Réseaux LPWAN cellulaires : qu’est-ce que c’est ?
Ces dernières années, la croissance exponentielle de l’Internet des Objets (IoT) et des communications Machine-to-Machine (M2M) a favorisé le développement d’innovations majeures, dont les réseaux LPWAN !
Les réseaux LPWAN (Low Power Wide Area Network) sont des réseaux étendus à basse consommation, conçus pour connecter des dispositifs nécessitant la transmission de petites quantités de données sur de longues distances. Ces derniers ont été mis au point, spécifiquement, pour les besoins de l’IoT et des communications M2M. Effectivement, la plupart des objets connectés, notamment, les capteurs et actionneurs, transmettent de faibles volumes de données au quotidien, de l'ordre de quelques octets. Ils n’ont donc pas besoin d’un débit aussi conséquent que celui fourni par la 3G/4G/5G.
C’est pourquoi, avec ses réseaux longue portée, à faible consommation et à faible coût, la technologie LPWAN a de nombreux atouts à offrir aux entreprises !
Aujourd’hui, nous distinguons deux grandes catégories de réseaux LPWAN : les réseaux LPWAN non-cellulaires et les LPWAN cellulaires.
Pour les réseaux LPWAN non-cellulaires, les deux principaux acteurs sont le SigFox et le LoRaWAN. À l’inverse, pour les réseaux LPWAN cellulaires, les deux principaux acteurs sont le Nb-IoT et le LTE-M.
Ces deux types de réseaux se différencient principalement par la portée, le débit, la consommation en énergie ainsi que le coût de déploiement.
Réseaux LPWAN cellulaires & non-cellulaires : lesquels choisir, pour quels besoins ?
Dédiées principalement aux réseaux Machine to Machine (M2M) et à l’IoT, les technologies LPWAN fonctionnent à un coût moindre et avec une plus grande efficacité énergétique que les réseaux mobiles traditionnels. Dès lors, ils sont également capables de prendre en charge un plus grand nombre d’appareils connectés sur une zone plus étendue.
Cependant, en fonction de l’utilisation souhaitée, il faudra choisir entre les réseaux LPWAN cellulaires et non-cellulaires.
Choisir les réseaux LPWAN cellulaires, c’est choisir des réseaux (déjà) largement déployés et offrant une communication bidirectionnelle et des portées allant de quelques dizaines ou centaines de mètres en zone urbaine à plusieurs kilomètres en zone rurale.
En parallèle, ils disposent de débits plus importants (allant de quelques bits par seconde à 1 Mbps) que les réseaux LPWAN non-cellulaires. Ils s’accompagnent également de mécanismes de confirmation des envois et réceptions de données, de latences plus courtes, ainsi que des possibilités de mise à jour à distance des capteurs, selon des protocoles plus sécurisés.
Cependant, les réseaux LPWAN cellulaires impliquent une plus forte consommation d’énergie.
À l’inverse, les réseaux LPWAN non-cellulaires offrent de faibles consommation d’énergie, avec de faibles coûts. Par exemple, cela est intéressant pour de vastes populations de capteurs remontant des données régulièrement.
Exemples d’applications des réseaux LPWAN cellulaires
1. L’asset Tracking
Rappelons premièrement que l’asset tracking est un système de géolocalisation applicable à la logistique industrielle ou d’entreprise, afin d’optimiser les processus de production ou de gestion. En ce sens, le système GPS s’associe à l’IoT pour détecter en temps réel la position des objets. Et au cœur de ce dispositif, une carte SIM M2M assure la connectivité.
Dans ce cas de figure, les applications requièrent une transmission fréquente des données GPS. En parallèle, cela nécessite un budget énergétique assez large. Si cela ne pose aucun problème, alors dans ces conditions, il est judicieux d’opter pour une connectivité cellulaire Nb-IoT ou LTE-M.
2. L’industrie 4.0
Rappelons que dans l’industrie 4.0, une multitude de capteurs et d’actionneurs doivent être connectés, et doivent communiquer entre eux pour échanger de nombreuses données. Ces données peuvent être utilisées pour surveiller diverses conditions, telles que la température, l’humidité et les vibrations des machines et outils industriels.
Pour cette raison, les réseaux LPWAN cellulaires peuvent être utilisés et sont particulièrement adaptés. Ils offrent une solution performante, fiable et pérenne pour répondre à de multiples usages de l’industrie 4.0 (maintenance, production, logistique, etc).
3. Le monitoring médical
En parallèle, les réseaux LPWAN cellulaires peuvent également être utilisés pour connecter des dispositifs dans une application de santé, afin d’échanger et transmettre de nombreuses données, notamment pour ce qu’on appelle : le monitoring médical.
Ces données peuvent être utilisées pour surveiller les signes vitaux des patients et suivre les équipements médicaux.