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Tout savoir sur le réseau LoRa de Bouygues

Vous voulez tout savoir sur le réseau LoRa mis en place par Bouygues Telecom ? Voici un dossier complet conçu par nos soins. 

La quatrième révolution industrielle, l’IoT a besoin de réseaux performants. Tous les acteurs des télécommunications sont appelés à jouer un rôle dans la mise en place de ces nouvelles technologies. En France, deux réseaux sont particulièrement mis en avant : SigFox et LoRa.

Ce dernier choisi par Bouygues Telecom nous intéresse tout particulièrement. Dans ce dossier nous allons vous expliquer tous les tenants et aboutissants de LoRa : comment fonctionne-t-il ? A quoi sert-il ? Quelles sont ses possibilités ?

Introduction au réseau LoRa de Bouygues

Logo Lora
Le logo de LoRa, façon Wi-Fi Alliance

Définition LoRa

Le réseau LoRa signifie Long Range ou « longue portée » en français. Il s’agit d’une technologie qui permet aux objets connectés d’échanger des données de faible taille en bas débit. Premier impact, cela permet de réduire la consommation énergétique des appareils, leur conférant jusqu’à 10 ans d’autonomie.

Cette technologie utilise à la fois les fréquences radio libre 868 MHz et Internet. Peu gourmande en débit et en énergie, elle a l’avantage d’être très économique pour l’utilisateur final et présente, de plus, une excellente capacité de pénétration des bâtiments, caves et sous-sols.

LoRa intègre le domaine de l’Internet des Objets (Iot ou IdO) par le champ de communication de Machine to Machine ou M2M. Voici la définition de l’expert IoT Olivier Ezratti sur son blog:

« Les réseaux de télécommunications “machine to machine” (M2M) sont des réseaux dédiés à la communication entre objets connectés (IoT pour “Internet of Things”) et les infrastructures Internet (smartphones, serveurs, data-centers, cloud, etc) qui exploitent les données qu’ils génèrent voire les pilotent quand ils sont actifs »

En fait, LoRa, c’est le nom donné à la technologie de modulation du protocole LoRaWAN (Long Range Wide -area ou réseau étendu de longue portée). Elle a vu le jour en 2012 suite à l’achat par l’entreprise américaine Semtech de la startup de Grenoble Cycléo. Semtech l’exploite via sa plateforme LoRa Alliance.

LoRa Alliance

Annoncée en janvier puis créée en mars 2015, l’Alliance a pour mission de favoriser l’interopérabilité des différents réseaux télécoms et de standardiser les radio-technologies à longue distance appelées LPWAN (Low Power Wide Area Networks).

LoRa Alliance comprend de nombreux acteurs aux activités variées, de la petite à la grande entreprise. Leur but, favoriser l’adoption de cette technologie auprès des entreprises tout en améliorant la collaboration entre les différents contributeurs.

Elle se divise en trois groupes de membres : les sponsors, les contributeurs et les adhérents. Dans le premier, on retrouve principalement les équipementiers comme Cisco, IBM, ST, SagemCom, Kerlink (entreprise rennaise), mais aussi des opérateurs comme Actility, Bouygues Telecom ou Qowizio. Au total, il  y a 18 membres sponsors qui siègent pour la plupart au conseil d’administration. Stéphane Allaire, président d’Objenious et Olivier Hersent, Fondateur et CTO d’Actility en font partie.

Dans le second, les contributeurs, il y a encore une fois des grands noms comme La Poste, Gemalto et des opérateurs téléphoniques comme Swisscom ou KT Telecom, basé en Corée du Sud. Cette fois-ci les membres sont au nombre de 25.

Le dernier sous-groupe de LoRa Alliance compte parmi ses rangs un grand nombre de compagnies asiatiques. Pour notre part, nous reconnaissons le logo de W6Labs, une startup rennaise spécialisée dans les smart grids et le groupe allemand Bosch. Ici, on compte 184 inscrits parmi lesquels il ne faut pas oublier Schneider Electric et ARM. Au total, 33 opérateurs soutiennent l’initiative de l’Alliance.

