Protocoles de Communication

LoRaWAN : réseau privé vs réseau public

Cyril Mathé
Cyril Mathé20 février 2024
5 min
LoRaWAN : réseau privé vs réseau public

Lorsque vous entamez un projet de modernisation de bâtiment, choisir la bonne technologie est crucial. Si le LoRaWAN a suscité votre intérêt, vous vous interrogez peut-être sur l'opportunité d'opter pour un réseau opéré (public) ou un réseau privé. Cet article vous offre les clés pour prendre la bonne décision.

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Le protocole LoRaWAN

Le LoRaWAN, un protocole de réseau LPWAN (Low Power, Wide Area Network), est conçu pour connecter à Internet, sans fil, des objets alimentés par batterie. Ce protocole répond aux besoins spécifiques de l'Internet des objets (IoT), incluant la communication bidirectionnelle, la sécurité de bout en bout, la mobilité et les services de localisation. 

Sa conception est idéale pour les applications et capteurs qui nécessitent l'envoi et la réception de faibles volumes de données sur de longues distances, avec une fréquence variable pouvant aller de plusieurs fois par heure à une fois par jour.

Dans le contexte de la gestion technique des bâtiments, le LoRaWAN s'avère particulièrement utile, facilitant les initiatives de modernisation et de rénovation visant à améliorer l'efficacité énergétique, la maintenance des équipements et le confort des occupants. 

À lire : Supervisez les équipements techniques d’un bâtiment grâce au LoRaWAN : Une solution aux problèmes de câblage

Sa flexibilité se manifeste notamment dans sa capacité à opérer aussi bien sur des réseaux privés que publics. Les réseaux publics s'appuient sur des infrastructures de télécommunication existantes, tandis que les réseaux privés permettent un contrôle complet des éléments du réseau, tels que les passerelles et les serveurs.

Chacune de ces options présente ses propres avantages et inconvénients, et il est essentiel de comprendre qu'elles ne répondent pas aux mêmes besoins. Avant de décider d'utiliser un réseau LoRaWAN dans votre projet d’équipement de votre bâtiment, une évaluation minutieuse de vos exigences s'impose. Notre article vous guide à travers les informations clés pour faire un choix éclairé.

LoRaWAN - Réseaux publics

Dans le contexte du LoRaWAN, le réseau public est déployé et administré par des opérateurs téléphoniques. En France par exemple, ce sont Orange et Objenious (ancienne filiale de Bouygues Télécom, racheté récemment par Netmore Group ) qui ont déployé leur propre réseau LoRaWAN sur le territoire et qui vont ensuite revendre l'accès à ce réseau sous forme d’abonnement, comme pour les téléphones portables par exemple. 

On se trouve donc dans un fonctionnement dans lequel le réseau est déployé pour tous au niveau national et où l’utilisateur souscrit un ou plusieurs abonnements pour pouvoir y connecter sa flotte de capteurs.

Pour utiliser un réseau public LoRaWAN, le parcours est donc assez simple :

1. Acheter un abonnement
2. Déclarer les capteurs sur la plateforme de l’opérateur
3. Activer les capteurs
4. Récupérer la donnée sur la plateforme de l’opérateur et la rediriger (ou non) vers une plateforme de traitement de données.

Lors de la couverture d'une vaste zone géographique avec moins de dix capteurs, il nous semble qu'un abonnement à un réseau public LoRaWAN est souvent la solution la plus adaptée.

Cette option permet aux utilisateurs de profiter de la plateforme IoT de l'opérateur de télécommunications, de son infrastructure réseau gérée et de ses services d'itinérance. Certains opérateurs offrent également, en option, des services de gestion de flotte de capteurs (device management). Cependant, il est crucial d'évaluer l'utilité réelle de ces services supplémentaires avant de s'engager.

Il est important de prendre en compte les implications liées au choix d'un réseau public. En optant pour un réseau public, vous devenez dépendant de l'opérateur et de ses orientations stratégiques, comme l'a illustré la situation d'Objenious, initialement annoncée pour être arrêtée en 2024 par Bouygues Telecom, avant d'être reprise par un autre opérateur.

Cette dépendance peut s'avérer problématique, notamment dans un contexte où les opérateurs, en quête constante d'innovation, tendent à privilégier de nouvelles technologies telles que LTE-M (4G) ou NBIoT (5G), délaissant ainsi des technologies plus anciennes. Cette évolution peut entraîner une obsolescence programmée pour vos équipements et réseaux existants. Il est donc essentiel de garder à l'esprit que les opérateurs pourraient ne pas toujours aligner leurs stratégies sur les besoins spécifiques de leurs clients.

Par conséquent, si vos priorités incluent une portée intérieure étendue, la capacité à évoluer facilement, la gestion d'un grand nombre de capteurs tout en maintenant une consommation de batterie modérée, et le maintien de standards élevés en termes de sécurité et de contrôle, alors l'option des réseaux privés est la plus appropriée. Ces réseaux offrent une flexibilité et une autonomie accrues, répondant ainsi aux exigences spécifiques de projets ambitieux et à grande échelle.


LoRaWAN - Réseaux privés

Comme indiqué par son nom, le réseau privé va être installé dans le contexte d’une utilisation par une seule et unique entité, alors que le réseau public va être mutualisé et utilisé par plusieurs utilisateurs. Avec un réseau privé, l’utilisateur peut lui-même administrer sa flotte de capteurs IoT ainsi que son infrastructure réseau.

