Réseau privé vs réseau public LoRaWAN, lequel choisir ?

Lorsque l’on débute un projet IoT le choix de la technologie et la construction de l’architecture réseau fait partie des questions essentielles à se poser. La technologie LoRaWAN constitue aujourd’hui l’un des piliers de l’IoT, et a su s’imposer comme essentielle dans le monde des objets connectés. C’est le réseau IoT le plus répandu en France avec environ 95% de la population couverte*.

Quand on fait le choix du LoRaWAN une question essentielle se pose : réseau privé vs réseau public LoRaWAN lequel choisir ? Pour vous accompagner dans votre réflexion, vous trouverez ci-après un comparatif de ces deux solutions pour vous aider à mener à bien votre projet IoT.

Qu’est-ce qu’un Réseau LoRaWAN ?

Le LoRaWAN (Long-Range Wide-Area Network) est un protocole de communication radio, conçu pour la transmission d’une faible quantité de données, en bas débit, il est particulièrement adapté aux objets connectés. Le protocole LoRaWAN fait partie de la catégorie des réseaux LPWAN (low power wide area network, ou réseau bas débit de longue portée, en français).

Un objet connecté en LoRaWAN peut envoyer un message à une distance d’environ 1 kilomètre en zone urbaine (contenant donc des obstacles) et à 20 kilomètres dans une zone rurale plane.

Ce réseau longue portée est basé sur la technologie de modulation propriétaire LoRa. Cette technologie offre donc une portée étendue, tout en conservant une faible consommation d’énergie, ce qui permet d’offrir des autonomies de plusieurs années à des produits fonctionnant sur piles.

Chaque opérateur LoRaWAN dispose de son propre réseau et donc de sa propre carte de couverture. Plus de 170 opérateurs dans le monde (chiffre de 2023) proposent un réseau LoRaWAN dans plus de 162 pays. Le LoRaWAN utilise des bandes de fréquences libres (sans redevance), ce qui réduit les coûts de fonctionnement du réseau. 

Le LoRaWAN permet également de créer des réseaux privés couvrant des zones spécifiques sans frais d’abonnement.

170

Plus de 170 opérateurs dans 162 pays

LoRaWAN privé

VS

LoRaWAN public

Réseau privé vs réseau public LoRaWAN quelles différences ?

Réseau public (ou réseau opéré) LoRaWAN

Un réseau public ou un réseau opéré LoRaWAN est déployé et géré par des opérateurs télécom tel qu’Orange ou Netmore en France. L’infrastructure est ainsi partagée entre les utilisateurs. Ce type de réseau offre une vaste couverture géographique pour un grand nombre de capteurs.

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+

Les avantages

  • Couverture étendue : les réseaux publics, gérés par des opérateurs tels qu’Orange ou Netmore, couvrent de vastes zones géographiques.
  • Facilité de mise en place : vous pouvez rapidement connecter vos capteurs au réseau existant sans avoir à déployer d’infrastructure particulière.
  • Infrastructure réseau gérée par les opérateurs : le réseau public est déployé et administré par un opérateur de télécommunication
  • Interopérabilité : LoRaWAN est un protocole standardisé et ouvert permettant aux appareils de différents fabricants et organisations de communiquer.

Les inconvénients

  • Dépendance à la couverture réseau : si vous êtes dans une zone peu couverte par le réseau (zone rurale ou sous-sol par exemple)  la communication de vos capteurs va s’avérer limitée.
  • Nécessite une étude préalable : pour garantir le bon fonctionnement de votre application, il est préférable d’évaluer la qualité de la couverture réseau et les performances attendues en amont du déploiement.
  • Modèle économique : le modèle économique est basé sur l’abonnement. Ce qui peut s’avérer coûteux si le nombre de capteurs devient important.
  • Contrôle limité : les organisations ont un contrôle limité sur l’infrastructure du réseau et les politiques de sécurité.

Réseau Privé LoRaWAN

Un réseau privé LoRaWAN est un réseau déployé localement, généralement sur un site spécifique (comme une entreprise ou une municipalité). Il nécessite la construction d’une infrastructure dédiée (comprenant des passerelles et serveurs), appartenant au propriétaire du projet.

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Les avantages

  • Contrôle total et sécurité des données : les réseaux LoRaWAN privés offrent un contrôle total sur l’infrastructure, les politiques de sécurité et la gestion des données. Les données sensibles restent à l’intérieur des limites de l’organisation, réduisant ainsi les risques de violation de données.
  • Pas d’abonnement à un opérateur : une fois l’architecture mise en place,  vous n’avez pas à payer de frais d’abonnement mensuel ou annuel.
  • Couverture réseau : le déploiement d’un réseau privé peut être une alternative à une faible couverture d’un réseau public. Les réseaux privés offrent une performance prévisible en termes de latence, de fiabilité et de couverture.
  • Personnalisation : les réseaux privés permettent de personnaliser l’architecture du réseau, les bandes de fréquences et les emplacements de déploiement.

