Comment intégrer le LoRaWAN dans ma GTB/GTC ?

1- Introduction

Imaginez un bâtiment intelligent où la température, l’éclairage et la sécurité s’adaptent automatiquement à vos besoins, sans aucune intervention humaine. Ce rêve devient réalité grâce à l’intégration de LoRaWAN dans les systèmes de gestion technique des bâtiments : GTB.

Dans cet article, nous explorerons en profondeur les potentialités de LoRaWAN pour la GTB. Nous découvrirons comment cette technologie peut améliorer l’efficacité énergétique, renforcer la sécurité, et offrir un confort accru aux occupants. Nous examinerons également des exemples concrets d’applications LoRaWAN pour la GTB et comment déployer cette technologie dans votre propre bâtiment.

2- Qu’est-ce que la gestion technique des bâtiments (GTB) ?

Un système de gestion technique de bâtiment (GTB) est une solution logicielle et matérielle qui centralise le contrôle et la surveillance des équipements d’un bâtiment.  Il gère l’alimentation électrique, le chauffage, la ventilation, la climatisation, l’éclairage, la sécurité, et plus encore.

Composé de capteurs intelligents, il collecte des données sur ces équipements et les transmet au système GTB pour analyse et pilotage. En cas d’écart par rapport aux paramètres définis, le système déclenche des alertes pour les opérateurs. Le logiciel du GTB peut fonctionner de manière autonome ou s’intégrer à d’autres programmes de surveillance, offrant ainsi une vision globale du fonctionnement du bâtiment. Les systèmes GTB avancés peuvent gérer de multiples services et plateformes, optimisant ainsi l’efficacité énergétique, le confort et l’exploitation du bâtiment.

3- Comment LoRaWAN optimise les systèmes de gestion technique de bâtiment (GTB) ?

LoRaWAN est une technologie IoT particulièrement adaptée à la GTB. Elle profite aux propriétaires, aux gestionnaires immobiliers et aux entreprises du secteur tertiaire.  Son déploiement facile, sa couverture intérieure étendue et sa faible consommation d’énergie conviennent parfaitement aux bâtiments neufs comme rénovés, garantissant un retour sur investissement rapide grâce à une installation rapide et une longue durée de vie des batteries des capteurs. LoRaWAN permet ainsi de gérer de nombreux équipements, de la régulation intelligente du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (HVAC) à la gestion des déchets.

Si LoRaWAN offre un débit de données inférieur à la 5G, il répond néanmoins aux besoins de la plupart des bâtiments intelligents en transmettant des paquets de données modestes. Son efficacité énergétique se traduit par une durée de vie accrue des appareils, ce qui réduit les coûts.

4- Exemples d’applications des systèmes de gestion technique de bâtiment (GTB) basés sur LoRaWAN

Les solutions pour bâtiments intelligents basées sur LoRaWAN offrent de nombreuses applications qui améliorent l’efficacité, le confort et la durabilité. Voici quelques exemples concrets :

4.1- Comptage intelligent de l’eau et de l’électricité dans les appartements

Le comptage intelligent de l’eau et de l’électricité dans les appartements, alimenté par la technologie LoRaWAN, révolutionne la gestion des services publics. La transmission de données en temps réel élimine les relevés manuels, garantissant une facturation précise et permettant la détection des fuites. 

Les résidents accèdent aux informations sur leur consommation via des applications conviviales, ce qui encourage les efforts de conservation. Les entreprises de services publics bénéficient d’opérations rationalisées et d’une meilleure précision. Cette solution intelligente favorise une gestion efficace des ressources et contribue aux objectifs de durabilité, aidant les résidents et l’environnement.

4.2- Capteurs de qualité de l’air et de l’environnement intérieur

La qualité de l’air et de l’environnement intérieur (QAI et QEI) a gagné en importance en raison de normes plus strictes, les gens passant 90 % de leur temps à l’intérieur. Une mauvaise QAI et QEI affecte les groupes vulnérables. Le COVID-19 souligne l’importance de la QAI, notamment pour réduire la propagation virale dans les écoles, les bureaux et les restaurants.

La surveillance de la QAI et de la QEI basée sur LoRaWAN permet un suivi en temps réel des polluants, de la température, de l’humidité et du CO2, permettant l’optimisation pour des environnements plus sains. 

L’intégration des appareils LoRa dans les capteurs permet la communication via des protocoles comme BACnet et Modbus. Une installation typique de surveillance de la qualité de l’environnement comprend une plateforme IoT sur site, 20 à 30 passerelles LoRaWAN et 700 à 1000 capteurs pour un bâtiment de 30 à 50 étages.

Les capteurs de mesure de la qualité envoient des alertes et disposent de LED pour l’état du réseau et l’indication de la QAI/QEI. Les fonctions d’économie de batterie comprennent la désactivation des LED et la transmission de données individuellement ou par lots à de courts intervalles, ce qui prolonge la durée de vie des batteries jusqu’à 3 ans.

4.3- Prévention des fuites de gaz

La connectivité LoRaWAN pour les capteurs de gaz est une réponse stratégique aux risques environnementaux et économiques liés aux fuites de gaz. Grâce à la faible consommation d’énergie et à la longue portée de LoRaWAN, les alertes instantanées améliorent la sécurité et préviennent les dangers à proximité des compteurs de gaz. 

Les capteurs modernes sans étalonnage conviennent aux environnements résidentiels et industriels, réduisant efficacement les fuites de gaz. Ces détecteurs avancés surveillent sélectivement les gaz nocifs, garantissant des actions rapides pour la sécurité dans les espaces commerciaux et industriels. Les distributeurs de gaz naturel améliorent la sécurité en intégrant des fonctions de fermeture des vannes.