Dans un réseau privé, l'entreprise peut connecter son système interne au réseau sans avoir besoin d'utiliser Internet.

Pour mettre en place un réseau LoRaWAN privé, voici la marche à suivre : 

1. Acheter une ou plusieurs passerelles selon le besoin
2. Les déployer sur son site
3. Déclarer les capteurs dans les passerelles
4. Créer les connexions entre les passerelles et la plateforme de traitement de la donnée >
5. Activer les capteurs.  

Les utilisateurs qui souhaitent contrôler un bâtiment, une usine, un campus, entre autres, devraient envisager des réseaux privés. La dépendance vis-à-vis de la couverture réseau de l'opérateur peut avoir ses limites et, économiquement, les abonnements de télécommunications peuvent devenir coûteux lorsque vous avez déployé un nombre important de capteurs.


Certes, avec les réseaux privés, l'entreprise doit se charger de l'installation de l'infrastructure réseau (capteurs, actionneurs, gateway LoRaWAN, serveurs, applications métier), mais cela peut s’avérer rentable, en matière d'évolutivité par exemple, dans le cas d'un bâtiment avec un grand nombre d'appareils connectés.

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Comparaison des réseaux LoRaWan pour la gestion des bâtiments

Rien n’est tout blanc, ni tout noir. Les deux solutions ne sont pas incompatibles. Elles peuvent même parfois être complémentaires. 

Un réseau privé peut très bien venir en complément d’une couverture nationale publique ; et inversement, un réseau peut être privé sur un site donné et une partie peut être opérée pour des objets qui seraient hors de la zone de ce site. 

Avant d’arrêter son choix sur un réseau en particulier, il est nécessaire d'évaluer les besoins techniques et les contraintes budgétaires. 

Pour choisir judicieusement entre ces deux options, il est crucial d'évaluer avec soin les besoins techniques spécifiques à votre projet, tout en prenant en compte les contraintes budgétaires. 

Les critères de sélection d’un réseau LoRaWAN pour la gestion de bâtiments s'articulent autour de plusieurs axes clés :

Quantité et Fréquence de Communication des Capteurs 

Déterminer le nombre de capteurs nécessaires et leur fréquence de communication est essentiel pour évaluer la capacité requise du réseau. 

< 10 capteurs ET La donnée des capteurs est mise à disposition sur un cloud : le réseau LoRaWAN public reste le plus approprié. 

>10 capteurs OU La donnée des capteurs doit être mise à disposition sur un serveur local : Un réseau LoRaWAN privé est nécessaire 

Qualité de Couverture du Réseau  

Les réseaux privés offrent une meilleure couverture, car la passerelle est plus près des capteurs, même si la puissance d'émission est moindre. Si vous optez pour un réseau public, assurez-vous de la qualité et de la couverture LoRaWAN dans la zone prévue pour votre projet. Le choix dépend des besoins spécifiques de votre bâtiment et de votre projet.

Durée de Vie des Capteurs 

 Le "spreading factor" (facteur d'étalement) est un paramètre dans les communications LoRaWAN qui détermine la manière dont les données sont transmises sur le réseau. Un spreading factor élevé signifie que les données sont transmises sur une plus longue période, mais avec une meilleure résistance aux interférences, ce qui permet une communication plus fiable à longue distance.

Dans un réseau privé, le spreading factor est souvent meilleur car la passerelle est plus proche des capteurs. Cela a un impact positif sur la durée de vie des batteries des capteurs car une communication plus efficace nécessite moins d'énergie.

Maîtrise et Propriété des Données 

La gestion et la sécurisation des données recueillies sont essentielles, surtout lorsque la confidentialité et la maîtrise des informations sont de la plus haute importance. Avec un réseau privé, vous avez le contrôle total sur le cheminement de vos données, que ce soit en local ou sur le cloud, vous permettant ainsi de garantir leur sécurité et leur confidentialité.

Coût des Abonnements 

Les coûts des capteurs restent identiques, qu'il s'agisse d'un réseau privé ou public. Dans un réseau privé, il convient de prendre en compte les dépenses liées à la passerelle et à l'abonnement ou à la licence, en fonction de l'usage cloud ou local. Ces coûts sont généralement stables, et les passerelles peuvent souvent communiquer avec de nombreux capteurs simultanément.

En revanche, le modèle diffère pour un réseau public, où un abonnement par capteur est souvent requis, ce qui peut rapidement s'accumuler lorsque vous ajoutez des capteurs. Cette option peut ne pas être rentable avec une grande flotte de capteurs ou si vous envisagez d'agrandir votre réseau. Par conséquent, plus la durée du projet est longue et le nombre d'équipements est élevé, plus l'option LoRaWAN privée devient avantageuse.

Conclusion

La flexibilité offerte par le LoRaWAN, permettant de combiner des réseaux privés et publics, offre une vaste gamme de possibilités adaptées à divers scénarios de gestion des bâtiments. Que ce soit pour une petite installation avec un besoin spécifique ou une couverture étendue sur plusieurs sites, la technologie LoRaWAN se présente comme une solution robuste et adaptable.

Le choix entre un réseau LoRaWAN public et privé pour la gestion des bâtiments est une décision stratégique qui doit être soigneusement considérée. Chaque option présente des avantages et des inconvénients uniques, qui doivent être évalués en fonction des exigences spécifiques du projet. 

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