La technologie de réseau longue portée LoRa tire son nom de l’anglais Long Range. Sa mission : faire transiter des données sans fil sur de très longues distances en utilisant les quantités d’énergie les plus faibles possibles. Très utilisée dans le monde de l’Internet des objets(IoT) et pour des applications diverses et variées, le réseau LoRa est une réponse à la stratégie IoT de nombreuses entreprises dans le monde.



Qu’est-ce que le réseau LoRa ?

Cocorico ! C’est à une société française, baptisée Cycleo que l’on doit la technologie LoRa. En 2009, deux ingénieurs français ont l’idée de développer une technologie qui permettrait de transporter des données sur une très longue distance en consommant un minimum d’énergie. En 2010, ces deux ingénieurs, rejoints par un troisième associé, fondent Cycleo. L’entreprise adresse alors le marché de la télérelève de compteurs d’eau, de gaz et d’électricité grâce aux atouts de LoRa qui présente des caractéristiques clés pour ce type d’applications M2M.

Le trait de génie technologique : exploiter une technique de modulation à étalement de spectre ordinairement utilisée pour les sonars présents dans le secteur maritime. Le succès de l’entreprise est rapide et attire l’attention de Semtech (une entreprise avec laquelle Cycleo a collaboré pour mettre au point des puces adaptées à LoRa.

En 2012, Semtech rachète Cycleo. LoRa se développe depuis régulièrement, portée également par le protocole LoraWan structuré par LoRa Alliance depuis 2015. Ses membres collaborent étroitement et partagent leurs expériences pour promouvoir et piloter le succès de la norme LoRaWAN. Cette norme a vocation à standardiser les éléments techniques permettant l’homogénéisation de l’univers LoRa à l’aide d’un protocole réseau reconnu.

La technologie LoRa utilise la bande de fréquence ISM (Industrielle, Scientifique et Médicale), internationalement réservée à des usages spécifiques afin d’envoyer des paquets de données par liaison hertzienne. LoRa exploite la bande de fréquences de 868 MHz. Elle permet l’envoi de données de faible volume par des capteurs (IoT). Parce que les paquets de données ont une taille limitée, et que la transmission se fait par voie hertzienne en utilisant des capteurs à faible puissance d’émission, les consommations d’énergie sont réduites. Elles permettent de prolonger l’autonomie et la durée de vie des capteurs connectés.

Vous avez besoin pour votre activité d’implanter des capteurs dans certains bâtiments professionnels pour suivre des températures, ou des taux d’humidité par exemple ? En misant sur le réseau LoRa, vous pourrez déployer des objets connectés qui effectuent les mesures, collectent les données et les stocke avant de les transmettre via le réseau LoRa à des passerelles (gateways) ou des concentrateurs qui jouent le rôle de relais vers des serveurs de stockage.



lorawan


LoRa autorise des échanges bidirectionnels de données. Les paquets de données peuvent donc transiter de votre système d’information vers le capteur connecté ou du capteur connecté à votre système d’information. Le principal avantage de cette spécificité : prolonger la durée de vie de vos objets connectés en permettant par exemple la mise à jour à distance du firmware (micrologiciel) qui anime vos capteurs.
Les débits de données avec la technologie LoRa ne dépassent pas 150kbit/s dans le sens montant (capteurs à SI), et dans le sens descendant (SI à capteurs) il est de l’ordre de 50kbit/s. Bien qu’il soit bidirectionnel, le protocole est plutôt optimisé pour la remontée de données.



Les avantages du réseau LoRa

Si LoRa est une technologie qui connaît un franc succès dans le monde très concurrentiel de l’Internet des objets et du LPWAN (Low Power Wide Area Network), cela s’explique par les nombreux avantages du réseau LoRa que le secteur de l’industrie a adopté dans des applications M2M de maintenance préventive ou de télérelève de consommation d’énergie par exemple.



