Le protocole de communication LoRaWAN a été fondé par la LoRa Alliance, association à but non lucratif créée en 2015 et qui est à l’initiative du réseau LPWAN (Low Power Wide Area Network). La LoRa Alliance est devenue aujourd’hui une référence en termes de technologie et réunit de nombreux acteurs qui répondent à des applications IoT. L’objectif de cette fondation est de permettre aux objets IoT de transmettre leurs données sur un réseau étendu à basse consommation (réseau LPWAN) et d’étendre cette norme à l’échelle internationale. Selon une récente étude du cabinet IoT Analytics, plus de 660 millions d’objets IoT ont été actifs sur le réseau LPWAN en 2021.
Il existe aujourd’hui sur le marché, plusieurs technologies qui peuvent se connecter en réseau LPWAN (Sigfox, LoRaWAN, NB-IoT etc..). Mais alors quelle est la différence entre les technologies LoRa et LoRaWAN ?
Comment utiliser la technologie LoRaWAN ?
LoRaWAN : qu’est-ce que c’est ?
Le protocole de communication LoRaWAN fonctionne sur un réseau LPWAN, c’est-à-dire sur un réseau étendu à basse consommation. La technologie LoRaWAN permet la transmission de petites données sur une longue portée grâce à des appareils tels que des capteurs IoT communicant.
Comment connecter vos produits IoT en mode LoRaWAN ?
La transmission des données et la connectivité se font au travers de la technologie LoRaWAN. Il existe 2 manières d’utiliser le protocole de communication LoRaWAN :
L’utilisation de la technologie LoRaWAN en mode opéré.
Plusieurs étapes sont indispensables pour permettre la connectivité en mode opéré :
- Utiliser des objets IoT compatibles avec la technologie LoRaWAN
- Provisionner un abonnement auprès d’un opérateur qui couvre la technologie LoRaWAN
Voir la couverture LoRaWAN et la liste des différents opérateurs. - Avoir un accès au Cloud de l’opérateur (fourni par l’opérateur lors de l’achat d’un abonnement)
- Visualiser les données stockées dans le cloud de l’opérateur. Si vous n’êtes pas directement équipés d’une plateforme de visualisation, il est possible de contacter des sociétés spécialement dédiées à la visualisation des données IoT.
Pour mieux comprendre, voici un exemple d’architecture en mode réseau public LoRaWAN :
Dans cet exemple, des capteurs radio sans fil Enless Wireless ont été installés dans un bâtiment pour mesurer la qualité de l’air. Les capteurs radio sont compatibles avec la technologie LoRaWAN et fonctionnent en mode opéré :
Avantages :
- Faible coût des abonnements
- Simple et rapide à mettre en place
Inconvénients :
- Cela est moins rentable si vous déployez beaucoup de produits sur site (1 abonnement pour chaque produit)
- Vous êtes dépendant de la couverture du réseau opérateur (pas toujours présent dans les zones rurales ou dans les sous-sols par exemple).
L’utilisation de la technologie LoRaWAN en mode privé :
Il est tout à fait possible d’utiliser la technologie LoRaWAN sans passer par un abonnement public auprès d’un opérateur. En effet, l’avantage de la technologie LoRaWAN est de vous permettre aussi de bâtir un réseau privé. Voici les différentes étapes pour construire un réseau privé en mode LoRaWAN :
- Choisir des objets IoT compatibles LoRaWAN
- Avoir à disposition une gateway LoRaWAN qui vous permettra de centraliser toutes les données envoyées par vos objets IoT
- Avoir accès au LoRa Network Serveur (LNS) afin de stocker toutes les données de vos objets IoT
- S’équiper d’une plateforme de visualisation des données IoT pour mettre en forme toutes les données contenues sur le LNS.
Pour mieux comprendre, voici un exemple d’architecture en mode réseau privé LoRaWAN :
Dans cet exemple, les capteurs radio sans fil Enless Wireless ont été installés dans un bâtiment pour mesurer la qualité de l’air intérieur. Les capteurs radio sont compatibles avec la technologie LoRaWAN et fonctionnent en mode privé.
Avantages :
- Cela permet d’installer beaucoup d’objets IoT sur site
- Cela permet d’envoyer des données sur un cloud privé (LNS)
Inconvénients :
- Si vous n’êtes pas déjà équipé d’une gateway, il faudra anticiper les coûts associés à cet équipement
- Les données sont envoyées sur le cloud du LoRa Network Serveur (LNS)
Comment utiliser la technologie LoRa ?
LoRa : qu’est-ce que c’est ?
La technologie LoRa est un protocole radio privé. A la différence du protocole de communication LoRaWAN, les données ne sont pas stockées dans un cloud public ou dans le cloud LoRa Network Server. C’est un protocole qui permet de bâtir une architecture radio 100% privée. Il faudra alors utiliser plusieurs appareils radio et les faire communiquer entre eux afin d’avoir une transmission des données. On parle ainsi du processus « Machine to Machine » (MtoM).
Comment connecter vos produits en mode LoRa ?
Voici les différentes étapes pour construire un réseau privé en mode LoRa :
- Choisir des objets radio basés sur la technologie LoRa
- S’équiper d’ appareils radio (type transmetteurs et un récepteur)
- S’équiper d’un automate ou avoir accès au réseau IP du site avec l’utilisation des protocoles BACnet et Modbus.
- Avoir accès à une plateforme de visualisation des données.
Pour mieux comprendre, voici un exemple d’architecture en mode privé LoRa :
Dans cet exemple, des capteurs radio sans fil Enless Wireless ont été installés dans une zone étendue pour plusieurs cas d’applications : télérelève de compteurs, mesure de la température. Les capteurs Enless Wireless transmettent leurs données en radio vers un récepteur Enless Wireless. Le récepteur stocke les données et est ensuite raccordé soit à un automate, soit au réseau IP du site pour traiter les informations envoyées.
Que choisir entre les technologies LoRaWAN et LoRa ?
Dans les 2 cas, il est indispensable d’avoir des produits compatibles aux technologies LoRaWAN / LoRa. En fonction de votre besoin, il sera préférable de choisir tel ou tel protocole de communication. Voici ce qu’il faut retenir :
Pour la technologie LoRaWAN :
- Possibilité de switcher entre un réseau opéré (public) ou un réseau en mode privé. Cela dépendra du matériel que vous avez à disposition et des caractéristiques du site.
- Dans sa globalité, la technologie LoRaWAN vous permet de visualiser les données de vos appareils de manière simple et à distance
- Elle permet la transmission des données des objets IoT sur un réseau étendu et à basse consommation
En résumé, l’utilisation de la technologie LoRaWAN sur un réseau public est une solution peu coûteuse et adaptée pour un petit déploiement d’objets IoT.
L’utilisation de la technologie LoRaWAN sur un réseau privé est une solution avantageuse lorsqu’il y a une grande quantité d’appareils à installer sur site et qu’il y a une nécessité de centraliser toutes les données sur une Gateway.
Pour la technologie LoRa :
- Elle permet d’être indépendant de la couverture du réseau opérateur
- Elle permet de s’affranchir de l’envoi des données vers un cloud
- Elle permet de faire de la régulation / du contrôle d’équipements à distance directement sur site
En résumé, cette solution est la plus adaptée si vous ne souhaitez pas que vos données transitent vers un cloud et que vous déployez des appareils radio sur une zone étendue. C’est également la solution la plus adéquate si vous souhaitez faire de la régulation directement sur site à distance.
