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Qu’est-ce que la technologie LoRaWAN ?

LoRaWAN® est un protocole réseau de type LPWAN (Low Power Wide Area Network) s’appuyant sur la technologie radio LoRa (LongRange), qui utilise la bande de fréquences libre ISM (autour de 868MHz pour l’Europe) et qui permet la communication à bas débit d’objets connectés. La technologie LoRa a été développée par la société française Cycleo qui a été rachetée en 2012 par Semtech, fabricant américain de semi-conducteurs. Elle est portée par la LoRa Alliance dont la mission est de développer l’adoption du protocole LoRaWAN®. En décembre 2021, le LoRaWAN a été approuvé officiellement comme standard par l’ITU, l’International Telecommunication Union.

Les caractéristiques du LoRaWAN

Il s’agit d’un protocole pour réseau sans fil basse consommation et longue portée (2 à 5km en zone urbaine et jusqu’à 15km en zone rurale). Il permet d’échanger des messages de petite taille en mode bidirectionnel avec un débit modulable entre 0.3 et 50kbits/seconde.

Le LoRaWAN permet à des objets de communiquer en assurant une longue durée de vie des batteries (jusqu’à 10 ans). Les réseaux LoRaWAN peuvent supporter un très grand nombre d’objets (jusqu’à 1 million). Ils peuvent être disponibles en mode public opéré (géré par un opérateur télécom), en mode privé sur site (cœur de réseau géré par l’exploitant du réseau, sur site ou au sein de son IT) ou privé opéré (cœur de réseau déporté et géré par une tierce partie).

La sécurité des communications LoRaWAN

Pour assurer la sécurité du réseau et des données le protocole LoRaWAN utilise 2 chiffrements AES-128 :

• L’authenticité du réseau est vérifiée grâce à une clé de session réseau NwkSKey (Network Session Key)
• La sécurité et la confidentialité des données qui transitent sur le réseau sont assurées par une clé de session applicative AppSKey (Application Session Key)

Les réseaux LoRaWAN sont très largement utilisés pour des applications IoT bas débit, notamment dans le monde industriel (IIoT industriel).

Les avantages d’un réseau LoRaWAN privé

Bien que des réseaux LoRaWAN publics à large couverture géographique soient disponibles en France (voir le réseau LoRaWAN Orange et le réseau LoRaWAN Objenious*), les entreprises n’ayant pas besoin de mobilité dans la gestion de leur parc d’équipements peuvent opter pour une solution réseau privé.

Les avantages d’un réseau privé LoRaWAN sont :

• Vous pouvez couvrir une zone hors de la zone de couverture des réseaux publics (zones blanches, sous-sols profonds, sites isolés…)
• Vous êtes propriétaire de votre infrastructure réseau
• Vous maitrisez la sécurité des données qui circulent sur votre réseau
• Vous n’avez pas à supporter le coût d’un abonnement auprès d’un opérateur public et pouvez déployer un grand nombre de capteurs sans alourdir vos coûts d’abonnement
• Vous avez toute la flexibilité nécessaire pour vous interfacer avec votre ou vos application(s) métier

En revanche, un réseau privé nécessite un certain investissement de départ et un minimum de compétences pour la mise en place de l’infrastructure radio (les passerelles) et du cœur de réseau (ou l’intégration à l’IT existante). L’entreprise doit également prévoir des coûts de maintenance pour son infrastructure.

Néanmoins, il existe sur le marché des solutions packagées, comme notre offre Smart Office / réseau privé LoRaWAN opéré, qui réduisent de manière significative le niveau de compétences et l’investissement requis pour mettre en place son réseau privé LoRaWAN. Découvrir l’offre Smart Office / réseau privé LoRaWAN.
 

L’architecture d’un réseau LoRaWAN privé

Un réseau LoRaWAN privé a pour vocation de permettre l’échange d’informations avec des équipements (typiquement des capteurs) compatibles LoRaWAN et une ou des application(s) métier en transitant par des passerelles (gateways) sous le contrôle de l’exploitant du réseau.

L’architecture la plus classique pour un réseau LoRaWAN privé est l’architecture en étoile suivante:

Un ensemble de capteurs compatibles LoRaWAN se connectent sur une ou plusieurs passerelles qui remontent les données vers le(s) serveur(s) via une connexion haut-débit (4G/5G, Wi-Fi, Ethernet…). Une fois prises en charge par le cœur de réseau, les données pertinentes peuvent être routées vers les applications métier. Le processus est généralement bidirectionnel (les applications peuvent donc également communiquer des informations/commandes aux capteurs distants).

Dans ce type d’architecture toute l’intelligence du réseau est assurée par le serveur/cœur de réseau qui va gérer le débit d’informations, sécuriser les données, gérer la redondance des données reçues, etc.

En résumé, pour créer votre propre réseau privé LoRaWAN vous avez besoin des éléments suivants :

• Des équipements/capteurs communicants compatibles LoRaWAN. Voir notre catalogue de capteurs LoRaWAN.
• Une ou plusieurs passerelles (gateways) LoRaWAN/réseau IP (par exemple LoRaWAN vers réseau cellulaire 4G – voir notre catalogue de passerelles LoRaWAN). Dans le cas de passerelles LoRaWAN/4G vous aurez besoin des cartes SIM IoT et des abonnements associés.
• Un serveur hébergeant un cœur de réseau LoRaWAN (LNS) capable de gérer vos flux de données (sécurité, stockage, routage, etc). Si vous ne disposez pas de ce type de solution ou de compétence, vous pouvez externaliser cet élément en faisant appel à un fournisseur de cœurs de réseau privé, comme notre partenaire REQUEA par exemple.
• Votre application métier configurée pour s’interfacer avec le serveur/cœur de réseau gérant vos données.

Vous avez un projet ou des questions concernant les réseaux LoRaWAN privés ? Contactez-nous !