LoRaWAN : le pont immédiat vers une connectivité IoT prête pour la 5G

Sergiy Seletskyi, responsable pratique IoT et architecte senior solutions chez Intellias, explique comment LoRaWAN peut combler l'écart jusqu'au déploiement complet de la 5G.

Selon Gartner, 5,8 milliards de terminaux IoT entreprise et automobile étaient projetés pour 2020 — une hausse de 21 % par rapport à 2019. Cette croissance va bientôt mettre à rude épreuve les réseaux télécoms existants.

Les analystes du secteur voient la 5G comme le standard futur pour l'IoT, promettant connectivité temps réel et faible latence. Cependant, Ericsson estime qu'en 2025, seuls deux tiers de la population mondiale auront accès à la 5G.

Pendant que la 5G fait les gros titres, beaucoup négligent la solution mature de réseau étendu basse consommation (LPWAN) — LoRaWAN — qui est opérationnelle depuis cinq ans. Dans de nombreux scénarios, LoRaWAN peut servir de solution d'attente jusqu'à ce que la 5G atteigne une couverture globale.

Pourquoi la 5G est au centre de l'attention — et ses obstacles

L'attrait de la 5G réside dans sa vitesse et sa fiabilité de signal exceptionnelles, potentiellement délivrant des données 50 % plus vite et avec des charges utiles plus grandes. Cette capacité pourrait transformer des secteurs de la santé à l'automobile.

En santé, la 5G permettra la chirurgie robotique avec vidéo haute définition et réponse instantanée des appareils. Les services d'urgence pourraient déployer caméras urbaines et drones signalant les incidents aux centres de contrôle en quelques secondes. Les opérations industrielles à distance — surtout en terrains difficiles — bénéficieront d'une surveillance temps réel. Les véhicules autonomes comptent sur la 5G pour communiquer avec l'infrastructure et s'adapter aux conditions de trafic.

Défis du déploiement 5G

Construire un réseau 5G nécessite nouvelles antennes, backhaul fibre et stations de base additionnelles — bien au-delà de ce qu'offre l'infrastructure 4G. La Commission européenne estime que le déploiement de la 5G dans toutes les villes européennes coûtera environ 500 milliards €.

L'enthousiasme des consommateurs est faible. Une récente enquête GSMA a révélé que seulement 30 % des Américains et 11–23 % des Européens passeraient immédiatement à un téléphone 5G quand disponible.

LoRaWAN : une solution intérimaire pratique

LoRa/LoRaWAN peut effectuer de nombreuses tâches identiques à la 5G, bien qu'à des vitesses inférieures — entre 0,3 kbps et 27 kbps. Cela le rend inadapté aux médias haut débit mais idéal pour la télémétrie légère : température, humidité, vibration, données d'éclairage.

LoRa a été originellement conçu pour les capteurs IoT industriels, transmettant de courtes charges utiles (≈240 octets) sans pile IP. La technologie opère sur principes LPWAN, délivrant connectivité longue portée avec consommation d'énergie minimale.

Les appareils LPWAN peuvent se connecter sur plusieurs kilomètres, même séparés par des bâtiments, et une seule batterie peut durer jusqu'à dix ans — contre quelques heures pour les appareils 5G.

Couverture mondiale LoRaWAN (déc 2018)

Contrairement à la 5G, le LPWAN n'exige pas d'infrastructure extensive. Les capteurs LoRa coûtent de 0,20 $ (0,16 €) à 0,50 $ (0,41 €), tandis que les capteurs 5G commencent à 30 $ (24,60 €). Une station de base LoRa type coûte environ 40 $ (32,80 €) et peut supporter des milliers d'appareils dans un rayon de 15 km. En contraste, une station de base 5G coûte 60 000 $ (49 199 €) avec 2 km de portée et environ 1 000 connexions.

Depuis sa création en 2015, la LoRa Alliance — consortium à but non lucratif — a grandi à plus de 500 membres. Jalons clés :

• Déploiement LoRaWAN dans 100+ pays en 2019, en hausse de 60 % depuis 2018.
• Environ 80 millions d'appareils connectés globalement.
• Environ 75 % des applications IoT reposent sur le LPWAN ; seulement 25 % ont besoin du haut débit et faible latence des technologies cellulaires.

Connexions LPWA non-cellulaires pour compteurs intelligents par type

Source : ABI Research

Déploiements LoRa réels

LoRa s'applique across secteurs — de la gestion de distributeurs automatiques à l'infrastructure hospitalière, l'agriculture et les smart cities. En 2016, Samsung, Semtech et SK Telecom ont lancé le premier LoRaWAN national en Corée. Séoul planifie maintenant le S-Net — jusqu'à 1 000 passerelles d'ici 2022 — permettant stationnement intelligent, lampadaires d'alerte d'urgence, surveillance de la démence, et plus.

La vision globale LoRa

Le fournisseur satellite britannique Lacuna Space vise à couvrir le globe avec LoRaWAN. En juillet 2020, son CTO a confirmé la réception de messages LoRaWAN depuis un navire au milieu de l'Atlantique.

Un réseau LoRa mondial encouragerait les développeurs à créer plus d'applications pilotées par LoRa, assurant son avenir.

Pour les entreprises IoT, adopter LoRa/LoRaWAN maintenant offre un chemin rentable, basse consommation, jusqu'à ce que la 5G soit généralisée — et pourrait rester une option préférée même après.

Et le NB-IoT ?

Certains appareils LoRa se connectent aussi via Narrowband IoT (NB-IoT), un standard LPWAN cellulaire développé aux côtés des protocoles 4G/5G. Le NB-IoT :

• Complète LoRaWAN.
• Tourne sur les réseaux 4G existants.
• Persistera aux côtés de la 5G pour un avenir prévisible.

Comparé à LoRa, le NB-IoT offre plus de bande passante mais consomme plus d'énergie et repose sur un chiffrement saut-par-saut, moins sécurisé que le schéma bout-en-bout de LoRaWAN. Ainsi, LoRa reste le remplaçant intérimaire supérieur pour la 5G.

Conclusion

Cette vue d'ensemble met en lumière la 5G et LoRa comme technologies complémentaires. Si la 5G dominera éventuellement les cas d'usage haut débit, faible latence, l'abordabilité de LoRa, sa longue durée de vie batterie et sa couverture extensive en font un pont précieux — tout comme les voitures n'ont pas éliminé les vélos ou les trains.

Auteur : Sergiy Seletsky, responsable pratique IoT et architecte senior solutions chez Intellias.

À propos de l'auteur

Sergiy Seletsky est responsable pratique IoT et architecte senior solutions chez Intellias, guidant les entreprises dans le choix de la bonne stack IoT pour scaler et pérenniser leurs opérations. Penseur stratégique avec connaissance profonde de l'industrie à travers divers domaines d'innovation.