Faible consommation d’énergie

La taille des paquets de données, le choix de plages de fréquence ou encore le type de modulation exploité par la technologie LoRa contribuent à une consommation d’énergie limitée au maximum. Avec un capteur LoRa, les paquets de données sont émis en général toutes les 10 minutes en moyenne. Mais le volume de données est à chaque fois très réduit. Ainsi, les capteurs LoRa consomment très peu d’énergie. Pour les entreprises, cela se traduit par un avantage majeur : une autonomie prolongée de chaque capteur (de 5 à 10 ans en moyenne) et donc, des coûts de maintenance maîtrisés.



Géolocalisation

Certains capteur IoT compatibles LoRa intègre nativement une fonctionnalité de géolocalisation. Mais, pour la plupart, il est possible de disposer d’informations de localisation grâce à la triangularisation. En effet, la régularité de l’envoi de paquets de données via LoRa permet de calculer avec précision une position en estimant le temps de transit des données du capteur connecté à la passerelle.



Protocole fiable

La bande de fréquence utilisée par LoRa (bande de fréquence ISM - Industrielle, Scientifique et Médicale) la rend particulièrement fiable car elle est préservée des interférences. Les échanges de données bidirectionnelles en temps réel ou en mode décalé et sur une très longue portée (de 2 à 15 Km en zones urbaines ou rurales) lui garantissent une grande fiabilité.




lora


Quelles solutions pour les zones non-couvertes en réseau LoRa ?

La couverture du réseau LoRa est parfois assurée par des opérateurs. Mais, il est possible d’exploiter la force et les atouts de la technologie LoRa sur des zones non couvertes. Plusieurs alternatives peuvent alors être envisagées.

Coverage On Demand

Parfaitement modulables et personnalisables, les réseaux LoRa sont disponibles pour votre entreprise même si vous vous trouvez dans des zones géographiques non couvertes. En effet, grâce à la technique du Coverage On Demand, vous pouvez déployer une micro-passerelle qui sera connectée au réseau d’un opérateur et jouera le rôle de relai-amplificateurs du réseau. Agissant comme un complément de couverture locale, une micro-passerelle est facile et rapide à déployer et contribue à renforcer une infrastructure réseau LoRaWAN.



Répéteurs LoRa

Vous connaissez les répéteurs Wi-Fi ou CPL qui permettent d’améliorer la qualité d’un signal Wi-Fi dans les locaux d’une entreprise ou d’une habitation. Les répéteurs LoRa fonctionnent exactement sur le même principe pour améliorer la portée et la couverture indoor de vos capteurs connectés. Dans le cas de capteurs enfouis ou de locaux difficilement accessibles, ou encore lorsque les murs sont très épais, les répéteurs LoRa jouent le rôle de relais pour renforcer encore la puissance des émissions de données.



Capteurs 3G/GPRS

La technologie LoRa est beaucoup plus rentable que les Capteurs 3G ou GPRS. En effet, la taille des paquets de données transmis ainsi que la fréquence d’envoi des données sous-exploite les capacités des réseaux 3G et GPRS. En optant pour LoRa, vous disposez d’une technologie parfaitement en phase avec la volumétrie et la fréquence des données échangées entre les capteurs IoT et les passerelles LoRa.



Réseaux privés LoRa

Même si la France et les pays européens disposent d’une bonne couverture LoRa, de nombreuses entreprises privilégient le recours à des réseaux privés. Dans un réseau privé, l'entreprise peut connecter son système interne au réseau sans avoir besoin d'utiliser Internet. Les réseaux LoRa privés s’opèrent grâce à une passerelle qui crée un réseau local qui, contrairement au Coverage On Demand, intègrent leur propre serveur LoRa.



Les différences entre le Réseau LoRa et LoRaWAN

Il faut se méfier des confusions. En effet, la technologie LoRa consiste en une modulation du signal de transmission des données. Mais l’échange des informations, quant à lui, est régi par un protocole que l’on appelle LoRaWAN. Il est possible d’utiliser les capteurs connectés LoRa en utilisant d’autres protocoles que LoRaWAN. Toutefois, celui-ci apparaît aujourd’hui comme le plus pertinent pour les usages des entreprises. C’est aussi le plus répandu.



Solutions IoT LoRaWan et M2M

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