Qu’est-ce que la technologie LoRa ?

Dans la grande famille des technologies associées à l’Internet des Objets, on trouve LoRa et le protocole de communication LoRaWan. Leur mission : transporter de petites quantités de données sur de très longues distances. La spécification ouverte LoRaWAN est une norme de réseau étendu à faible puissance (LPWAN, Low Power Wide Area Network).
La technologie LoRa exploite la bande de fréquence ISM (Industrielle, Scientifique et Médicale), internationalement réservée à des usages spécifiques. LoRaWan est régi par une association à but non lucratif appelée LoRa Alliance. La mission de la LoRa Alliance consiste à certifier les capteurs connectés et les équipements compatibles LoRa. Elle a également vocation à faire vivre la standardisation du protocole. LoRaWAN est reconnu par l'Union internationale des télécommunications (UIT).
LoRa (pour Long Range) est une technologie qui a vu le jour en France. Développée par une start-up grenobloise en 2009, elle s’est imposée comme une solution de communication radio bas débit et longue portée, et exploite la bande de fréquences de 868 MHz. Avec la technologie LoRa, le signal est émis sur une grande largeur spectrale : cette caractéristique est essentielle car elle contribue à limiter l’exposition au risque d’interférences avec des émissions parasites.



lorawan


La couverture LoRaWan

Le réseau LoRa présente des avantages majeurs. Chaque passerelle LoRawan offre une portée d’environ 10 km en zone rurale et 3 km dans les milieux urbains.
LoRaWan rend possible l’adaptation et la modulation du débit de données et la portée à travers ce qu’on appelle un facteur d’étalement ou spreading factor en anglais. Cette différence de couverture s’explique par la densité des constructions qui ont une incidence sur la circulation des données. Parce que la portée de chaque passerelle LoRaWan est étendue, cela limite la multiplication des relais. En conséquence, les coûts liés au déploiement d’une infrastructure LoRa sont nettement inférieurs à ceux d’un réseau GSM conventionnel. En France, Bouygues Telecom, l'un des membres fondateurs de l'alliance LoRa, est l'un des principaux opérateurs LoRaWAN.



LoRa vs. LoRaWan : quelles différences ?

On ne peut pas opposer LoRa et LoRaWAN. En effet, LoRaWAN est un protocole, tandis que LoRa fait référence à la couche physique du réseau. LoRa fait partie de la grande famille des réseaux LPWAN (réseau étendu à basse consommation, Low Power Wide Area Network) : LoRa est donc une technologie de communication radio bas débit et très longue portée.

LoRaWAN (Long Range Wide-area network) est l'architecture du système, le réseau étendu à faible puissance et longue distance. La vocation de LoRaWAN consiste à définir les règles et les conditions qui permettent à ces appareils de communiquer avec les serveurs d’applications.
LoRaWAN ne se charge pas de créer des ponts de communication entre des objets et capteurs connectés : le protocole a pour fonction de fournir une architecture qui assure les conditions d’un dialogue avec le serveur applicatif – via les passerelles et la technologie LoRa.



Qu’est-ce que la technologie LoRa ?

Sa nature, ses spécificités et son fonctionnement en font une réponse particulièrement adaptée aux usages de l’IoT. En effet, elle se caractérise par une très faible consommation d’énergie associée à des débits de données très limités.
Économique, performante et capable de pénétrer les bâtiments et les zones difficilement accessibles (sous-sols ou caves par exemple), cette technologie de modulation radio s’est imposée comme un incontournable dans le monde des communications Machine-to-Machine (M2M).

