Protocole LORAWAN : Définition et produits compatibles
LoRa (Long Range) est le nom de la couche physique radiofréquence. Cette technologie de modulation permet l’échange de signaux longue portée transmis par ondes radio, émis à bas débit et à très faible consommation électrique.
LoRaWAN (LoRa Wide Area Network) désigne le protocole de communication unifiée et l’architecture réseau, orientée très basse consommation, créé pour servir l’IoT.
Fonctionnant sur des fréquences ISM sans licence dans le monde entier (868MHz en Europe), il s’inscrit dans les technologies LPWAN.
La portée théorique en zone suburbaine est supérieure à 15km avec des débits compris entre 0,3 et 22kbps. La puissance d’émission est adaptative.
LoRa intègre le domaine de l’Internet des Objets (IoT) par le champ de communication Machine to Machine (M2M).
Protocole d’échange de données LoRaWAN
La communication entre les objets connectés et la ou les passerelles
situées dans son champ de détection est bidirectionnelle et alternée (Half Duplex). On distingue la voie montante de la voie descendante, considérée du point de vue de l’objet connecté.
- Uplink (voie montante) : données transmises par l’objet connecté à la ou aux passerelle(s) ;
- Downlink (voie descendante) : données transmises par une passerelle à un objet connecté.
LoRaWan se base sur le protocole nommé LoRa MAC qui définit l’interaction entre les nœuds et les passerelles.
Structure du réseau LoRaWAN
Les nœuds (capteurs) échangent des données avec les passerelles en utilisant la couche radio LoRa et le protocole LoRa MAC. Les passerelles sont connectées à Internet – ou sur un réseau privé – en 3G, Ethernet, WiFi ou autres. La passerelle LoRa regroupent les messages et les transfèrent sur le serveur de données.
La couche MAC : les classes
Le réseau LoRaWAN permet des communications entièrement bidirectionnelles correspondant à tous les cas d’usages qui requièrent à la fois un lien montant et un lien descendant ; soit avec des fenêtres de réception aléatoires limitées (Classe A), soit avec des créneaux horaires de réception (Classe B), soit avec des fenêtres quasi-continues et maximisées de réception (Classe C).
- Classe A “All” : offre une communication bidirectionnelle dans laquelle une transmission montante (uplink) est suivie par deux courtes fenêtres de réception (downlink) définies aléatoirement (ALOHA).
- Classe B “Beacon” : Le fonctionnement est le même que pour la classe A avec l’ajout d’un slot de réception programmé en plus des deux fenêtres aléatoires. La planification est permise par l’envoi d’un beacon de synchronisation par la passerelle.
- Classe C “Continous” : concerne les end-devices qui écoutent le réseau continuellement. Ce mode de fonctionnement est réservé aux périphériques qui n’ont pas de contraintes d’énergie.
Nota Bene
Il est aussi possible d’implémenter sur une puce de type LoRa divers protocoles : LoraWAN, bien-sûr, mais aussi 6lowPAN ou encore ZigBee.
Contrairement à SigFox, il est tout à fait possible de créer un réseau privatif LoRaWAN en installant ses propres passerelles connectées à un serveur privé.
LoRa Alliance
Annoncée en janvier puis créée en mars 2015, l’Alliance LoRa 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).
Passerelle Smart Metering : RS-485, M-BUS, GPIO vers LoRaWAN | CloudGate Probe
- Communication LoRaWAN Class C
- 868 MHz ou 915 MHz
- Interface Modbus RS485
- Récepteur GNSS intégré
- E/S CMOS 0.3 - 3V configurable
- Alimentation par Bus 34V
- 2× antennes SMA
- Poids : 74g
Antenne fibre de verre, LoRa, SigFox, EnOcean, ISM pour mât omnidirectionnelle IP67 | 2dBi
- Antenne IoT 868/915 MHz
- Gain2dBi
- ConnecteurN Mâle
- Dimensions (mm)Ø 20 × 285
- T° de fonctionnement-40°C à +65°C
Antenne fibre de verre LoRaWAN, Sigfox, EnOcean, ISM, pour mât omnidirectionnelle IP66 | 11dBi
-
- Gain11dBi
- ConnecteurN Femelle
- Dimensions (mm)Ø 25 × 2450
- T° de fonctionnement-40°C à +65°C
Antenne fibre de verre LoRaWAN, Sigfox, EnOcean, ISM pour mât omnidirectionnelle IP67 | 6 à 7dBi
-
- Gain6 / 7dBi (868 / 915 MHz)
- ConnecteurN (F)
- Dimensions (mm)Ø 20 × 965
- T° de fonctionnement-40°C à +65°C
Capteur LoRaWAN contact sec / TOR 3 fils + température et humidité | LHT65N-DC
- Capteur de contact sec LoRaWAN 3 fils avec antenne intégrée
- LoRaWAN™ v1.0.3 Classe A
- États TOR et comptages
- Capteur de température et d'humidité
- Batterie 2400 mAh - Jusqu'à 10 ans d'autonomie
- Fonction Datalog
- Dimensions : 13.5 × 7 × 3 cm
- Poids : 105g
Capteur LoRaWAN contact sec + antenne / TOR 3 fils + température et humidité | LHT65S-DC
- Capteur de contact sec LoRaWAN 3 fils avec antenne externe
- LoRaWAN™ v1.0.3 Classe A
- États TOR et comptages
- Capteur de température et d'humidité intégré
- Batterie 2400 mAh - Jusqu'à 10 ans d'autonomie
- Fonction Datalog
- Dimensions : 13.5 × 7 × 3 cm
- Poids : 105g
Capteur de parking LoRaWAN à détection magnétique + radar 60GHz, IP68, IK7 | SPS200
- Capteur LoRaWAN d'occupation de places de parking ancrable au sol à double détection : magnétique haute précision et radar 60GHz.
- LoRaWAN™ Classe A - 868 ou 915 MHz
- IP68 : Parkings intérieurs/extérieurs
- IK7 : Charge max de 5 à 10 tonnes
- Configuration locale ou à distance
- Dimensions : Ø150 × 25mm
- Poids : 300g
Antenne 868MHz LoRaWAN Sigfox ZigBee ISM traversante omnidirectionnelle IP67/IK09/IP69K | 2.6dBi
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- Gain2.6 dBi
- ConnecteurSMA (M)
- Dimensions (mm)Ø 77.3 × 65.5
- T° de fonctionnement-40°C à +85°C
Antenne 868 MHz LoRaWAN, Sigfox, ZigBee, ISM, RFID – IP69 traversante omnidirectionnelle | 0.8dBi
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- Gain0.8dBi
- ConnecteurSMA (M)
- Dimensions (mm)Ø 50 × 50.8
- T° de fonctionnement-40°C à +85°C