LPWAN : Quelles caractéristiques et quels réseaux pour le bas débit ?

[LPWAN] Avec ses réseaux longue portée, à faible consommation et à faible coût, la technologie LPWAN a de très nombreux atouts à offrir aux entreprises qui désirent se lancer dans l’Internet des objets.

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Qu’est-ce qu’un réseau LPWAN ?

Un réseau dit LPWAN (“Low Power Wide Area” en anglais)est un réseau sans fil à longue portée et à basse consommation. Ces réseaux ont été mis au point spécifiquement pour l’IoT. Car la plupart des objets connectés, tels que les capteurs ou actionneurs, transmettent de faibles volumes de données au quotidien, de l’ordre de quelques octets. Ils n’ont donc pas besoin d’un débit aussi conséquent que celui fournit par la 3G/4G/5G. 

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Quelles sont les caractéristiques des réseaux LPWAN ?

Les réseaux LPWAN se démarquent par leurs capacités :

• ils peuvent transporter des données sur une longue distance (jusqu’à 50 km dans un champ libre),
• ils offrent une excellente pénétration, ils peuvent traverser les bâtiments et même communiquer en sous-sol,
• leur consommation d’énergie est 300 fois inférieure à celle d’une puce GSM,
• ils peuvent fonctionner sur pile sur une longue période (plus de 10 ans),
• leur module chipset a un très faible coût de fabrication, quelques euros à peine.

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Sigfox, un réseau LPWAN

Il existe plusieurs réseaux LPWAN, dont celui de Sigfox. L’opérateur IoT fraçais a été le premier à rendre la technologie LPWAN populaire. Utilisant les bandes ISM de 868 MHz en Europe, un capteur Sigfox peut envoyer 140 messages par jour, de 12 octets chacun. La portée est de 10 km en ville et de 50 km en campagne. La zéro G de Sigfox couvre 72 pays dans le monde. 

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LoRaWAN, un réseau LPWAN

Le principal concurrent de Sigfox est le réseau LoRaWAN de l’entreprise Semtech. La portée de ses capteurs est la même, mais ils bénéficient d’un débit plus conséquent allant de 300 bits à 50 kbits, contre seulement 100 bits pour Sigfox. Par ailleurs, toute entreprise peut utiliser la technologie LoRaWAN qui est un réseau ouvert. Mais il est nécessaire d’installer ses propres antennes, là où Sigfox met à disposition celles de ses partenaires ou de son réseau propriétaire. LoRaWAN représente 36% des communications en LPWAN en 2021 à l’échelle mondiale, selon le cabinet IoT Analytics.

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LTE-M et NB-IoT, les réseaux LPWAN en cellulaire

Face à cette offensive sur le marché IoT, les opérateurs télécoms ne restent pas sans agir et ont décidé de répliquer en développant les standards LTE-M et NB-IoT, qui reposent sur les antennes 4G existantes. Ceux-ci sont plus coûteux à la location que les réseaux LoRa et Sigfox, mais visent les objets connectés qui ont besoin de débits plus importants. En 2021, le NB-IoT est en tête des réseaux LPWAN avec 47% de la base installée au niveau mondial, selon IoT Analytics. 

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Quel est l’état du marché des LPWAN ?

Selon une étude sur le marché LPWAN 2021-2026 du cabinet IoT Analytics, ces réseaux ont connu une forte croissance en 2020 et 2021, malgré la crise sanitaire et la pénurie de composants. 62% des objets connectés dans le monde communiquent sur un réseau LPWAN, soit 450 millions d’appareils en 2020, un nombre qui devrait augmenter de 47% pour atteindre 660 millions de devices en 2021. La Chine est le pays où l’adoption est la plus forte, avec la connexion des compteurs communicants.