Le fonctionnement de la technologie LoRa et de son protocole LoRaWan est différent de celui des réseaux mobiles classiques comme la 4G ou les réseaux sans fil comme le Wi-fi. En effet, LoRa n’est pas conçu pour des envois massifs de données, mais plutôt le transit de petits volumes des données sur de longues distances. Les puces LoRa consomment très peu d’énergie et peuvent ainsi disposer d’une autonomie qui peut s’étendre jusqu’à 10 ans.
LoRa et LoRaWan sont particulièrement adaptés pour des télérelèves de température ou d’humidité ou encore de consommation d’énergies ou de qualité de l’air. Le réseau LoRa est très utilisé dans le secteur de l’industrie notamment dans des applications de maintenance préventive par exemple. Le secteur de la Smart City est également très intéressé par la technologie LoRa car l’émission de petits paquets de données permet par exemple de gérer la signalisation de manière intelligente. Consommation d’énergie ou d’eau, gestion des flux de personnes, capteurs placés sous les voies de circulation, les villes intelligentes peuvent multiplier les applications de la technologie LoRa.



réseau lora


LoRaWan et les réseaux LPWAN

LoRaWan est l’un des membres de la grande famille des LPWAN. Comme les autres, il se caractérise par une portée optimale du signal et une faible consommation d’énergie.



LoRaWan privé et public

LoRa est un réseau ouvert qui vous permet de déployer votre propre réseau et de rendre des objets communicants. Pour cela, il vous suffit de disposer d’une antenne reliée à Internet via des liens classiques (Wifi, Ethernet, 4G) et d’une station de base qui sera en mesure d’émettre sur la bande de fréquence de 868 MHz. De cette façon, le réseau LoRaWAN peut être adossé à des réseaux d’antennes déployées par des opérateurs de télécommunications. On parle alors de LoRaWan public. Vous pouvez également créer un réseau LoraWan privé en n’utilisant que des antennes privées et donc, réservées à l’usage exclusif de votre entreprise.
La couverture du territoire par le LoRaWan public est excellente. C’est même une des meilleures en Europe. Mais certaines entreprises préfèrent constituer leur réseau LoRaWan privé. Ce choix présente l’avantage d’offrir une parfaite maîtrise de la sécurité des données. Mais en contrepartie, vous devrez supporter l’ensemble des coûts de déploiement et de maintenance de votre réseau LoRaWan privé.



Sigfox

La technologie LoRa a connu différents acteurs de renom qui ont permis l’émergence de différentes variations des mêmes principes technologiques. Le réseau Sigfox a vu le jour en 2010. Il exploita l’UNB (Ultra Narrow Band) pour faire communiquer des objets connectés entre eux avec de très faibles débits et de très faibles consommations d'énergie. Sigfox a exploité cette technologie en France et dans près de 75 pays. Les données transitent sur le cloud Sigfox et peuvent ensuite être distribuées grâce à des API.



NB-IoT

Également connu sous le nom de Narrowband-IoT, ce standard de communication normalisé en 2016 est pensé pour faire transiter d’importants volumes des données sur une très grande distance. Pour fonctionner, NB-IoT utilise la bande de fréquence des 200KhZ, autrefois utilisée par le réseau GSM. Il offre ainsi des débits de données compris entre 20 et 250 Kbit/s avec une latence inférieure à 10 secondes environ.



LTE-M

Acronyme de Long-Term Evolution for Machines, le LTE-M permet de faire transiter des données sur une distance de 50 kilomètres dans des conditions optimales en utilisant le réseau d’antennes 4G des opérateurs de télécommunication. LTE-M exploite les basses fréquences (800MHz) et garantit des échanges bidirectionnels de données dans le cadre d’applications Machine-to-Machine (M2M).



Les mesures de sécurité du protocole LoRaWan

LoRaWan présente un atout majeur pour répondre aux besoins de votre entreprise en matière d’IoT. En effet, dans un contexte de prolifération des objets connectés, LoRaWan assure et combine deux chiffrements AES-128 Bits. Les données transitant sur des passerelles LoRa (également appelées gateway LoRaWan) sont parfaitement sécurisées.



Solutions IoT LoRaWan et M2M : l’accompagnement de Bouygues Telecom Entreprises

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