Les inconvénients

  • Coûts d’infrastructure au lancement : il est nécessaire d’investir lors du déploiement dans une infrastructure comprenant les passerelles.
  • Maintenance et gestion plus complexes: dans un réseau privé, vous êtes indépendant et donc responsable de la maintenance et des mises à jour de votre infrastructure
  • Couverture : les réseaux privés permettent de couvrir une zone géographique restreinte, spécifique.

En conclusion, le choix entre un réseau privé vs réseau public LoRaWAN est propre à chaque projet et dépend de plusieurs facteurs. Dans tous les cas, pour vous aider à vérifier la disponibilité du réseau (dans le cas d’une architecture en réseau public), ou pour valider l’emplacement de vos passerelles et capteurs (en réseau privé) il est essentiel d’effectuer une étude de radio-mapping.

Le tableau comparatif ci-après devrait vous aider à prendre la décision la plus adaptée à votre besoin.

Tableau récapitulatif réseau privé vs réseau public LoRaWAN

Critère Réseau privé Réseau public
Contrôle Administrateur a un contrôle total sur les paramètres du réseau. Accès ouvert à tous (souvent avec paiement de frais).
Couverture Performance prévisibles et stables. Limitée au réseau local (LAN) de l’entreprise. Etendue sur l’ensemble du territoire. Peut être limitée dans un environnement avec des obstacles (bâtiments, collines, sous-sol…) ou en fonction du nombre d'objects connectés présents dans la zone.
Mise en place Nécessite le déploiement d’une infrastructure particulière (capteur + passerelle + serveur) Rapide, nécessite seulement la connexion des capteurs
Sécurité des données Contrôle total, maîtrise de la confidentialité des données Sécurité gérée par l'opérateur, données partagées
Coût Achat passerelle + éventuellement abonnement ou licence liée Abonnement par capteur, coûts récurrents
Maintenance Gérée localement Gérée par l’opérateur public
Interopérabilité Personnalisable selon les besoins spécifiques Protocole standardisé, interopérabilité assurée
Dépendance Autonome, sans dépendance à un opérateur externe Dépendance à la couverture et à la qualité du réseau de l'opérateur
Flexibilité Haute, possibilité de personnaliser l'architecture et les fréquences Moins flexible, soumis aux conditions de l'opérateur

Questions fréquemment posées

Autour du LoRaWAN

LoRa et LoRaWAN sont liés mais remplissent des fonctions différentes au sein des réseaux de communication sans fil.

LoRaWAN est le protocole réseau qui relie le signal LoRa (données du capteur) aux applications. Pour simplifier, LoRa est le signal radio qui transporte les données, et LoRaWAN est le protocole de communication qui contrôle et définit la manière dont ces données sont communiquées à travers le réseau.

About LoRaWAN® – LoRa Alliance® (lora-alliance.org)

Les principales alternatives à LoRaWAN pour les réseaux IoT longue portée et faible consommation d’énergie incluent :

  1. Sigfox : Un réseau LPWAN propriétaire offrant une couverture mondiale avec une consommation d’énergie très faible.
  2. NB-IoT (Narrowband IoT) : Une technologie LPWAN utilisant les réseaux cellulaires existants, idéale pour les zones urbaines et rurales avec une couverture étendue.
  3. LTE-M (LTE Cat-M1) : Une technologie IoT cellulaire offrant une bonne couverture et prise en charge de la mobilité, avec des vitesses de données plus élevées que NB-IoT.
  4. Wi-Fi HaLow (802.11ah) : Une variante du Wi-Fi pour les applications IoT, offrant une portée étendue et une consommation d’énergie réduite.
  5. Zigbee : Un protocole sans fil pour les réseaux maillés à courte portée, utilisé principalement dans les applications domotiques et industrielles.

Les fréquences utilisées par LoRaWAN varient en fonction des réglementations régionales. Voici les principales bandes de fréquences utilisées par LoRaWAN :

  • Europe : 863-870 MHz (sous bande ISM)
  • Amérique du Nord : 902-928 MHz (sous bande ISM)
  • Asie : Différentes bandes, notamment 920-925 MHz (Japon), 923-925 MHz (Corée), et 865-867 MHz (Inde)
  • Australie : 915-928 MHz (sous bande ISM)

Ces fréquences sont choisies pour leur capacité à permettre des communications longue portée et à faible consommation d’énergie, essentielles pour les applications IoT.

Oui, LoRaWAN est sécurisé. Il intègre une sécurité de bout en bout dès sa conception, avec des mécanismes de chiffrement à plusieurs niveaux. Chaque message est crypté à l’aide de clés uniques pour l’appareil et le réseau, assurant la confidentialité et l’intégrité des données transmises. Ces mesures de sécurité sont conçues pour répondre aux besoins des réseaux IoT de faible puissance et hautement évolutifs.

