Comment choisir son réseau IoT ?

Internet of Things

Lorsque l’on décide d’inclure des capteurs connectés au sein de la stratégie de son entreprise, il peut être difficile de savoir quel réseau de communication est le plus adapté pour son besoin.

Les réseaux de communication IoT permettent de faire le lien entre l’objet connecté et les plateformes IoT et d’envoyer les informations collectées. On utilisera ensuite des outils de visualisation des données tels qu’un dashboard ou une application mobile pour avoir accès à ces informations.

Il s’agit de réseaux LPWAN de l’anglais “Low Power Wide Area Networks”, ou bien réseaux de longue portée et basse consommation. Chez INTESENS nous utilisons les réseaux Sigfox et LoRaWAN et nous nous intéressons à de nouveaux réseaux tels que le LTE-M, le NB-IoT ou encore la 5G qui deviennent de plus en plus pertinents.

Caractéristiques

Les capteurs industriels utilisent notamment les réseaux IoT qui ont pour avantage d’être des réseaux bas débit, de longue portée et à faible consommation. L’objectif est d’envoyer peu de données mais des données précises et pertinentes.

Les réseaux doivent couvrir de grandes étendues pour pouvoir recevoir les données des capteurs déployés à un niveau national ou bien pouvoir suivre des kilomètres d’infrastructures, le long des voies ferrées par exemple.

Ces réseaux ont pour avantage de privilégier des capteurs à basse consommation d’énergie les rendant le plus autonomes possibles.

  • Sigfox

Sigfox est un opérateur IoT français propriétaire de sa technologie qui a été créé en 2009. Il est donc l’opérateur unique de son réseau et couvre déjà plus de 60 pays dans le monde.

Il est spécialisé dans le M2M ou “Machine to Machine” via un réseau bas débit. Les objets connectés utilisant cette connectivité peuvent envoyer des petites quantités d’informations (12 octets maximum) jusqu’à 140 fois par jour et à faible coût. Etant donné que la plupart des capteurs en Sigfox sont en veille la plupart du temps, leur consommation d’énergie sera très faible.

Sa portée peut aller jusqu’à 10 km en ville et peut atteindre les 30 voire 50 km en campagne. Sa communication peut être bidirectionnelle, ce qui signifie que les objets rattachés envoient vers les informations collectées vers le cloud et ils peuvent aussi recevoir des données de la part de l’entreprise qui les gère (8 octets maximum) principalement pour des configurations ou des mises à jour.

  • LoRaWAN

La technologie LoRa est une technologie permettant de connecter des objets à Internet communicant par radio en bas débit. Cette technologie est déployée par différents opérateurs tels que Bouygues (Objenious) ou Orange en France.

LoRaWAN est l’acronyme de “Long Range Wide-area network” que l’on peut traduire par « réseau étendu à longue portée ». Ce protocole est bidirectionnel et à très faible coût, il permet de transmettre des données jusqu’à 15 km en ville et peut atteindre les 45 km en milieu rural. 

Un des avantages majeurs de ce réseau est de pouvoir déployer un réseau privé pour qu’une entreprise puisse assurer elle-même la gestion.

A l’international, des accords de roaming sont prévus pour avoir une couverture internationale car à ce jour elle est encore limitée.

  • Les réseaux cellulaires GSM (2G, 3G, 4G, 5G)

Fournis par des opérateurs télécom traditionnels, ils permettent d’envoyer des quantités importantes de données. Par conséquent, ils vont être très consommateurs en matière d’énergie et vont permettre de passer de grandes quantités d’information. Il est conseillé de limiter ce type de connectivité aux appareils alimentés en permanence.

Cependant, l’arrivée de la 5G devrait permettre d’avoir une consommation moindre et permettre de grandes avancées pour l’IoT. Pour le moment ce genre d’abonnement reste expérimental et ne sera disponible que dans quelques années.

  • LTE-M

Cette récente technologie datant de 2018 a été conçue pour l’IoT et signifie “Long Term Evolution for Machines”. Elle opère dans des bandes de fréquence licenciées allouées aux opérateurs mobiles pour la 4G.

Elle peut donc bénéficier de ces caractéristiques tels que la connectivité en temps réel ou l’itinérance à l’international. Ce type de réseau est préconisé lorsqu’il y a besoin d’envoyer des données riches telles que l’image ou la voix puisque ses débits peuvent s’élever jusqu’à 10 Mb/s, avec pour conséquence de la rendre énergivore.

Le LTE-M a donc pour principale cible la télésurveillance ou les applications mêlant voix et IoT.

  • NB-IoT

Le NB-IoT (Narrow Band Internet of Things) est aussi une solution standardisée se basant sur l’infrastructure de la 4G. Sa portée est d’environ 1km en ville et 10 km en milieu rural mais elle assure une pénétration plus importante à l’intérieur des bâtiments ou en sous-sol grâce à sa bande étroite de 180 kHz.

Elle est préconisée pour des besoins de surveillance d’appareils fixes n’ayant pas besoin d’un grand volume de données comme la surveillance de compteurs de gaz ou d’eau.

Son débit de transmission se limite à 250 Kbits/s et son déploiement dépend des opérateurs mobiles et leur capacité à faire évoluer leurs stations de base.

Des technologies adaptées aux usages IoT industriels

Chez INTESENS, nos capteurs envoient des messages très courts qui permettent de relever les informations nécessaires à la surveillance des équipements électriques critiques et des infrastructures. Pour cette raison nous utilisons actuellement les technologies Sigfox et LoRa car elles ont un faible coût d’utilisation et une faible consommation.

Nous travaillons sur l’intégration des nouveaux réseaux afin de permettre à chaque client de trouver la solution la mieux adaptées à ses besoins de maintenance connectée.