Contrairement aux réseaux de type 3G ou 4G qui se basent sur un protocole IP, LoRa utilise donc protocole appelé LoRaWAN. Peu énergivore, il permet de paramétrer le cycle émission/réception en mode continu. LoRa est un réseau longue portée à débit compris entre 0,3 et 50Kbps soit un débit plus faible que le 2G.

Objectif

L’objectif affiché de LoRa Alliance est de veiller à ce que les objets connectés et les applications M2M puissent fonctionner en parfaite harmonie au sein de la future ville connectée.

Lancement du réseau LoRa par la société Bouygues

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L’inauguration du réseau LoRa par le président de la République François Hollande (crédit photo : Bouygues Telecom)

 

À l’issue d’une expérimentation menée à Grenoble, Bouygues Télécom a fait le lancement en juin 2015 du premier réseau français dédié aux objets connectés basé sur la technologie LoRa. Il l’a annoncé lors du CES (Consumer Electronics Show) de 2015.

Membre fondateur de l’Alliance LoRa, Bouygues Télécom est le premier opérateur français à déployer commercialement cette technologie reconnue mondialement comme la plus aboutie dans le domaine de l’Internet of Things.

Objectifs

En commercialisant ce réseau, Bouygues Télécom participe au déploiement de LoRa dans le monde. Ce réseau permet l’émergence de nouveaux services, notamment la gestion intelligente des ressources, la maintenance prédictive, le suivi des approvisionnements et des stocks, la localisation des objets/des animaux domestiques ou encore le suivi médical des personnes.

L’expansion du réseau LoRa

De nombreuses entreprises ont déjà choisi d’expérimenter le réseau LoRa à des fins diverses. Colas, la filiale BTP de Bouygues spécialisée dans l’aménagement routier, l’utilise déjà pour la gestion des places de parking à l’aide de capteurs installés sur la chaussée.

Schneider Electric, une entreprise qui fabrique des produits de gestion de l’électricité, mesure quant à elle des consommations énergétiques dans le cadre du projet Issy Grid.

Pour Olivier Roussat, PDG de Bouygues Télécom :

« Le déploiement du réseau LoRa de Bouygues Télécom avance à un très bon rythme s’appuyant sur son savoir-faire d’opérateurs et ses 15 000 sites. De nombreux clients se sont déjà inscrits pour expérimenter la technologie en conditions réelles. Ceci marque la confiance dans la technologie choisie».

Fonctionnement de la technologie LoRa de Bouygues

Les cibles de LoRa

Le réseau LoRa de Bouygues vise à relier les objets connectés. Il s’agit en réalité d’une technologie de modulation permettant de réduire les coûts et la consommation électrique des appareils s’y connectant. De ce fait, ces derniers seraient dotés d’une autonomie sur batterie plus longue, de trois à cinq ans suivant les cas d’usage. C’est un atout considérable pour les traceurs par exemple.

Les signaux

Les signaux émis par LoRa sont capables de traverser des bâtiments, mais aussi d’atteindre des pièces en profondeur comme les caves et les sous-sols. Cette caractéristique est intéressante pour localiser des objets de valeur gardés dans des zones difficiles d’accès. La technologie est particulièrement profilé pour les applications industrielles. Les techniciens de maintenance n’ont plus forcément besoin de risquer leur sécurité pour obtenir une donnée cruciale.

Les différences entre LoRa et d’autres réseaux

ibm puce lora
Pour fonctionner, LoRa a besoin de ce genre de puce.

Le réseau LoRa est plus facile d’accès que Sigfox

Contrairement à son concurrent Sigfox, LoRa est un réseau ouvert. Toute entreprise peut donc créer son propre réseau pour l’exploiter. Il faut pour cela se munir d’une antenne reliée à internet (par Wi-Fi, câble Ethernet, connexion 3G…) avec une station de base émettant en France sur la bande 868 MHz. Le réseau peut-être privé ou public suivant le domaine d’application. Une entreprise préférera protéger les données transmises. A noter que la bande de fréquence disponible change par pays. Aux Etats-Unis, par exemple, la bande de fréquence utilisée pour le réseau LoRa est 915 MHz.

Les objets connectés doivent, quant à eux, être équipés d’une puce LoRa qui leur permet de recevoir le signal de l’antenne. Un émetteur récepteur de ce type coûte environ 7 euros à l’unité, beaucoup moins si la commande est importante. Mais sans passerelle et sans antenne compatible, le fonctionnement du réseau est impossible. Les opérateurs agissent principalement à ce niveau.

