Qu’est-ce-que le réseau LoRa et que peut-il m’apporter comme bénéfices ?

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BLE, LTE-M, NB-IoT, SigFox, LoRa… Quiconque souhaitant développer un objet connecté doit déterminer quel réseau IoT utiliser. Selon que la technologie soit de courte portée (short range) ou de longue portée (long-range), les cas d’usages ne seront pas les mêmes, chaque technologie apportant son lot d’avantages et d’inconvénients. Efficace, ouverte et économique, la technologie LoRa (Long Range) ne manque pas d’avantages. Mais comment fonctionne cette nouvelle technologie et que peut-elle vous apporter concrètement ? Explications.

LoRa, un réseau IoT parmi d’autres

Il existe de nombreuses technologies de communication sans fil que l’on peut globalement classer en trois catégories.

  • Les technologies cellulaires : elles permettent de fournir une couverture importante mais leur grande consommation d’énergie n’est pas idéale lorsque la situation nécessite d’utiliser des dispositifs avec beaucoup d’autonomie. Et aussi le cout du module et de l’abonnement.
  • Les technologies à courte portée : elles permettent un transfert de données optimal sur de courtes distances mais elles ne sont pas du tout adaptées aux situations qui nécessitent des communications au-delà de quelques dizaines de mètres. Parmi les plus connues on retrouve, Bluetooth, Wifi, NFC/RFID ou encore Zigbee.
  • Les technologies à longue portée : idéales pour les environnements industriels, elles permettent des communications sur de longues distances, à faible puissance et à faible coût. Sigfox ou LoRa font partie de cette nouvelle vague de technologies innovantes.

Réseau LoRa : définition

LoRa et LoRaWAN

LoRa et LoRaWAN : ces deux notions sont liées mais bien distinctes. Pour comprendre les avantages du réseau LoRa, il est donc important de savoir les distinguer.

  • LoRa (Long Range, « longue portée ») est une technologie de modulations d’ondes radios créée par la start-up française Cycleo en 2009 et rachetée en 2012 par Semtech, le leader américain dans le domaine des semi-conducteurs. Son principe est de transmettre des données via des capteurs à faible puissance d’émission et à la batterie très performante (5 à 10 ans d’autonomie).
  • Fondé sur la technologie LoRa, LoRaWAN ou « Wide-area network » (réseau étendu à longue portée) est un protocole de communication radio qui permet la communication à bas débit entre des objets connectés dans le cadre de l’IoT. Chaque opérateur LoRaWAN possède son propre réseau et donc sa propre zone de couverture. En mai 2022, on dénombrait 170 opérateurs proposant un réseau LoRaWAN répartis dans plus de 162 pays.

Zoom sur la LoRa Alliance

Créée en 2015, la LoRa Alliance est composée d’environ 500 membres dont des institutionnels, des industriels et des opérateurs réseaux. A but non lucratif, elle promeut la standardisation des technologies réseaux de type basse consommation à longue portée, dans l’objectif de favoriser les projets IoT. Elle se positionne également en tant qu’autorité de certification des produits LoRaWAN, c’est-à-dire qu’elle assure leur interopérabilité et leur conformité de fonctionnement.

Réseau LoRa : quelles perspectives de développement ?

Les perspectives de développement du réseau LoRa sont considérables : on évalue en effet le nombre d’objets IoT dans le monde à 55 milliards en 2025, ce qui peut faire exploser la demande en termes de technologie d’objets connectés. Le réseau LoRa est lui aussi en pleine expansion : d’après l’Alliance LoRa, les réseaux publics LoRaWAN ont ainsi enregistré une croissance de 66% entre 2019 et 2022. Par exemple, sur la dernière année de la période, le réseau Hélium a compté en moyenne plus de 83000 nouveaux hotspots chaque mois.

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Comment fonctionne le réseau LoRa ?

Le réseau LoRa fonctionne via des capteurs (pas seulement des capteurs) qui mesurent, stockent et envoient des données à des gateways (passerelles). Ceux-ci font office de transmetteurs entre l’ensemble des capteurs sur un rayon de couverture déterminé et les serveurs de stockage et de traitement des données. Pour couvrir l’ensemble des applications que permettent les objets connectés, le réseau LoRa assure des liaisons bidirectionnelles qui s’adaptent en fonction des besoins de remontées d’information, d’autonomie et de latence. Dans le sens montant (des capteurs à au système informatique) le débit va jusqu’à 150 bit/s et dans le sens descendant il tourne autour de 50 bit/s.

Exemple concret :
grâce à la technologie LoRa une ville peut optimiser la gestion de ses déchets. En effet, en transmettant des informations à propos du niveau de remplissage de ses bennes (via des capteurs spécifiques), le réseau LoRa peut permettre à la collectivité de mieux piloter la tournée des camions, en les envoyant sur les bennes pleines plutôt que sur les bennes vides.

Le signal fournit par les capteurs est pensé pour limiter au maximum les risques d’interférences avec d’autres ondes, ce qui permet le transit optimal des données sur des distances longues. Ainsi, un objet connecté en LoRaWAN a la possibilité d’envoyer un message sur une borne distante de 1 kilomètre en zone urbaine et jusqu’à 10 km en zone rurale. Des capacités largement supérieures aux réseaux télécom traditionnels.

Pourquoi choisir le réseau LoRa ?

Innovant et économique, le réseau LoRa présente de multiples avantages pour les entreprises qui souhaitent connecter des appareils sans fil et transmettre des données :

  • Une solution open source : contrairement à Sigfox, son principal concurrent, le réseau LoRa est un réseau ouvert, c’est-à-dire qu’il peut être exploité par n’importe quelle entreprise qui possède des puces LoRa. Il permet ainsi à toute entreprise de déployer ses propres installations et d’en bénéficier. Il est possible d’utiliser sa propre gateway pour créer un réseau privé.
  • Une longue portée : la technologie LoRa permet une réception et une émission de données très précises sur une très longue portée (de 1 à 10 km). Elle peut également couvrir plusieurs millions d’appareils sans soucis techniques.
  • Accessibilité et facilité d’utilisation : Indoor et Outdoor, la technologie LoRa est accessible partout et permet une géolocalisation précise qui ne nécessite pas de recourir au GPS (je dirais plutôt une position approximative). De plus, la mise en place des boîtiers LoRa est facile et rapide. La compatibilité de ses passerelles permet une intégration facile et immédiate des données collectées.
  • Des économies opérationnelles : Le réseau LoRa est constitué d’échanges réguliers de données mais très courts, ce qui permet de combiner une communication à distance de qualité et une longue durée de vie des capteurs. Le réseau LoRa permet ainsi d’optimiser la consommation des équipements et d’accroître leur durée de vie.
  • Un coût avantageux : le coût d’un abonnement sur le réseau LoRa se base sur différents critères comme l’accessibilité des objets par le réseau, le nombre de messages descendants ou encore le total d’émissions par jour. En moyenne, son coût est 10 à 12 fois inférieur à celui d’un système M2M intégrant carte SIM et réseau GSM.
    Dans certains cas d’usage, un réseau privé permet même de s’affranchir d’un réseau LoRaWAN opéré.


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