LPWAN : quelles caractéristiques et quels réseaux pour le bas débit ?

LPWAN : quelles caractéristiques et quels réseaux pour le bas débit ? Avec ses réseaux longue portée, à faible consommation et à faible coût, la technologie LPWAN a de très nombreux atouts à offrir aux entreprises qui désirent se lancer dans l'Internet des objets.

Caractéristiques

La plupart des objets connectés utilisés dans le monde professionnel, tels que les capteurs ou compteurs, transmettent de faibles volumes de données au quotidien. Ils n’ont donc pas besoin d’un débit aussi conséquent qu’un consommateur lambda utilisant la 3G/4G/5G. C’est pourquoi ce sont les anciens réseaux 2G qui prennent surtout en charge les applications IoT. Toutefois, même la 2G paraît presque surdimensionnée pour les capteurs qui n’émettent que quelques octets par jour. D’où l’intérêt des réseaux LPWAN, conçus spécifiquement pour les échanges dans le domaine IoT, aux caractéristiques fort intéressantes :

  • ils peuvent transporter des données sur une longue distance (jusqu’à 50 km dans un champ libre),
  • ils offrent une excellente pénétration,
  • ils peuvent traverser les bâtiments et même communiquer en sous-sol,
  • leur consommation d’énergie est infime – 300 fois inférieure à celle d’une puce GSM,
  • ils peuvent fonctionner sur pile sur une longue période (plus de 10 ans),
  • leur module chipset a un très faible coût de fabrication, quelques euros à peine.

Les réseaux LPWAN (LoRa, Sigfox, LTE-M, NB-IoT)

Il existe plusieurs réseaux LPWAN, dont celui de Sigfox. Utilisant les bandes ISM de 868 MHz en Europe, un capteur Sigfox peut envoyer 140 messages par jour, de 12 octets chacun. La portée est de 10 km en ville et de 50 km en campagne. Le principal concurrent de Sigfox est le réseau LoRaWAN de l’entreprise Semtech. La portée de ses capteurs est la même, mais ils bénéficient d’un débit plus conséquent allant de 300 bits à 50 kbits, contre seulement 100 bits pour Sigfox. Par ailleurs, toute entreprise peut utiliser la technologie LoRaWAN qui est un réseau ouvert. Mais il est nécessaire d’installer ses propres antennes, là où Sigfox met à disposition celles de ses partenaires ou de son réseau propriétaire. Face à cette offensive, les opérateurs télécoms ne restent pas sans agir et ont décidé de répliquer en développant les standards LTE-M et le NB-IoT, qui reposent sur les antennes 4G existantes. Ceux-ci sont plus coûteux à la location, mais visent les objets connectés qui ont besoin de débits importants.

Etat du marché

Selon une étude du cabinet IoT Analytics, le monde comptait à la fin de l’année 2018 environ 200 réseaux IoT dont : 83 réseaux LoRaWan, 57 réseaux Sigfox, 46 réseaux NB-IoT, et 13 réseaux LTE-M. Les réseaux Sigfox et LoRaWan sont présents désormais dans plus d'une cinquantaine de pays, contre 28 pays pour le réseau NB-IoT et seulement 12 pays pour le réseau LTE-M. Ces chiffres sont amenés à évoluer très rapidement, compte tenu du développement rapide de l’Internet des objets. En effet, d’après une autre étude de la GSMA, le nombre de connexions IoT (cellulaires et non-cellulaires) va tripler entre 2018 et 2025 pour atteindre 25 milliards en 2025. Le marché global de l’IoT devrait alors s’élever à plus de 1 000 milliards de dollars.

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