La puissance du débit

La puissance du débit du réseau LoRa est bien moins élevée que celui de la 3G. Il est question d’un débit compris entre 0,3 à 50 Kbps selon les besoins. Ce débit s’adapte automatiquement aux besoins des objets afin de limiter l’emploi de la bande passante et donc la consommation.

C’est, tout de même, amplement suffisant pour transmettre quelques chiffres indiquant, par exemple, une consommation d’eau sur un compteur. La transmission n’est pas en continue, c’est-à-dire que la technologie n’est pas adaptée à un suivi en temps réel des données.

Son concept

La technologie LoRa joue principalement sur l’économie d’énergie pour les objets en eux-mêmes. Elle entend répondre aux problématiques de l’IoT en apportant des liaisons bidirectionnelles entre l’objet et le réseau de collecte sur plusieurs kilomètres de distance avec une faible consommation. Cela permet également d’échanger des informations avec les dispositifs, de non seulement recevoir les informations, mais également de lui donner des ordres simples : activation à heure fixe, vérification des systèmes, etc.

Les avantages du réseau LoRa de Bouygues

lora bouygues alliance

La technologie LoRa dispose de propriétés particulières. Cela fait d’elle l’une des technologies les plus abouties dans le domaine de l’IoT, lui permettant d’être utilisée dans une multitude de domaines et d’usages.

LoRaWAN : un protocole multifonctionnel

L’ importante économie d’énergie est possible grâce au protocole LoRaWAN avec ses trois modes de fonctionnements.

Le premier permet à un objet d’envoyer des informations vers une antenne puis d’en recevoir immédiatement après l’envoi. Si le serveur veut envoyer des informations à l’objet, il devra attendre le prochain cycle d’envoi. On pense par exemple aux compteurs d’eau qui envoient les données de manière régulière et espacée dans le temps. C’est le mode le moins gourmand en énergie.

Le second permet à l’objet connecté de recevoir des données à des intervalles réguliers et paramétrés à l’avance.

Enfin le dernier permet au récepteur de recevoir des données en continu. Ce dernier s’avère le plus énergivore. Cependant, les possibilités de combinaisons sont nombreuses et une technologie de réseau n’en efface pas une autre. La plupart des solutions combinent réseau LoRa, fonctionnalités Bluetooth et Wifi avec transmission de données par le biais de réseau cellulaire de

Une géolocalisation plus facile

SigFox ne dispose pas d’une géolocalisation précise, malgré la présence dans son catalogue de l’offre « Spot’it ». Dans les faits, cette précision atteint seulement 1 kilomètre de distance en France. Ce ne sera pas le cas pour LoRa. Tout dépendra bien sûr de l’expansion du réseau sur tout le territoire français et des méthodes de triangularisation mise en place. Plus la densité du maillage d’antennes compatibles est élevée, plus le réseau utilisé par Bouygues sera précis. Objenious souhaite descendre en dessous des 100 mètres. Il faudra

Le programme de certification de LoRa

Quelques mois après avoir annoncé la publication des spécifications de son protocole LoRaWAN R1.0, l’Alliance LoRa annonce désormais qu’elle ouvre son programme de certification, qui sera obligatoire.

Il a pour objectif de garantir que l’objet connecté via ce réseau certifié au travers de ce procédé obéit aux contraintes fonctionnelles du standard LoRaWAN et qu’il a passé avec succès les tests du EndDevice Certification Requirements publié par l’Alliance.

Cette certification pourra être obtenue à condition de faire appel au laboratoire de test accrédité comme les sociétés IMST et Espotel qui ont d’ores et déjà été validées par l’Alliance LoRa dans ce cadre.

Bouygues Telecom s’ouvre à l’IoT

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Stéphane Allaire, CEO d’Objenious, filiale Bouygues Telecom

Bouygues est un groupe industriel diversifié structuré par une forte culture d’entreprise. Elle a été créée en 1952 par le fondateur Francis Bouygues.

Les travaux du groupe s’organisent autour de trois axes, dont :

  • La télécommunication avec Bouygues Télécom,
  • Les Médias avec TF1,
  • Les BTP avec Colas, Bouygues Immobilier et Bouygues Construction.

