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LoRaWAN est un protocole de télécommunication radio : les données envoyées par radio par des capteurs IoT sont récupérées par une passerelle qui fait le lien avec Internet. Encore faut-il qu’une passerelle soit à portée des capteurs. Grâce au test de couverture nous allons pouvoir le vérifier.

Passerelle LoRaWAN pour test de couverture
Passerelle LoRaWAN pour test de couverture

Rappel rapide sur LoRaWAN et les capteurs IoT.

Les capteurs IoT permettent de remonter des données très variées sur l’environnement.l’énergie, la position etc.. Par exemple un capteur de fuite IoT détecte la présence d’un liquide pour alerter d’une fuite ou de la montée des eaux.
Pour que ces capteurs puissent être installés partout, simplement et rapidement l’idéal est d’avoir un capteur IoT qui fonctionne sur un jeu de piles standard pendant des années et qui ait une portée de plusieurs centaines de mètres en intérieur à plusieurs kilomètres en extérieur.
Mais une grande portée signifie généralement une consommation élevée. C’est la raison pour laquelle on a mis au point la technologie radio LoRaWAN à faible consommation d’énergie ; le capteur IoT envoie un signal radio bref vers une passerelle distante. Puis la passerelle envoie le signal vers une plate-forme de visualisation, soit en passant directement via le réseau Ethernet / Internet , soit via le réseau cellulaire.
Grâce à LoRaWAN le signal radio basse fréquence du capteur parvient à traverser les murs tout en consommant peu d’énergie. Ce système convient à des signaux compacts et envoyés à intervalles réguliers : par exemple dans le cas d’un capteur de fuite celui ci peut être programmé pour envoyer une alerte dés qu’il y a une fuite et envoyer une fois par jour l’état de sa pile.
Les passerelles LoRaWAN peuvent être louées à un opérateur (comme on loue une ligne à un opérateur téléphonique) ou l’on peut créer sa propre infrastructure privée.

Réseau privé et configuration du site de test

Notre client est un industriel de la métallurgie qui a un site de 120 hectares et plusieurs bâtiments métalliques. A l’intérieur des bâtiments nous retrouvons de grosses machines et beaucoup de métal.
Notre client a choisi d’installer ses propres passerelles LoRaWAN pour recueillir les données de nombreux capteurs LoRaWAN. Les avantages d’une infrastructure LoRaWAN privée sont la confidentialité des données, l’absence de coût d’abonnement, la sécurisation des flux par redondance etc..
Un autre atout important de LoRaWAN est la grande variété des capteurs pour remonter des données aussi variées que les vibrations (maintenance préventive), la localisation (inventaire, gestion d’un parc de machines mobiles, geofencing), la qualité de l’air, le niveau des cuves, la consommation d’eau ou d’énergie, etc…

Mise en place des tests de couverture du réseau LoRaWAN

L’antenne de la passerelle LoRaWAN est placée au centre des 120 hectares sur le toit d’un des bâtiments.
Au total, 16 points de mesures sont définis à l’extérieur des bâtiments plus 18 points de mesure dans le bâtiment.
Pour faire le test nous allons utiliser :

  • Une passerelle extérieure Kerlink 868MHz
  • Une antenne extérieure 868MHz
  • Un testeur de champ portable : Adeunis RF – FIELD TEST DEVICE LORAWAN 868
  • Une bonne paire de chaussures de marche
Valise de test de couverture LoRaWAN
Valise de test de couverture LoRaWAN

Procédure :

Nous avons parcouru les différents points de mesure avec le testeur Adeunis et en appuyant sur un bouton à chaque point de mesure, nous avons établi 10 connexions au serveur. Ainsi, nous avons créé 10 mesures par point de mesure en une minute, noté la période de temps et répété cette mesure aux points de mesure restants. En utilisant les horodateurs et une distance suffisante entre les points de mesure pour compenser le décalage temporel de la ligne de communication, nous avons pu attribuer les mesures individuelles aux points de mesure respectifs. En outre, nous avons noté la puissance d’émission affichée sur l’Adeunis pour mesurer les corrélations possibles entre la puissance d’émission sur l’appareil lui-même et la puissance de réception sur la passerelle.

Testeur de champ LoRaWAN

Résultats et conclusion :

Les résultats des tests montrent qu’il est possible avec une seule antenne de mesurer une pénétration du réseau toujours satisfaisante sur l’ensemble du site.
Nous conseillons cependant l’installation de trois passerelles pour sécuriser la remontée des informations (redondance).

Équipement :
WIRNET IoT LoRa Gateway 868MHz
Antenne extérieure omnidirectionnelle 868MHz
Adeunis RF – DISPOSITIF DE TEST SUR LE TERRAIN LORAWAN 868 Mhz