  • Suivi et gestion des actifs : surveillance des stocks, gestion de flotte de véhicules, suivi des conteneurs et des palettes

  • Smart Cities (villes intelligentes) : gestion de l’éclairage public, surveillance de la qualité de l’air, gestion des déchets (suivi des niveaux de remplissage des bennes à ordures), surveillance du stationnement (détection des places de parking disponibles)

  • Agriculture intelligente : surveillance des conditions du sol (humidité, température), gestion de l’irrigation, suivi des animaux (bétail), surveillance des cultures (détection de maladies et de ravageurs)

  • Bâtiments intelligents : gestion de l’énergie (suivi de la consommation énergétique), sécurité (détection des intrusions), gestion de l’eau (surveillance des fuites), contrôle de la climatisation et du chauffage

  • Industrie et logistique : surveillance des machines (maintenance prédictive), suivi des conditions environnementales (température, humidité), gestion des stocks et des entrepôts

  • Santé et bien-être : suivi des patients (monitoring à distance), gestion des équipements médicaux, surveillance de l’environnement hospitalier

  • Environnement et gestion des ressources naturelles : surveillance des niveaux d’eau (rivière, réservoirs), suivi des conditions météorologiques, surveillance de la faune et de la flore

Quelle est la différence entre LoRa® et LoRaWAN® ?

LoRa et LoRaWAN sont liés mais remplissent des fonctions différentes au sein des réseaux de communication sans fil. LoRaWAN est le protocole réseau qui relie le signal LoRa (données du capteur) aux applications. Pour simplifier, LoRa est le signal radio qui transporte les données, et LoRaWAN est le protocole de communication qui contrôle et définit la manière dont ces données sont communiquées à travers le réseau.

About LoRaWAN® – LoRa Alliance® (lora-alliance.org)

LoRaWAN est-il sécurisé ?

Oui, LoRaWAN est sécurisé. Il intègre une sécurité de bout en bout dès sa conception, avec des mécanismes de chiffrement à plusieurs niveaux. Chaque message est crypté à l’aide de clés uniques pour l’appareil et le réseau, assurant la confidentialité et l’intégrité des données transmises. Ces mesures de sécurité sont conçues pour répondre aux besoins des réseaux IoT de faible puissance et hautement évolutifs.

About LoRaWAN® – LoRa Alliance® (lora-alliance.org)

Quelles sont les alternatives au LoRaWAN ?

Les principales alternatives à LoRaWAN pour les réseaux IoT longue portée et faible consommation d’énergie incluent :

  • Sigfox : Un réseau LPWAN propriétaire offrant une couverture mondiale avec une consommation d’énergie très faible.
  • NB-IoT (Narrowband IoT) : Une technologie LPWAN utilisant les réseaux cellulaires existants, idéale pour les zones urbaines et rurales avec une couverture étendue.
  • LTE-M (LTE Cat-M1) : Une technologie IoT cellulaire offrant une bonne couverture et prise en charge de la mobilité, avec des vitesses de données plus élevées que NB-IoT.
  • Wi-Fi HaLow (802.11ah) : Une variante du Wi-Fi pour les applications IoT, offrant une portée étendue et une consommation d’énergie réduite.
  • Zigbee : Un protocole sans fil pour les réseaux maillés à courte portée, utilisé principalement dans les applications domotiques et industrielles.

Quelles sont les fréquences utilisée par LoRaWAN ?

Les fréquences utilisées par LoRaWAN varient en fonction des réglementations régionales. Voici les principales bandes de fréquences utilisées par LoRaWAN :

  • Europe : 863-870 MHz (sous bande ISM)
  • Amérique du Nord : 902-928 MHz (sous bande ISM)
  • Asie : Différentes bandes, notamment 920-925 MHz (Japon), 923-925 MHz (Corée), et 865-867 MHz (Inde)
  • Australie : 915-928 MHz (sous bande ISM)

Ces fréquences sont choisies pour leur capacité à permettre des communications longue portée et à faible consommation d’énergie, essentielles pour les applications IoT.

Quelles sont les applications courantes de LoRaWAN ?

  • Bâtiments intelligents : gestion de l’énergie (suivi de la consommation énergétique), sécurité (détection des intrusions), gestion de l’eau (surveillance des fuites), contrôle de la climatisation et du chauffage
  • Industrie et logistique : surveillance des machines (maintenance prédictive), suivi des conditions environnementales (température, humidité), gestion des stocks et des entrepôts
  • Suivi et gestion des actifs : surveillance des stocks, gestion de flotte de véhicules, suivi des conteneurs et des palettes
  • Smart Cities (villes intelligentes) : gestion de l’éclairage public, surveillance de la qualité de l’air, gestion des déchets (suivi des niveaux de remplissage des bennes à ordures), surveillance du stationnement (détection des places de parking disponibles)

  • Agriculture intelligente : surveillance des conditions du sol (humidité, température), gestion de l’irrigation, suivi des animaux (bétail), surveillance des cultures (détection de maladies et de ravageurs)

  • Santé et bien-être : suivi des patients (monitoring à distance), gestion des équipements médicaux, surveillance de l’environnement hospitalier
  • Environnement et gestion des ressources naturelles : surveillance des niveaux d’eau (rivière, réservoirs), suivi des conditions météorologiques, surveillance de la faune et de la flore

15/07/2024

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