NB-IoT, LTE-M, LoRaWAN et Sigfox pour l'IoT industriel

LPWAN signifie Low-Power Wide-Area Network, réseau étendu à faible consommation. Ce sont des technologies radio conçues pour une tâche précise : envoyer de petites quantités de données sur de longues distances depuis des appareils qui doivent tenir des années sur une batterie. Un compteur d'eau, une sonde de sol, une place de stationnement, un traceur d'actif.

Le compromis est assumé. Vous renoncez à la bande passante et obtenez en retour la portée, l'autonomie et un faible coût. S'il faut diffuser de la vidéo ou déplacer des mégaoctets, le LPWAN est le mauvais outil et un routeur 4G ou 5G le bon. S'il faut quelques relevés par jour de dix mille appareils répartis sur un territoire, le LPWAN est exactement l'outil.

NB-IoT et LTE-M sont deux standards 3GPP : spectre licencié, qualité opérateur, et accès par une carte SIM, comme un téléphone. Ils s'appuient sur les réseaux mobiles existants, la couverture vient donc de l'opérateur plutôt que d'une infrastructure que vous bâtissez.

NB-IoT est réglé pour les extrêmes de faible consommation et de pénétration en intérieur profond : capteurs fixes en sous-sol, sous terre ou derrière du béton. Il consomme très peu et atteint des endroits inaccessibles à presque tout le reste, au prix d'un faible débit et d'une mobilité limitée.

LTE-M échange une partie de cela contre des capacités. Il prend en charge la mobilité et le handover entre cellules, fonctionne donc sur des actifs mobiles, avec un débit plus élevé, une latence plus faible et même la voix. Il convient mieux quand l'appareil se déplace ou doit recevoir des mises à jour de firmware à distance.

LoRaWAN fonctionne dans le spectre sans licence sous le gigahertz, et sa caractéristique déterminante est que vous pouvez posséder le réseau. Installez vos propres passerelles et un serveur de réseau, et vous exploitez un LPWAN privé sur un site ou un campus sans frais par appareil. Des réseaux LoRaWAN publics existent aussi. La contrepartie est que vous gérez la couverture vous-même.

Sigfox utilise une radio à bande ultra-étroite pour de très petits messages et une très longue portée, avec le coût d'appareil le plus bas et un quota quotidien de messages restreint. Son réseau est exploité par un opérateur unique (la technologie a été reprise par UnaBiz en 2022), la couverture et la pertinence commerciale dépendent donc de cet opérateur dans votre région.

Aucune technologie ne gagne toutes les colonnes. Associez la radio à ce dont le déploiement a réellement besoin : à quelle distance, à quelle fréquence, quelle quantité de données, s'il se déplace, et si vous voulez posséder le réseau.

Le LPWAN sort la mesure de l'appareil. En faire quelque chose d'exploitable par votre entreprise demande encore le reste de la chaîne : un serveur de réseau ou une connexion opérateur, puis une passerelle ou une intégration qui associe chaque appareil à son actif et publie vers votre plateforme.

C'est là qu'une couche edge ouverte compte. Que les données arrivent par NB-IoT, LTE-M ou une passerelle LoRaWAN, une passerelle ouverte ou un enregistreur de données les normalise dans un schéma unique et alimente votre supervision, sans enfermer les données derrière le portail d'un seul réseau. Voyez la surveillance d'état et de procédés, l'enregistreur de données OTS et la connectivité M2M.

Qu'est-ce que LoRaWAN ? Un protocole LPWAN sur radio sans licence sous le gigahertz. Sa particularité est que vous pouvez déployer et posséder le réseau vous-même avec vos propres passerelles, au lieu de payer un opérateur par appareil.

Qu'est-ce que NB-IoT ? Narrowband IoT, un standard LPWAN cellulaire 3GPP pour des appareils à faible consommation, en intérieur profond et le plus souvent fixes. Il s'appuie sur les réseaux opérateurs et s'utilise avec une carte SIM.

LTE-M ou NB-IoT, lequel ? LTE-M pour les actifs mobiles, un débit plus élevé, une latence plus faible et les mises à jour à distance. NB-IoT pour les capteurs fixes en intérieur profond, là où la consommation la plus basse et la meilleure pénétration priment.

Le LPWAN est-il la même chose que la 5G ? Non. Le LPWAN transporte de petites données peu fréquentes depuis des appareils sur batterie. La 4G et la 5G transportent une bande passante élevée pour le streaming et les données lourdes. NB-IoT et LTE-M sont les membres basse consommation de la famille cellulaire et coexistent avec la 4G et la 5G.