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Le LPWAN va faire exploser le nombre d’objets connectés

par Etienne Henri

Nous attendons des objets connectés une réactivité parfaite, une remontée d’informations régulière et une installation facile. Ces exigences ne peuvent être satisfaites que grâce à l’omniprésence de réseaux sans fil.

Derrière cette appellation générique se cachent en fait de nombreuses technologies, souvent incompatibles entre elles, et qui répondent chacune à des besoins très différents.

La dernière-née, le LPWAN (pour Low Power Wide Area Network, réseau de grande distance basse consommation), va permettre l’émergence d’une nouvelle génération d’objets connectés.

WiFI, Bluetooth, LPWAN : à chaque usage, son réseau sans fil

Difficile d’imaginer connecter à Internet chaque objet du quotidien (du réfrigérateur aux radiateurs en passant par les caméras de surveillance) en utilisant des câbles réseau individuels !

La démocratisation du WiFi dans les habitations et les locaux professionnels a permis de rendre tous ces appareils communicants sans nécessiter de coûteux travaux d’infrastructure.

Pour les appareils sur pile ou batterie, le WiFi s’est rapidement montré trop consommateur d’énergie pour être une solution pérenne. D’autres normes, comme le Bluetooth, ont pris le relais pour apporter une connectivité à faible distance très économe en électricité.

Leur excellente efficacité énergétique a permis l’arrivée de produits capables de communiquer durant des semaines à courte distance sans nécessiter de recharge. On doit au Bluetooth l’existence d’une myriade d’appareils contrôlés par smartphone lorsque nous sommes à proximité (drones, enceintes MP3, etc.)

D’autres objets connectés présentent d’autres contraintes. Pour les dispositifs médicaux, la sécurité des échanges est primordiale. On n’imagine avec effroi les conséquences que pourraient avoir le piratage d’un pacemaker ou d’une pompe à insuline… L’autonomie est également une considération prioritaire. Lorsque les changements de pile nécessitent une intervention médicale, chaque jour d’autonomie gagné est une aubaine pour le patient. La norme IEEE 802.15.6, dernière évolution des Body Area Networks, se focalise sur ces points.

Autonomie, sécurité, vitesse, portée : impossible de satisfaire simultanément toutes ces exigences, comme le démontre la multiplication des normes se focalisant sur seulement un ou deux de ces paramètres.

Il manquait encore à l’Internet des objets un moyen d’apporter une connexion aux appareils très nomades mais peu consommateurs en bande passante. Il a fallu inventer un nouveau type de réseau pour ces objets connectés destinés à fonctionner loin de toute source d’énergie et de tout smartphone durant plus de quelques jours.

Le LPWAN : vers toujours plus d’autonomie

 Les réseaux étendus à basse consommation ont pour avantage de couvrir de grandes distances, comme peut le faire une antenne de téléphonie mobile, tout en consommant très peu d’énergie (souvent moins qu’une connexion BlueTooth avec un smartphone à proximité).

L’inévitable contrepartie est celle du volume de données échangé, bien plus faible que dans le cas des normes précédemment citées.

Cette technologie est donc particulièrement adaptée aux cas où la quantité d’information à transmettre est faible, et où la remontée d’information en temps réel n’est pas vitale.

Le LPWAN peut être utilisé sur certains équipements de la maison : l’allumage d’un chauffage n’a pas besoin d’être fait à la milliseconde près, la mesure de la température non plus.

Ce sont toutefois les applications industrielles qui sont les plus prometteuses. Dans des entrepôts, le suivi de stock, de température et de chocs sur les produits se fait souvent sur le très long terme et avec un besoin en réactivité quasi-nul.

La technologie sans fil du LPWAN permettra de suivre un cheptel de bêtes en pleine nature. Source : Shutterstock.

En agriculture, les mesures environnementales en plein champ (température, ensoleillement, humidité…) se font aussi sur des périodes très longues et à des fréquences d’échantillonnage très faibles : une mesure par heure est souvent largement suffisante.

De leur côté, les scientifiques peuvent profiter du LPWAN pour multiplier les mesures sismiques dans les zones à risque. Pour les capteurs destinés à déclencher des alertes en cas de dépassement de seuil, la fréquence de remontée de l’information est par définition très faible, les catastrophes étant rares.

Médecine connectée, agriculture, industrie, énergie décentralisée, domotique, climatologie… Le potentiel commercial du LPWAN est considérable et nous verrons dès demain comment certains acteurs se positionnent sur cette technologie qui va permettre de connecter une nouvelle génération d’objets.

Evolution du nombre d’objets connectés par LPWAN en millions. Une croissance vertigineuse de 37 millions à 1 151 millions en 2023, soit plus de 100 % par an. Source : IOT Analytics.

 

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