LoRa et le protocole LoRaWAN
Que fait on avec du LoRa ?
- LoRa est la couche physique de radio fréquences sur 868 MHz (Europe)
- LoRaWAN définit le protocole de communication et l’architecture du système pour le réseau permettant la communication à bas débit, par radio, d’objets à faible consommation électrique
- L’Alliance LoRa est une association créée en 2015 pour prendre en charge le protocole LoRaWAN (réseau étendu à longue portée) et assurer l’interopérabilité de tous les produits et technologies LoRaWAN
- En utilisant une gateway privée, il est possible de créer son propre réseau LoRaWAN.
Les avantages du LoRaWan ?
Le LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) est un protocole de communication sans fil basse consommation conçu pour les objets connectés. Il offre plusieurs avantages par rapport à d’autres protocoles de communication sans fil, notamment:
Grande portée : Le LoRaWAN peut atteindre une portée allant jusqu’à plusieurs kilomètres en zone urbaine et plusieurs dizaines de kilomètres en zone rurale. Cela permet de connecter des capteurs et des dispositifs éloignés sans avoir besoin de construire des infrastructures coûteuses.
Faible consommation d’énergie : Le LoRaWAN est conçu pour minimiser la consommation d’énergie des dispositifs connectés, ce qui permet une autonomie de plusieurs années pour les batteries des capteurs.
Sécurité : Le LoRaWAN utilise un chiffrement de bout en bout pour protéger les données transmises entre les dispositifs et le réseau, offrant ainsi une protection contre les attaques de piratage.
Coût abordable : Le coût des équipements LoRaWAN est relativement faible, ce qui en fait une option abordable pour les projets d’Internet des objets (IoT) à grande échelle.
Utilisation de fréquences libres : Le LoRaWAN utilise des fréquences libres et non licenciées, ce qui permet une utilisation gratuite et une adoption plus facile par les entreprises et les développeurs.
Possibilité de mise à l’échelle : Le LoRaWAN est conçu pour prendre en charge des milliers de dispositifs connectés simultanément, ce qui permet une mise à l’échelle facile et une expansion de l’infrastructure IoT.
Dans l’ensemble, le LoRaWAN est une technologie de communication sans fil efficace et rentable qui offre une grande portée, une faible consommation d’énergie, une sécurité, une abordabilité et une possibilité de mise à l’échelle pour les projets IoT.
Comparatif entre le WiFi et le LoRaWAN
Les avantages du WiFi
- Facilité de mise en oeuvre
- Par défaut sur les ESP32
- Economique
Les avantages du LoRaWAN
- Longue portée, plusieurs km en ext
- Connexion fiable
- Econome en énergie
- Norme conçue pour les IoTs
- Pas de licence, fréquence libre 868MHz
- Encryptage des données + clé sécurité
- Indépendant du service IT de l’entreprise
- Connexion à des devices compatibles
Les inconvénients du WiFi
- Portée limitée +/- 35m
- Signal ne passe pas les murs
- Nécessite l’installation de relais
- Perte de connexion
- Nécessite l’autorisation du service IT pour se connecter au réseau de l’entreprise
Les inconvénients du LoRaWAN
- ESP32 doit être équipé d’une puce LoraWAN
- Nécessite l’installation d’une gateway (réseau privé)
- Programmation plus délicate
Notre architecture
Finemeca dispose d’une solution cloud qui utilise une plateforme IoT pour la configuration de nos gateways en LoRaWAN ou pour nos autres applications.
C’est également à partir de cette plateforme que nous organisons nos différents tenants.
Tous les messages entrants sont automatiquement enregistrés dans une base PostgreSQL.
Avec Node-Red, nous les transformons et les modifions.
Nous pouvons ensuite les afficher sur des dashboards en Grafana ou encore les transférer avec un broker MQTT vers votre ERP / MES.
De LoRa à LoRaWAN
Initialement, lors de la phase de lancement du projet, dans notre Device-V01, nous avions utilisé des puces en LoRa. A l’époque, nous n’avions pas de cloud IoT.
A partir de septembre 2022, nous avons commencé à déployer une solution cloud IoT conforme au protocole LoRaWAN.
Nous avons fabriqué une version 2 de notre End Node. Le Device-V02 qui pour être compatible est à présent équipé d’une puce LoRaWAN.
Cette avancée technologique nous permet de nous appairer pour des utilisations basiques à des devices commerciaux utilisant le même protocole.
Pour des utilisations plus avancées, nécessitant une programmation interne, nous utilisons notre Device-V02.
Le passage à LoRaWAN est dicté également pour des raisons de Cybersécurité. Les messages sont cryptés et des clés de sécurité sont échangées entre notre plateforme IoT et les devices.
L’ensemble de notre solution est étudiée de manière sécurisée.
Outre l’enregistrement automatique des messages, la gestion des gateways, des devices, notre cloud nous permet d’utiliser Grafana qui est une application de dashboards permettant l’affichage, l’export des data.
Gateway LoRaWAN sur la fréquence 868 MHz montée dans un coffret IP en matière synthétique.
Elle est équipée d’une alimentation interne 12VDC avec protections. Elle se connecte à notre cloud IoT par internet, par wiFi ou par carte 4G.