Le réseau longue portée LoRa entre donc parmi les services de Bouygues Télécom et l’opérateur souhaite en faire profiter pleinement ses clients.

La société couvre actuellement 99 % du territoire en 2 G et 97 % en 3 G+. Elle met également à leur disposition un réseau national 4G présent aujourd’hui  sur 71 % du territoire. Cela concerne 45 millions de Français répartis dans plus de 2700 villes.

carte de couverture lora

Pour ce réseau M2M dédié à l’IoT, le groupe compte bien reproduire ce scénario. Le but couvrir 50% de la population dès la mi-2016, la totalité du territoire à la fin de l’année. 4000 antennes devaient être installées pour achever ce projet. En janvier 2017, l’opérateur affirme avoir installé 4020 antennes qui couvrent 84 % du territoire et 93 % de la population. Près de 30 000 communes bénéficient ainsi du réseau LoRa de Bouygues. D’un point de vue technique, celles installées en zones rurales portent sur 20 km, tandis qu’en ville elle se limite à 1 km. 

Pour l’instant, LoRa est proposé aux clients B2B, des professionnels aux besoins particuliers. À cette occasion, l’opérateur a créé la filiale Objenious. Celle-ci est intégralement consacrée au développement de l’IoT en France et dans le monde.

Un des premiers objectifs pour l’opérateur, les États-Unis. Objenious couvre maintenant 225 villes dans 23 états américains. En europe, l’Allemagne sera bientôt desservi grâce au partenariat avec l’opérateur Digimondo. 

Pour combler son offre, le groupe prévoit une plateforme « Cloud Based » afin de traiter, de stocker en masse, et visualiser les données produites par les objets et les capteurs.

 La startup française Wistiki utilisera cette technologie dans sa prochaine gamme de traceur connecté. Mais bien d’autres applications sont possibles. En effet, la filiale de Bouygues évoque une quarantaine de clients principaux.

LoRa et ses domaines d’application

lora wistiki traceur connecté
le fabricant de traceur connecté Wistiki teste le réseau de Bouygues Telecom.

De par ses fonctionnalités techniques, le réseau LoRa peut être utilisé dans de nombreux domaines. Voici quelques exemples répartis par grande rubrique.

Environnement

  • Smart environnement : Il s’agit ici de faire de la prévention des accidents et des catastrophes naturelles. On peut imaginer la possibilité de détecter les incendies, mesurer la pollution de l’air, ou par exemple le niveau d’enneigement. Il peut servir à la prévention des avalanches, aux inondations et à la sécheresse. La détection des tremblements de terre est aussi une possibilité.
  • Smart metering/ smart Grid : Cette catégorie correspond aux compteurs intelligents électriques/eau/gaz, au suivi d’installations. Cela permet de surveiller le débit d’eau,  de calculer de stock dans des silos, etc.
  • Smart water : Cette sous rubrique du Smart Metering est dédiée au monitoring de l’eau potable, à la détection de contaminations chimiques, au suivi des piscines, de mesurer le niveau de pollution des mers et des océans, de détecter des fuites, de suivre des crues. A ce sujet les partenariats s’intensifient. La Communauté des Communes du Pays d’Apt Luberon planche sur un service de relève à distance pour ses 10.000 compteurs d’eau grâce au réseau LoRa.

Vie quotidienne

  • Tracking : ce réseau peut servir à tracer des véhicules, du vélo à la voiture, des objets de valeurs, des animaux, des personnes, etc.
  • Sécurité et secours : Grâce à la géolocalisation, il est possible de faire de l’analyse de présence en zones dangereuses/interdites, détecter présence de liquides dangereux, le niveau de radiation, ou encore de repérer des substances explosives…
  • Commerce : Les magasins peuvent contrôler la chaîne d’approvisionnement, développer le paiement et le shopping intelligent, gérer la rotation des produits en rayon, etc.
  • Domotique et bâtiments intelligents : En adaptant cette technologie aux bâtiments, il favorise le contrôle centralisé de la consommation électrique et de l’eau,  et associé aux boitiers adéquats, il permet de détecter les intrusions, la fumée, de communiquer avec des systèmes d’alarme.
  • eSanté : Dans le secteur hospitalier et pharmaceutique, il peut accueillir un système de stockage de médicaments, de surveillance des patients/radiation/ultraviolet,
  • Smart cities : le parking intelligent, le monitoring sonore, la détection de personnes,  la gestion des trafics, de l’éclairage public,des ordures ménagères, l’affichage public réclament un réseau comme celui-ci.

