On a construit cette ville (sur le LPWAN)

Les villes intelligentes vont connaître un bouleversement spectaculaire au cours des prochaines années, avec l'apparition d'une nouvelle méthode de déploiement de réseaux étendus sans fil à basse consommation (LPWAN).

Cela aura un impact sur de nombreuses applications, tout d'abord à la maison, mais aussi dans les rues, les bâtiments commerciaux et les espaces publics qui constituent la ville moderne. La notion de sûreté publique a pris un sens beaucoup plus large suite à la pandémie de Covid-19. Surveiller la fréquentation et l'occupation des bureaux et des magasins revêt désormais une nouvelle signification. Le suivi des livraisons au sein d'une ville est d'autant plus vital qu’un nombre croissant de personnes travaillent désormais à la maison. La technologie de pointe LPWAN, basée sur les dispositifs LoRa de Semtech et le protocole LoRaWAN, ouvre la voie aux applications de ville intelligente, grâce à plusieurs initiatives industrielles clés.

La technologie LoRa et le protocole LoRaWAN sont devenus la norme de facto pour les usines intelligentes, en permettant de surveiller rapidement et facilement les équipements industriels, grâce à des capteurs basse consommation présentant une grande autonomie sur batterie. Les fréquences sans fil utilisées, 868 MHz en Europe et 915 MHz aux États-Unis, autorisent une portée de plusieurs kilomètres avec des liaisons sécurisées à faible latence, et des débits de données bien adaptés aux capteurs.

Ces réseaux sont déjà utilisés pour de nombreuses applications industrielles, comme la surveillance d'hectares de forêt pour détecter les débuts d'incendie ou la surveillance des sols dans des fermes intelligentes pour accroître la productivité agricole.

En France, les réseaux LoRaWAN couvrent plus de 95% de la population

Bouygues Telecom (Objenious) est en train de déployer son réseau LPWAN au sein de toutes les usines Renault. Ce projet a démarré en France et est en cours d’expansion à l'échelle mondiale dans le cadre de la stratégie Industry 4.0 du constructeur automobile pour sa production de nouvelle génération. Volvo collabore avec Actility et Here pour déployer des trackers GPS à liaison LPWAN permettant de suivre la production de camions sur son site de Blainville, dans le nord de la France.

Ces attributs font désormais leur chemin dans le secteur de la ville intelligente. Il existe deux réseaux nationaux LoRaWAN en France, l'un appartenant à Bouygues et l'autre à Orange, ils couvrent plus de 95% de la population française. Veolia, par exemple, utilise la technologie LPWAN d'Orange pour connecter plus de 3 millions de compteurs d'eau.

Alors que les réseaux mobiles baignent les villes dans une connectivité sans fil à haut débit adaptée aux smartphones, et que les réseaux Wi-Fi dominent la maison et le bureau, l'environnement urbain peine à trouver une solution sans fil économique. Le besoin de contrôler les coûts, de déployer et de connecter rapidement tous les capteurs présents dans une ville intelligente, que ces capteurs soient souterrains, installés dans des bâtiments ou dans des espaces publics, a jusqu'ici empêché de nombreuses municipalités de profiter des bénéfices que les solutions destinées aux villes intelligentes pouvaient offrir.

Une nouvelle génération d'innovations LPWAN ouvre désormais des possibilités dans toute la ville intelligente et dans les bâtiments intelligents, en créant des réseaux transparents, capables de prendre en charge une multitude d'applications susceptibles d'améliorer la qualité de vie des citadins, mais aussi l'efficacité énergétique et, plus important encore, la santé publique.

Cela est possible grâce à de nouvelles méthodes de déploiement de réseaux LPWAN, qui vont permettre aux passerelles LPWAN de devenir des équipements incontournables dans la plupart des foyers, et ainsi de couvrir non seulement l'ensemble de la maison, mais aussi, grâce à la portée du LPWAN, d'atteindre les rues et les alentours.

