Les capteurs LoRaWAN sont des dispositifs connectés qui mesurent divers paramètres (tels que la température, le taux d’hygrométrie, la pression ou la consommation d’énergie) et transmettent ces données via le protocole LoRaWAN.
Comment fonctionnent-ils ?
Ce protocole permet aux capteurs de communiquer efficacement avec des passerelles qui relaient les informations vers des serveurs ou des applications dédiées. Grâce à leur faible consommation d’énergie et à leur capacité à couvrir de longues distances, les capteurs LoRaWAN sont particulièrement adaptés aux applications de l’Internet des Objets (IoT), notamment dans la gestion technique des bâtiments, la surveillance environnementale et les territoires connectés.
Le signal LoRaWAN
Le LoRaWAN optimise la portée et l’efficacité énergétique en ajustant dynamiquement le Spreading Factor* (SF) selon l’environnement de transmission. Ce mécanisme permet une transmission fiable, même en présence d’obstacles (pour éviter l’effet cage de Faraday*), tout en prolongeant la durée de vie des batteries des capteurs. Cette adaptabilité est particulièrement avantageuse pour les projets dans des bâtiments existants où la transmission peut être complexe, dans les chambres froides d’un hôpital, par exemple. Là où un réseau cellulaire ne pourra pas communiquer.
Le Spreading Factor (SF) en LoRa ajuste la portée, le débit et la consommation d’énergie. Les valeurs courantes vont de SF7 (débit élevé, faible portée, basse consommation) à SF12 (portée maximale, faible débit, consommation accrue). Par exemple, un message de 242 octets prend 399 ms à SF7 et 2793 ms à SF12. Le choix du SF dépend des besoins en portée et en efficacité énergétique.
Dans le contexte de l’IoT, une cage de Faraday protège les dispositifs connectés des interférences électromagnétiques externes en redistribuant les charges électriques sur sa surface conductrice. Cela crée un champ opposé qui annule l’effet des ondes externes, assurant ainsi un fonctionnement stable et sécurisé des capteurs et équipements IoT sensibles.
La consommation d’énergie
Les appareils ont une faible consommation d’énergie et peuvent atteindre une autonomie de batterie allant jusqu’à 10 ans ! Cette longévité les rend particulièrement adaptés aux cas d’usage IoT, où le remplacement fréquent des batteries est peu pratique ou coûteux.
Imaginez une collectivité gérant plus de 300 compteurs d’eau, répartis dans ses bâtiments publics. Si elle devait remplacer chaque année les batteries de ses capteurs, cela entraînerait une charge de travail considérable, engendrant des coûts élevés en temps et en argent, sans compter l’impact environnemental négatif lié à cette pratique peu durable et le risque de sécurité, lié à ces opérations.
Par exemple dans le cas de la télérelève des compteurs d’eau, ou encore le monitoring de niveau de remplissage. Une large gamme de capteurs LoRaWAN est disponible sur le marché pour surveiller des paramètres variés dans les bâtiments privés, publics, les infrastructures collectives.
L’écosystème LoRaWAN repose sur trois classes d’équipements, chacune offrant un compromis entre la consommation d’énergie et les besoins en communication continue. La classe A (ultra-économe), regroupe des capteurs qui ne s’activent que pour transmettre des données de façon ponctuelle. Ce sont des capteurs adaptés à la gestion de vannes à distance, par exemple. La classe B est à priori le meilleur compromis entre autonomie de batterie et latence de transmission de données. On peut l’utiliser pour des relevés de consommation programmés par exemple. La classe C regroupe les capteurs qui sont en écoute active en permanence. Comme par exemple, pour le suivi de température d’une chambre froide. Il faudra alors déclencher une alerte en cas d’anomalie. Ce qui nécessite donc que les appareils soient alimentés par batterie.
Ces fonctionnalités permettent d’adapter les capteurs LoRaWAN à une variété de cas d’usage en optimisant leur consommation énergétique en fonction des besoins spécifiques.
Pourquoi choisir des capteurs LoRaWAN ?
Les objets qui communiquent en LoRaWAN offrent plusieurs avantages. Ils permettent une transmission de données sur de longues distances, ce qui est idéal pour les déploiements à grande échelle. Conçus pour une efficacité énergétique optimale, ces capteurs offrent une autonomie prolongée, réduisant les besoins de maintenance, en comparaison avec une connectivité cellulaire. Attention, n’excluez pas une combinaison des réseaux pour réussir votre projet IoT !
Les capteurs LoRaWAN trouvent des applications dans divers secteurs. Dans les bâtiments intelligents, ils permettent la surveillance de la qualité de l’air, la gestion de l’éclairage et le contrôle de la température pour améliorer le confort et l’efficacité énergétique. Dans l’industrie 4.0, ils facilitent le suivi des machines et des processus de production pour optimiser la maintenance et la productivité. En agriculture intelligente, ils permettent le monitoring des conditions du sol et de l’environnement pour une gestion précise des cultures.
Enfin, la technologie LoRaWAN permet un envoi de données bidirectionnel (contrairement à la technologie Sigfox). C’est-à-dire que les objets collectent des données, mais reçoivent aussi des requêtes. Par exemple : votre vanne thermostatique doit déclencher le chauffage dès lors qu’elle détecte une température en dessous des 19° C.
Le pilotage des données
Pour exploiter pleinement les données collectées par les capteurs LoRaWAN, la plateforme de data visualisation ou de supervision est fondamentale. Tout d’abord, parce que vous risqueriez de vous retrouver avec une masse de données chiffrées, illisibles et inexploitables qui vous feront regretter votre investissement dans ces appareils.
Les plateformes de gestion d’objets, de connectivités et de données offrent une interface unifiée pour surveiller, analyser et interpréter les informations, facilitant les prises de décisions éclairées.
Fonctionnalités clés
Parmi les fonctionnalités clés d’un tel outil, on retrouve la visualisation des données, qui permet une présentation graphique des informations pour une compréhension rapide des tendances et des anomalies. Les alertes en temps réel offrent des notifications instantanées en cas de dépassement de seuils prédéfinis ou de détection d’événements critiques. L’intégration avec d’autres systèmes assure la capacité à se connecter à divers logiciels et services pour une gestion holistique des opérations.
Remplacez des tableaux Excel par des tableaux de bord dynamiques, personnalisés et des indicateurs sous forme de graphiques clairs. Sans oublier la gestion des alertes !
Lors de la sélection d’une plateforme de gestion pour vos capteurs LoRaWAN, pensez bien à considérer certains critères en priorité :
- La compatibilité : assurez-vous que la plateforme supporte une large gamme de capteurs et de protocoles pour une flexibilité maximale. Mais aussi, qu’elle peut s’interconnecter avec vos outils métiers (eh oui, il ne faut pas toujours réinventer la roue.)
- La scalabilité de la solution doit permettre une évolution avec vos besoins, en intégrant facilement de nouveaux capteurs, de nouveaux sites, des nouveaux utilisateurs et même, de nouvelles typologies de connectivités.
- Enfin, la sécurité des données transmises et stockées doit être garantie par des mesures robustes pour assurer leur intégrité et leur confidentialité (mention très bien pour les éditeurs qui hébergent leurs données en France !).
Les capteurs LoRaWAN, combinés à une plateforme de gestion efficace, offrent une solution puissante pour la collecte et l’analyse des données IoT. Cette combinaison permet d’optimiser les opérations, d’améliorer la performance énergétique et de faciliter la prise de décisions, basées sur des indicateurs fiables et précis.
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