Les réseaux basse consommation des traqueurs motos

Les Réseau Bas Débit à Longue Portée ou LPWAN (Low-Power Wide-Area Networks)

Quand on parle de réseau, on pense d'abord au réseau de communication et internet (1969 avec Arpanet). Mais il y a plein de réseaux de communication, destinés à envoyer de l'information, comme le réseau radio depuis la découverte des premières ondes radio en 1886-1887. Et on pense au premier réseau de communication depuis le télégraphe en 1837.

Et dans ces réseaux, il y a des réseaux à faible portée et des réseaux à moyenne et longue portée. Et pourquoi en parler ? Parce que ces réseaux et notamment le réseau basse consommation longue portée à faible débit est utilisé dans tous les objets connectés et notamment les traqueurs motos (prochain dossier). Explications...

Réseau à faible portée

Les réseaux à faible portée, on les utilise tous les jours chez soi et via nos téléphones mobiles, avec notamment le Wifi et le Bluetooth. C'est ce dernier qui est utilisé notamment pour la plupart des objets connectés ou désormais sur les motos pour connecter son téléphone au tableau de bord de la moto et les fameuses dalles TFT qui affichent désormais toutes les informations et notamment la navigation. On n'oublie pas non plus les fameuses puces RFID.

Réseau à moyenne et longue portée

Les réseaux à moyenne et longue portée ont eux une portée beaucoup plus lointaine pouvant couvrir plusieurs dizaines de kilomètres. C'est notamment le réseau cellulaire utilisé pour la téléphonie mobile (GSM, LTE, 2G, 3G, 4G, 5G). Ce réseau a besoin de faire transiter beaucoup d'informations (vidéo...) à des débits élevés et nécessite des infrastructures puissante, ce qui entraîne un coût important. Les objets eux-mêmes consomment beaucoup d'énergie (il suffit de voir la consommation de nos téléphones portables et leur autonomie de quelques jours au grand maximum).

Réseau à faible consommation

Mais dans de nombreux cas, on n'a pas besoin d'une telle puissance. Il y a donc eu une recherche de mise en place d'un réseau à basse consommation, sans besoin de puissance, permettant d'avoir un réseau économique à mettre en place et à utiliser avec des objets consommant peu afin d'offrir une autonomie importante (plusieurs mois voire jusqu'à 10 ans). Et c'est notamment le cas des objets connectés qui ont essentiellement besoin de faire savoir de temps en temps qu'ils sont là. C'est à partir de ce besoin que sont nés les Réseau Bas Débit à Longue Portée (LPWAN en anglais) avec 3 critères majeurs :

• un coût bas
• une très basse consommation
• un réseau à couverture nationale

Et parce qu'il y a moins besoin de transit de données, ce réseau nécessite 10 fois moins d'antennes qu'un réseau cellulaire. A titre d'exemple, avec 1.500 antennes uniquement, Sigfox couvre 90% du territoire français.

Non seulement avec ces technologies, un objet peut communiquer à un serveur mais aussi à un autre objet, avec des communications dans tous les sens.

Ces réseaux peuvent utiliser à la fois des réseaux utilisant des bandes ISM ou licenciées, avec des avantages respectifs, la bande ISM étant la moins chère, la bande licenciée étant plus fiable mais aussi plus chère. Chacune de ses bandes a ses contraintes, ne serait-ce que de bande de fréquence utilisée; la bande ISM n'est par exemple pas identique en Europe (868 MHz) et aux Etats-Unis (915 MHz).

Les bandes ISM non licenciées

Le développement des réseaux utilisant la bande ISM s'est faite avec le pionnier français SigFox & LoRa (Long Range) mais aussi Wize, Ingenu, Telensa, IEEE 802.15.4k, IEEE 802.15.4g, Weightless-W / Weightless-N / Weightless-P, DASH7 et notamment Lorawan, issu d'une alliance de 70 sociétés. Dans ces réseaux, certains sont gênés par les obstacles naturels.

Les bandes licenciées

Mais il y a également l'utilisation de bandes licenciées comme EC-GSM-IoT, LTE-M (Long Term Evolution, category M1), NB-IoT (Narrow-Band IoT).

Tous les objets connectés et notamment la grande majorité des traqueurs GPS actuels utilisent ces réseaux à basse consommation LPWAN... et ces réseaux sont d'autant plus clefs que le nombre d'objets connectés est en pleine explosion. Il était en effet de 7 milliards en 2018 et devrait passer la barre des 20 milliards d'objets prochainement avec une progression de l'ordre de 30% par an.

Les différences entre les besoins des objets connectés et des réseaux à utiliser résident dans la précision de géolocalisation possible (du mètre à quelques dizaines de kilomètres), dans la sécurité de transmission des données, dans la fréquence de communication, dans leur consommation électrique. C'est ce qui explique que les traqueurs moto utilisent souvent plusieurs réseaux afin d'optimiser les différents points.

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