local approprié et de transférer votre modèle sur son infrastructure. Avec LoRaWAN, ce n’est pas toujours aussi simple. Il existe peut-être un fournisseur de services LoRaWAN avec lequel vous pouvez vous associer. Si ce n’est pas le cas, vous devrez construire votre propre infrastructure.
Restrictions en matière de communication
LoRaWAN peut être idéal pour obtenir de petites quantités de données à partir de dispositifs déployés dans la nature. En outre, comme nous l’avons vu, LoRaWAN peut également être utilisé pour transmettre des messages à ces appareils.
Toutefois, une communication trop importante peut entraîner une saturation des fréquences. En fait, les fournisseurs de services LoRaWAN fixent des limites au nombre de messages pouvant être envoyés par jour. Si trop d’appareils tentent de communiquer en même temps sur un réseau, cela peut entraîner des interférences et des erreurs. En période de forte activité, les taux d’erreur de paquets (PER) peuvent atteindre 50 %. Pour les applications critiques où la précision des paquets est une priorité absolue, LoRaWAN peut ne pas être une option viable.
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