Un nouveau réseau « point à point » dispose déjà de plusieurs stations de base LPWAN à Paris et dans tout le pays. Cela a permis de proposer aux clients un mécanisme de rétribution innovant, qui s'appuie sur la technologie des cryptomonnaies pour fournir un accès sécurisé au trafic communautaire, tout en répondant aux propres besoins des dits clients en matière de maison intelligente. Les ménages ne disposant pas de leur propre passerelle peuvent ainsi continuer d'utiliser le réseau ubiquitaire pour ses serrures de porte intelligentes, ses détecteurs d'humidité ou ses détecteurs de fumée connectés, ce qui permet aux villes de tirer profit plus rapidement de l'adoption d’applications de ville intelligente par le plus grand nombre.

L'importance de cette technologie tient au fait qu'elle s'étend au-delà de la maison, et se prolonge au sein de la ville intelligente

Grâce à un processus de déploiement et de configuration simple, les dispositifs LPWAN peuvent être facilement appairés et se connecter instantanément au cloud, afin d’offrir un large éventail d'applications pour la maison et la ville intelligentes, sans les complexités trop souvent associées aux solutions utilisant les technologies courte portée comme le Wi-Fi ou le Bluetooth. Grâce à l'extrême frugalité énergétique des réseaux LPWAN, les appareils peuvent rester connectés pendant des mois, voire des années, grâce à une simple pile bouton, ce qui permet d'envisager toute une série de solutions dans des cas où recharger ou remplacer régulièrement la batterie n'est simplement pas envisageable. S'agissant d'applications comme le traçage d'animaux de compagnie ou les soins aux personnes âgées, pouvoir compter sur un appareil alimenté et connecté au réseau longue distance quand on en a besoin peut littéralement faire la différence entre la vie et la mort.

Mais l'importance de cette technologie tient au fait qu'elle s'étend au-delà de la maison, et se prolonge au sein de la ville intelligente. Les véhicules comme les bus et les voitures peuvent être tracés dans toute la ville, permettant ainsi de fournir des données détaillées aux voyageurs, les colis peuvent être suivis de l'entrepôt jusqu'à la maison, et les lampadaires et autres infrastructures publiques peuvent être gérés, ce qui permet de réduire considérablement les coûts énergétiques et l'impact environnemental.

Cela va encore plus loin quand on parle d'usine intelligente. De nombreux produits au sein des usines Renault et Volvo peuvent être tracés tout au long du processus de fabrication, jusqu'à la livraison dans plusieurs villes et à l'adresse des clients, en utilisant la même balise connectée au même réseau. Cette balise est capable de fournir des données sur l'utilisation et la fiabilité, en détectant quand un client a besoin d'aide pour un réglage, ou en signalant un problème avant que l'équipement ne tombe en panne et en demandant une intervention en temps voulu, le tout automatiquement.

Comme pour toutes les applications utilisées dans nos foyers ou dans les espaces publics, la sécurité des données est essentielle, en particulier lorsque les réseaux ou même les capteurs sont des ressources partagées. Les protocoles LPWAN sont sûrs et très difficiles à intercepter (et même à détecter), contrairement au Wi-Fi et au Bluetooth. Les tout derniers réseaux assurent un niveau de sécurité extrêmement élevé aux utilisateurs.

Outre la protection des données personnelles, la sécurité est essentielle pour permettre l'anonymisation des données partagées, comme par exemple les habitudes de déplacement qui, lorsqu’elles sont partagées, sont extrêmement utiles au sein de la ville intelligente, que ce soit pour optimiser le trafic, gérer l'énergie ou tracer les contacts pour soutenir les initiatives de santé publique dans le cadre de la pandémie de Covid-19.

Le déploiement de réseaux LPWAN permet de fournir une couverture réseau abordable, ce qui évite la mise en place de solutions intelligentes supplémentaires aux gestionnaires de municipalités, tout en accélérant l'adoption et en assurant un retour économique et social rapide aux initiatives de villes intelligentes. L'interopérabilité inhérente à ces nouveaux réseaux, qui tourne le dos aux solutions propriétaires d'antan avec lesquelles un seul type de capteur pouvait se connecter à un seul type de passerelle, va encore plus loin en permettant à tous de profiter des avantages d'un environnement urbain véritablement intelligent.