SE21 – LoRa : Technologie, architecture et services
Les objets connectés font aujourd’hui partie de notre quotidien : Montres connectées, balances connectées, traqueurs d’activités, …De nombreuses applications ont vu le jour dans le secteur de la santé et du bien-être, mais cela ne constitue qu’une partie du marché de demain. Une solution IoT s’articule autour d’une application, d’un objet électronique, d’un serveur d’application. Toutefois, afin d’interconnecter les objets aux serveurs, il est nécessaire de déployer une infrastructure réseau spécifique à l’Internet des Objets et au M2M.
A ce jour, les trois principales technologies sont Sigfox, LoRa et LTE-M/NB-IoT. La place de ces technologies dépend plus du « business model » que de la technologie sous-jacente, et à ce titre on peut déjà citer trois différences de tailles :
- SigFox, avec sa technologie du même nom, s’est positionné comme opérateur de l’IoT.
- LoRa est une technologie de transmission basse énergie associée au protocole LoraWAN. Elle est portée par la LoRa Alliance en charge de la promouvoir et de la rendre accessible à toute société désirant devenir acteur de l’IoT. Elle a été adoptée par des opérateurs comme Orange, Bouygues, KPN ou encore Swisscom.
- LTE-M/NB-IoT du 3GPP est une évolution du LTE en cours de normalisation permettant aux opérateurs TELCO d’élargir leurs services à l’IoT en mutualisant leur réseau LTE.
Dans le monde, le marché de l’IoT est estimé à plus de 25 milliards d’objets connectés d’ici 2025. Chaque objet échangeant une quantité d’information régulièrement, on estime à 175 zetta-octets la quantité d’information qui sera stockée en 2020 (contre 44 zetta octets en 2020).
Au cours de cette formation, nous ferons une analyse du marché des objets connectés et présenterons les tendances stratégiques de l’Internet des Objets. Nous présenterons en détail la technologie LoRa, les aspects radio et les spécificités régionales, les protocoles du réseau LoraWAN 1.0.x et 1.1. Nous étudierons en détail les procédures permettant aux objets connectés de s’enregistrer sur le réseau de l’opérateur et d’émettre des données (réseau Home et réseau Visité) en expliquant les différences relatives entre les spécifications LoRaWAN 1.0 à LoRaWAN 1.0.4 et LoRaWAN 1.1.
Cette formation vous permet :
- D’avoir une vision stratégique du marché de l’IOT
- De comparer les technologies LPWAN actuelles et de mieux cerner leur positionnement
- De présenter la technologie LoRaWan :
- La couche radio LoRa (terminal et la passerelle)
- Les entités du cœur de réseau (Le serveur lora, NS, le controleur Lora, le serveur d’enregistrement JS, le serveur d’application AS)
- De comprendre le fonctionnement des principales procédures mises en œuvre sur le réseau LoRaWAN
- D’aborder les évolutions de LoRaWAN 1.0 vers la version 1.0.4 et la spécification LoRaWAN 1.1
- D’appréhender la mise en œuvre d’une solution de capteurs connectés sur un réseau LoRaWAN
L’Internet des Objets : Marché actuel et tendance stratégique
- L’IoT : Définition et fonctionnement
- Marché de l’IoT
- Les acteurs de l’IoT
- Tendance stratégique : Hype Cycle et secteurs d’applications des objets connectés d’ici 2020
- Hype Cycle
- Estimation mondiale du tout connecté
- Des secteurs d’applications
Panorama des technologies de communication pour l’IoT. Positionnement de LoRa
- WAN (xDSL, FTTx, Cellulaire)
- LPWAN : des réseaux émergents (Sigfox, LoRa, QoWiSio) et les évolutions 3GPP : LTE-M, NB-IoT
- LAN (Ethernet, WiFi, PLC)
- WPAN (802.15.4, BLE, Zigbee, Zwave, 6LoWPAN, KNX, RFID, NFC) : Le M2M area Network
Alliance LoRa
- Description de l’alliance
- Modèle économique
- Comment aborder le développement d’un produit LoRa
Réseau LoRaWAN et Technologie LoRa
- Architecture système
- Dispositifs de transmission (Classe A, Classe B, Classe C)
- Passerelles, routeurs, serveurs
- Couche Physique – Modulation Lora
- Les bandes de fréquence
- Le bilan de liaison
- Etalement de spectre – Chirp
- Duty Cycle
- Protocole LoRaWAN 1.0 et 1.1
- Trames LoRaWAN (1.04 et évolutions 1.1)
- Sécurité des échanges : les clés de chiffrement (1.0) et la mise à jour des clés pour le roaming (1.1)
- Procédure d’enregistrement
- Transmission de données utiles (payload) et de données de signalisation (commande MAC)
- Les metadata
- Le backend 1.0 (Join Server) – les interfaces – la procédure d’activation OTA
- Roaming (Passive et Handover Roaming)
- La mise à jour des firmwares avec FUOTA
- Consommation électrique des modules LoRa
Applications LoRa
- Solutions technologiques pour les transceivers LoRa
- Transceiver Intégré
- Les Cartes d’extensions (Shield)
- Solutions technologiques et commerciales pour les passerelles LoRa
- Exemple d’applications et cartes de démonstration (Motes)
