LoRaWAN : le moteur de l’IoT pour le Smart Building

LoRaWAN : le moteur de l’IoT pour le Smart Building

Dans un monde où l’IoT transforme la gestion des bâtiments, le choix du bon réseau est crucial. LoRaWAN s’impose comme une solution flexible et économique, idéale pour les infrastructures intelligentes. Mais est-ce vraiment la meilleure option par rapport au NB-IoT ou au LTE-M ?

Dès 2015, de nouveaux réseaux de communication sans fil émergent en Belgique et en Europe sous le nom de LPWAN (Low Power, Wide Area Network). Ces réseaux, spécifiquement conçus pour l’Internet des Objets (IoT), se distinguent par leur faible consommation énergétique, leur longue portée et leur capacité à transmettre de petits volumes de données. Contrairement aux réseaux mobiles traditionnels (2G, 4G/LTE, 5G), leur objectif n’est pas la vitesse, mais l’optimisation de la consommation des capteurs, leur permettant ainsi de fonctionner plusieurs années sur batterie à moindre coût.

À l’époque, l’industrie mobile était focalisée sur la performance, augmentant les débits au détriment de l’efficacité énergétique et du coût des équipements.

En tant que professionnel de la géolocalisation de véhicules, j’ai pu constater ces limites. Nos trackers équipés de modems GPRS consommaient tellement d’énergie qu’ils pouvaient vider la batterie d’un véhicule en hiver, provoquant son immobilisation. La vitesse de transmission n’était pas un problème, mais la consommation électrique, oui.

L’apparition des réseaux publics à couverture nationale

Dès 2016, les premiers réseaux LPWAN, Sigfox et LoRaWAN, voient le jour grâce à des initiatives françaises. Exploitant la bande de fréquence libre 868 MHz, ces réseaux ne nécessitent pas de licence opérateur. En Belgique, Sigfox est lancé par Engie en 2015, suivi par Proximus avec LoRaWAN. Mais dix ans plus tard, Sigfox fait faillite et est repris par Unabiz, tandis que Citymesh récupère son réseau belge. De son côté, Proximus met fin à son réseau LoRaWAN en octobre 2023.

Faut-il y voir la fin des réseaux LPWAN ? Pas vraiment.

Réseaux publics vs réseaux privés

LoRaWAN continue de prospérer, mais il n’est pas universellement adapté à tous les usages IoT. Dans le Smart Building notamment, où une couverture locale suffit, l’installation de réseaux privés LoRaWAN est souvent privilégiée. Les opérateurs mobiles ont tenté de construire des réseaux publics LoRaWAN à grande échelle, mais ces initiatives se sont heurtées aux réalités économiques.

Parallèlement, le 3GPP, l’organisme en charge de la normalisation des réseaux mobiles, a introduit une nouvelle technologie : le NB-IoT (Narrow Band IoT). Destiné à concurrencer LoRaWAN et Sigfox, il se distingue par sa faible consommation énergétique et son intégration directe aux infrastructures mobiles existantes. Toutefois, étant sous licence et nécessitant une carte SIM, il reste sous le contrôle exclusif des opérateurs mobiles, limitant ainsi la concurrence.

LoRaWAN conserve un avantage majeur : la possibilité de créer des réseaux privés, idéaux pour les bâtiments, sites industriels et secteurs agricoles. Ces réseaux offrent plusieurs bénéfices, notamment des coûts réduits (pas d’abonnement par capteur), une couverture optimisée et une grande diversité de capteurs à prix abordable.

En réalité, le choix du réseau dépend du cas d’usage. Il n’existe pas de solution unique et universelle.

Un modèle économique basé sur le volume et le faible coût

L’IoT repose sur le déploiement massif de capteurs à faible coût pour des applications variées. Or, la rentabilité des opérateurs mobiles traditionnels est mise à l’épreuve par cette dynamique. Seules les entreprises capables d’intégrer capteurs, connectivité et traitement des données peuvent générer un modèle économique viable.

Pour offrir une connectivité publique efficace, une couverture large et dense est nécessaire, ce qui représente un défi financier. De plus, la propagation des réseaux privés LoRaWAN crée une concurrence interne au modèle des opérateurs publics.

En 2018, lors d’une réunion chez Orange, je questionne leur absence sur le marché LoRaWAN. Leur réponse est sans équivoque : il n’y a pas de place pour deux réseaux publics en Belgique. Ils ont donc opté pour le NB-IoT…

Deux technologies LPWAN chez les opérateurs mobiles

Avec la normalisation du NB-IoT en 2016, certains opérateurs se retrouvent à gérer deux technologies LPWAN. C’est le cas de Proximus en Belgique et de Bouygues (Objenious) en France. Face à la montée des réseaux privés LoRaWAN et aux faibles marges de la connectivité IoT, ces opérateurs ont fait le choix d’abandonner LoRaWAN pour se concentrer sur NB-IoT.

Les raisons principales ?

  • La concurrence des réseaux privés LoRaWAN sur les cas d’usage les plus pertinents
  • Des marges insuffisantes pour maintenir deux technologies concurrentes
  • Une rationalisation des infrastructures et des coûts

Adapter le réseau en fonction du cas d’usage

Le choix du réseau LPWAN dépend des contraintes et besoins spécifiques de chaque projet :

  • Mobilité requise : Pour des capteurs mobiles (véhicules, trackers), Cat-M1 ou LTE-M sont plus adaptés grâce à leur couverture cellulaire et faible latence.
  • Forte densité de capteurs sur une zone restreinte : LoRaWAN est idéal pour les bâtiments et sites industriels où des milliers de capteurs doivent coexister.
  • Peu de capteurs isolés : NB-IoT ou LTE-M peuvent être plus pertinents pour des capteurs distants nécessitant une faible maintenance.
  • Alimentation électrique disponible ? Si un site dispose d’une source d’énergie permanente, l’usage d’un réseau LPWAN peut être évité.

LoRaWAN, le standard du Smart Building

Dans le domaine du Smart Building, LoRaWAN s’impose comme la norme privilégiée grâce à sa flexibilité et sa diversité de capteurs. Son écosystème en pleine expansion permet de répondre à presque tous les besoins : qualité de l’air, gestion des espaces, détection d’ouverture de portes, surveillance des parkings, suivi des consommations d’énergie, d’eau et de gaz.

Toutefois, si l’objectif est uniquement de relever des consommations isolées (eau, gaz) sur un vaste territoire, NB-IoT peut s’avérer économiquement plus avantageux. Tout dépend de la densité des capteurs nécessaires.

Conclusion

Aucun réseau sans fil ne peut répondre à tous les besoins. Dans le Smart Building, LoRaWAN se distingue par son faible coût d’installation et sa capacité à offrir une couverture locale optimisée. C’est cette flexibilité qui en fait aujourd’hui un choix incontournable pour la connectivité IoT des bâtiments intelligents.

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