Un système complet de sécurité par coupure intelligente comprend des capteurs intelligents, des vannes de coupure, des passerelles IoT et un logiciel convivial. Cette approche proactive s’aligne sur les tendances de l’IoT pour un meilleur bien-être des citoyens.

4.4- Détection d’incendie en temps réel

Lorsqu’un incendie se déclare, le temps entre la détection et la réaction est crucial pour prévenir les blessures et les dommages matériels. Les appareils LoRa sont privilégiés pour les systèmes intelligents de prévention des incendies afin d’alerter immédiatement le gestionnaire du bâtiment et de lui permettre de réagir rapidement.

Grâce à la technologie LoRa, les systèmes de détection d’incendie en temps réel ont révolutionné les mesures de sécurité. Les capteurs compatibles LoRa collectent des données sur la chaleur, la fumée et le gaz dans les pièces, les transmettant aux passerelles IoT. 

Ces passerelles se connectent aux serveurs du réseau pour analyse et déclenchement de réponses automatiques. Les systèmes modernes de prévention des incendies intègrent des appareils LoRa, offrant des analyses et une géolocalisation en temps réel. Les passerelles LoRaWAN à chaque étage et les capteurs de pièce transmettent rapidement les données d’incendie via LoRa pour une intervention immédiate. Grâce à des alertes mobiles ou informatiques, les appareils LoRa permettent une notification rapide aux gestionnaires de bâtiments, aux services d’urgence.

4.5- Optimisation de l’espace

Les données en temps réel provenant des capteurs de présence, des traceurs de géolocalisation et des compteurs de passage LoRaWAN permettent d’optimiser l’utilisation de l’espace. En analysant les schémas d’occupation et les tendances de déplacement, les entreprises peuvent optimiser l’aménagement de leurs locaux. 

Les bureaux, les commerces et les espaces publics peuvent être reconfigurés en fonction de leur utilisation, ce qui améliore l’expérience des utilisateurs et l’allocation des ressources. Cette approche basée sur les données permet de maximiser l’utilisation de l’espace, d’améliorer le flux de travail et de renforcer l’efficacité opérationnelle.

5- Solution IoT pour la gestion technique de bâtiment (GTB) basée sur LoRaWAN

Dans un bâtiment intelligent utilisant LoRaWAN, des capteurs spécialisés placés stratégiquement dans toute l’installation collectent des données en temps réel sur la température, l’occupation, la consommation d’énergie et la qualité de l’air. Ces capteurs transmettent sans fil les données aux passerelles IoT LoRaWAN, qui agissent comme des concentrateurs de communication, étendant la portée et accumulant les données. 

Le serveur central traite les informations collectées, appliquant des algorithmes pour extraire des informations exploitables sur les performances et les tendances du bâtiment. Les utilisateurs accèdent à ces informations via une plateforme logicielle intuitive, permettant la surveillance à distance et le contrôle de systèmes comme la CVC (chauffage, ventilation, climatisation) et l’éclairage IoT.

Le système optimise la consommation d’énergie en ajustant les paramètres en fonction des taux d’occupation, renforce la sécurité grâce à des alertes en temps réel et permet une planification efficace de la maintenance. À mesure que les besoins du bâtiment évoluent, la nature évolutive de la solution permet une extension et une adaptation transparentes. Cette collaboration de la technologie LoRaWAN avec les systèmes de gestion technique de bâtiment intelligent crée un environnement dynamique et piloté par les données, qui améliore le confort, l’efficacité et la durabilité.

5- Comment déployer LoRaWAN dans la GTB (Gestion Technique du Bâtiment) ?

LoRaWAN modernise le système de GTB traditionnel en offrant une intégration de capteurs sans fil, flexible et rentable. Il complète la GTB en permettant la collecte de données provenant de sources diverses et en améliorant les capacités de gestion des bâtiments.

Intégration de BACnet/BACS (Building Automation and Control System) sur LoRaWAN

L’association de BACnet/BACS avec LoRaWAN constitue une approche innovante pour relever les défis posés par la communication filaire traditionnelle de BACnet. BACnet est depuis longtemps le pilier de la gestion des bâtiments, définissant les protocoles de CVC (Chauffage, Ventilation et Climatisation), d’ascenseurs, de sécurité incendie et d’éclairage. Cependant, son câblage fixe engendre des coûts de construction plus élevés et une adaptabilité limitée.

Contrairement aux contraintes de BACnet, LoRaWAN ouvre la voie à une nouvelle ère de capteurs sans fil, longue portée et alimentés par batterie. Dans un monde qui répond à des exigences dynamiques, comme celles déclenchées par la crise du Covid-19, où les espaces évoluent rapidement, la demande de systèmes de gestion de bâtiment adaptables devient primordiale.

LoRaWAN ne remplace pas BACnet, mais étend plutôt ses capacités. Face aux limitations du BACS traditionnel, une nouvelle couche de technologie de contrôle des bâtiments est essentielle pour augmenter les fonctionnalités de BACnet. LoRaWAN agit comme un catalyseur, enrichissant la fonctionnalité de BACnet avec la flexibilité et la rentabilité nécessaires pour s’adapter aux changements structurels rapides.

6- Conclusion

En conclusion, LoRaWAN s’impose comme une technologie incontournable pour la GTB de demain. Sa flexibilité, son coût abordable et sa capacité à connecter des millions d’objets en font un atout majeur pour optimiser la performance énergétique, la sécurité et le confort des bâtiments. En intégrant LoRaWAN à votre système de GTB, vous faites un pas vers l’avenir de la gestion intelligente des bâtiments, et ouvrez la voie à un environnement plus durable, plus sûr et plus agréable pour tous.