Quelques applications possibles dans le milieu professionnel

  • Smart Agriculture : Suivi des vignes, suivi des serres, contrôle de l’irrigation des terrains, station météorologique, suivi du compost, tracking des animaux…
  • Fermes animalières intelligentes : Traçabilité du bétail, suivi du niveau de gaz toxique, suivi du développement des animaux, surveillance des cultures hydroponiques, etc.
  • Logistique : Suivi des conditions de transport, localisation de colis, détection d’incompatibilité de stockage, traçabilité de flotte, etc.
  • Contrôle industriel : Suivi de machine, de l’état des équipements, de la qualité de l’air intérieur, suivi de la température, détection du niveau d’ozone, localisation d’équipements, diagnostic de véhicules, etc.

La concurrence est déjà sur le qui-vive

Orange lance son réseau IoT grâce à LoRa

Si  la société Bouygues est le premier opérateur français à déployer un réseau LoRa dédié aux objets connectés, il est suivi de près par son concurrent direct.

Alors que la mise en place est déjà opérationnel en région parisienne, à Grenoble et à Angers, Orange a déjà confirmé son désir de rentrer sur ce marché.

Il a déjà annoncé fin novembre 2015 sa volonté de déployer cette technologie dans 17 villes en France pendant l’année 2016. Le premier opérateur du pays terminera la couverture du territoire en 2017.

Il souhaite étendre ce dispositif dans les autres pays où il est déjà présent, en Europe et en Afrique. La compétition est lancée, mais il faut aussi noter la force du réseau Sigfox déjà installé depuis 1 an sur une grande partie du territoire français et onze autres pays. Il y a donc fort à faire face à un réseau bien implanté, donc majoritairement utilisé par les entreprises.

Cahier des tendances « RETAIL CONNECTE »

A propos de Gaetan R

Diplômé d'un Master de recherche cinématographique, j'ai bifurqué vers le journalisme. Le domaine de la High Tech est une de mes passions et je vois dans l'IoT une révolution plus qu'un phénomène de mode.

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5 Commentaires

  1. Étrange cet article qui ne signale pas que le réseau Sigfox couvre la France depuis un an
    Que dans les objets Sigfox ready il y a des passerelles pour des capteurs

    Un poil partisan envers lorawan alors qu’on a une pépite française qui couvre egalement 10 pays en Europe à ce jour mais aussi en Amérique du Sud, en Amérique du Nord mais aussi en Asie

    Étrange ce parti pris j’aimerai voir le meme concernant Sigfox

  2. bonjour,
    Je suis à la recherche d’une puce pour sénior. En effet je commercialise actuellement un logiciel qui permet « surveiller » les habitudes de personnes âgées qui en font la demande afin de prévenir d’une situation anormale.CE logiciel est limite
    Ce logiciel à beaucoup de limites, je souhaite élaborer une puce qui serait placée sur la personne âgées, qui pourrait me donner des informations et surveiller l’eventuelle chute de la personne…
    J’ai actuellement un société qui possède une cinquantaine de personne dans un call center, j’ai aussi un fichier de 800 000 personnes « séniors » en France, et en SUISSE bref il me manque que le produit, pouvez vous SVP m’aider ?
    J’ai une parfaite connaissance du marché français et suisse.
    Cordialement
    Mes coordonnés
    M. MAMECHE
    rsmameche@gmail.com

  3. Bonjour

    Est-ce que ce réseau est disponible au Canada ?

    Merci

    • Bonjour,

      La société eleven-x et le fabricant de composants Semtech ont établi un partenariat pour couvrir l’ensemble du territoire canadien. Pour l’instant, le réseau LoRa est implanté dans les villes de Waterloo, Kitchener et Cambridge.

      Cordialement,

      Gaétan R.

  4. Bonjour,
    J’aimerais savoir quel est le cout pour l’utilisation de ce réseau. En éffet, je souhaiterais y faire transiter des données de télé relèves de compteur distant.

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