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Comment déployer un réseau privé LoRaWAN pour connecter son territoire ?

Le réseau LoRaWAN (Long Range Wide-Area Network) est une architecture de réseau sans fil utilisée dans le cadre de l’internet des objets. Réseau de longue portée et à bas débit, il permet l’interconnexion et le contrôle à distance de nombreux appareils qui captent les données environnementales : données météo, contrôle de la consommation d’électricité, système d’éclairage…

Crédits photos : iStock

Description détaillée de la proposition

Le réseau LoRaWAN est un réseau sans fil bas débit et de longue portée, particulièrement intéressant pour relier des équipements connectés situés à des distances importantes.

LorRaWAN permet ainsi de connecter des objets recueillant des données environnementales diverses grâce à des capteurs : consommation d’électricité, contrôle de la température, éclairage de la ville… Les utilisations possibles sont nombreuses. Les utilisateurs ont également la possibilité de contrôler à distance les commandes grâce à une interface dédiée.

Installer un réseau privé LoRaWAN pour une collectivité peut ainsi permettre de franchir une étape importante dans la mise en œuvre d’un territoire intelligent, tout en maîtrisant les coûts.

Pourquoi installer un réseau LoRaWAN ?

L’interconnexion des équipements connectés peut représenter un coût important pour les collectivités. En outre, la question de la protection des données sensibles peut aussi constituer un défi de taille. L’installation d’un réseau sans fil LoRaWAN permet de répondre à ces deux problématiques. Réseau de bas débit, il est peu coûteux et particulièrement adapté à la connexion d’équipements numériques divers dans la ville. Ceux-ci peuvent alors être contrôlés à distance, permettant une meilleure gestion de leurs performances. En optant pour une infrastructure LoRaWAN privée et sécurisée, la protection des données est assurée.

LoRaWAN, un dispositif numérique au service des territoires connectés

Le protocole LoRaWAN est une architecture de réseau dont l’objectif est de relier divers équipements connectés à une interface contrôlée par l’utilisateur final. Autrement dit, grâce à ce système, les appareils connectés de votre territoire (capteurs énergétiques des bâtiments, relevés de débit d’eau, éclairage public, dispositifs de télépaiement…) peuvent être surveillés ou contrôlés à distance.

Pourquoi choisir LoRaWAN ?

Contrairement au Wi-Fi par exemple ou à d’autres réseaux haut-débit, LoRaWAN fonctionne par voie hertzienne : il est ainsi peu coûteux et peu consommateur d’énergie. C’est aussi l’un des réseaux qui présente la plus longue portée, permettant d’interconnecter des objets situés à plusieurs kilomètres de distance. Plusieurs collectivités l’ont déjà adopté, et bénéficient ainsi d’un réseau d’objets interconnectés aux performances améliorées.

Le réseau LoRaWAN peut être public ou privé, c’est-à-dire reposer sur le réseau d’un opérateur public proposant ce type de protocole, ou bien être complètement bâti de manière personnalisée pour les besoins d’une collectivité. Cette dernière option en fait un réseau privé particulièrement bien sécurisé, et permet de disposer de fonctionnalités adaptées aux différents besoins des territoires.

Quels sont les avantages d’un réseau LoRaWan privé ?

  • Un dispositif peu coûteux et peu consommateur en énergie, permettant des économies et une autonomie prolongée des objets connectés ;
  • Un système privatif et une maîtrise totale du risque informatique sur l’ensemble du réseau établi ;
  • Un écosystème polyvalent qui permet de relier tous les objets connectés de la collectivité, quel que soit le fabricant, et de faciliter leur intégration au sein des systèmes d’information ;
  • Une zone géographique couverte très large, jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres.

LoRaWAN, pour quels équipements et quels usages ?

LoRaWAN est le réseau idéal pour les objets connectés. Il permet d’optimiser le pilotage de ces installations au service d’une meilleure performance. Par exemple, l’installation d’un protocole LoRaWAN peut permettre de mesurer et d’objectiver un ressenti de température insuffisant dans une école, ou encore de paramétrer l’arrosage des espaces verts en fonction des données météorologiques.

Sans exhaustivité, voici quelques usages et types d’équipements qui peuvent s’y rattacher :

Gérer les ressources et les flux : il est possible de surveiller les relevés du débit d’eau pour être alerté en cas d’écoulement anormal, de suivre la consommation électrique d’un bâtiment, ou encore d’optimiser les trajets de collecte des déchets grâce à des capteurs indiquant le taux de remplissage des conteneurs ;
Gérer l’éclairage public : avec LoRaWAN, la commande à distance d’illuminations sur les édifices devient possible. Plus simplement, l’éclairage public classique peut aussi être géré à distance, permettant des économies d’énergie ;
Bénéficier de relevés météorologiques : en intérieur, cela permet de contrôler la température des bâtiments. En extérieur, on peut citer le relevé de pluviométrie, de qualité de l’air, ou encore de la durée d’ensoleillement ;
Permettre l’information en temps réel sur le stationnement : des bornes peuvent être installées pour informer les usagers sur les places disponibles.

Les dispositifs connectables à LoRaWAN sont donc nombreux et permettent une meilleure gestion des données, et à terme, des économies de ressources et une augmentation du confort pour les usagers.

Comment mettre en place la structure LoRaWAN ?

Avant de se lancer, il faut :

  • Identifier le nombre d’équipements connectés qui peuvent faire l’objet d’une mise en réseau pour juger de l’intérêt ou non de l’opération ;
  • Déterminer les objectifs à atteindre (économies de ressources, d’énergie, optimisation de trajets, etc.) et les chiffrer ;
  • Si besoin, se renseigner sur les partenaires privés pouvant vous accompagner dans la mise en œuvre du protocole LoRaWAN.

Quelles sont les étapes de mise en œuvre ?

Étape 1 - Cadrer les besoins et le périmètre : quels sont les équipements à connecter ? Quelle étendue géographique doit être couverte ? Une cartographie des emplacements peut être nécessaire pour bien définir le périmètre d’intervention.

Étape 2 - Après la définition du périmètre, il faut s’assurer de la possibilité de mise en place du protocole : pour cela, faire à des ingénieurs en interne ou à un cabinet spécialisé en externe.

Étape 3 - Avec les ingénieurs désignés, choisir les équipements de réseau, dimensionner celui-ci en et obtenir les licences nécessaires à l’installation d’un réseau LoRaWAN, le cas échéant. Une fois le protocole installé, faire les tests de connectivité nécessaires.

Étape 4 - L’architecture du réseau se confronte aussi à l’usage. Il faut donc bien penser la place de l’utilisateur et notamment la configuration des interfaces avec les commandes nécessaires.

Étape 5 – Enfin, il faut tester les solutions déployées et ajuster la configuration du réseau en fonction des résultats obtenus.

Comment mesurer la réussite de l’action ?

  • Évaluer le fonctionnement du protocole à échéances régulières ;
  • Comptabiliser l’accroissement du nombre de passerelles LoRaWAN ;
  • Comptabiliser l’accroissement du nombre d’objets connectés ;
  • Déterminer des objectifs de performance à atteindre selon le type d’objet connecté et évaluer les résultats à échéances clés.

Quelques données clés sur le projet

Selon le type d’équipement : économies d’énergie, de temps ou de ressources financières, meilleure satisfaction des usagers, usages facilités pour les agents de la collectivité.

Résultats attendus

Un nombre de passerelles LoRaWAN en augmentation, un accroissement des interactions sur le réseau LoRaWAN (débit d'information qui se densifie), une meilleure performance des équipements connectés de la ville

Croissance prévue

Proposition applicable pour les collectivités suivantes

Urbain Applicable

Péri-Urbain Applicable

Rural Applicable

Montagne Applicable

Littoral Applicable

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Je m’inspire avec les retours d’expériences d’autres collectivités sur cette proposition

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