Les nouvelles technologies de télécommunications sont un levier stratégique de développement pour les acteurs de l’énergie car elles permettent de créer un écosystème interconnecté, dont les équipements M2M (capteurs, concentrateurs de données…) sont le pilier central. Mais ceux-ci doivent dialoguer dans le protocole de télécommunication adéquat. Se pose alors la question des différentes solutions techniques qui permettent de remonter les informations des équipements de terrain.
Pour les applications liées à l’eau ou au gaz, ce sont les technologies sans fil (Wireless) qui sont généralement utilisées.
Le protocole radio point à point WM-Bus en 169 MHz ou 868 MHz est traditionnellement utilisé dans le smart metering et le smart building, notamment pour ses qualités de bidirectionnalité et sa consommation relativement raisonnable. Le protocole Wireless Mbus, standardisé, permet en particulier d’assurer une compatibilité entre tous les constructeurs. Il s’appuie sur un réseau privé non opéré. Pour fonctionner, un réseau Wireless Mbus nécessite des concentrateurs (ou passerelles) qui permettent la connexion entre tous les capteurs et un système d’information distant. Le protocole Wireless Mbus s’appuie sur deux bandes de fréquences 868 MHz et 169 MHz. Ces deux bandes, libres, peuvent être partagées avec d’autres applications. Pour assurer un partage équitable, des règles ont été imposées. En Europe, ces règles sont appliquées par l’ARCEP, elles concernent les canaux de fréquences, la puissance d’émission ou le taux d’occupation de la bande passante (duty cycle).
Historiquement, c’est la bande 868 MHz qui est la plus utilisée. En champ libre, les distances potentielles entre un capteur et un concentrateur sont de l’ordre du km. Dans un bâtiment, la mise en œuvre d’un réseau radio 868 MHz est plus complexe. Le passage des cloisons peut représenter un obstacle important à la transmission des ondes et peut nécessiter la présence de répéteurs.
La bande 169 MHz est utilisée dans les applications Smart Metering depuis peu. Le projet Gazpar de GRDF est un des premiers réseaux 169 MHz de télé relève de compteurs. La fréquence 169 MHz présente plusieurs avantages. Plus on descend dans les fréquences, et plus la pénétration des ondes est grande. En conséquence, dans un bâtiment, la distance parcourue ou le nombre d’étages traversés sont plus importants à 169 MHz qu’à 868 MHz.
De son côté, le protocole radio LoRa, solution LPWA (Low Power Wide Range) particulièrement appréciée dans l’industrie et l’énergie, est un protocole radio en 868 MHz décrivant uniquement la couche physique d'un équipement. Il est donc nécessaire de mettre au-dessus de cette couche radio, une ou plusieurs couches applicatives. Avec LoRa, il est possible de gagner 30Db comparé à des protocoles classiques type WM-Bus en modulation FSK, ce qui permet des signaux 10.000 fois plus petits. LoRa permet d'émettre sur différents canaux pour optimiser le temps d’occupation de la bande de fréquence. Deux types de réseaux existent pour utiliser LoRa ou LoRaWAN : le réseau privé et le réseau opéré. Le réseau privé nécessite d’avoir ses propres concentrateurs de données et ses propres réseaux LoRa. Il est idéal en termes de sécurité et d’emploi, il peut être mis en place partout.
Le réseau opéré, quant à lui, ne nécessite pas de concentrateurs de données ni de cartes SIM car les opérateurs proposent des stations de base collectant directement tous les équipements terrain.
La réponse au besoin d’une gestion optimisée, rentable et surtout sécurisée de l’énergie, dans un building par exemple, pourrait donc venir d’une solution propriétaire dont LoRa représentera la couche basse et Wireless M-Bus une ou plusieurs couches applicatives.
Les endpoints dialogueront en LoRa avec le concentrateur de données qui contiendra une couche physique LoRa et une couche applicative WM-Bus.
Le fait de mixer les deux protocoles LoRa – WM-Bus pourrait amener à une solution viable et pérenne dans la gestion du smart metering. C’est ce que propose Webdyn, fabriquant de concentrateurs M2M avec ses solutions WM-Bus, LoRa et LoRaWan. Webdyn propose les concentrateurs de données WebdynRF – Wireless M-Bus et WebdynRF LoRaWan, dédiés aux réseaux sans fil utilisant la technologie radio Wireless M-Bus. Ces concentrateurs vont chacun collecter des données de compteurs ou de capteurs et vont contrôler les entrées/sorties Wireless M-Bus. A cela s’ajoute également les modules EndPoint PulseRF LoRa et LoRaWAN, 169 MHz et 868 MHz, qui permettent d’acquérir des données de comptages issues d’un ou deux compteurs et de les transmettre par voie radio vers le concentrateur de données RF
Pour les applications liées à l’eau ou au gaz, ce sont les technologies sans fil (Wireless) qui sont généralement utilisées.
Le protocole radio point à point WM-Bus en 169 MHz ou 868 MHz est traditionnellement utilisé dans le smart metering et le smart building, notamment pour ses qualités de bidirectionnalité et sa consommation relativement raisonnable. Le protocole Wireless Mbus, standardisé, permet en particulier d’assurer une compatibilité entre tous les constructeurs. Il s’appuie sur un réseau privé non opéré. Pour fonctionner, un réseau Wireless Mbus nécessite des concentrateurs (ou passerelles) qui permettent la connexion entre tous les capteurs et un système d’information distant. Le protocole Wireless Mbus s’appuie sur deux bandes de fréquences 868 MHz et 169 MHz. Ces deux bandes, libres, peuvent être partagées avec d’autres applications. Pour assurer un partage équitable, des règles ont été imposées. En Europe, ces règles sont appliquées par l’ARCEP, elles concernent les canaux de fréquences, la puissance d’émission ou le taux d’occupation de la bande passante (duty cycle).
Historiquement, c’est la bande 868 MHz qui est la plus utilisée. En champ libre, les distances potentielles entre un capteur et un concentrateur sont de l’ordre du km. Dans un bâtiment, la mise en œuvre d’un réseau radio 868 MHz est plus complexe. Le passage des cloisons peut représenter un obstacle important à la transmission des ondes et peut nécessiter la présence de répéteurs.
La bande 169 MHz est utilisée dans les applications Smart Metering depuis peu. Le projet Gazpar de GRDF est un des premiers réseaux 169 MHz de télé relève de compteurs. La fréquence 169 MHz présente plusieurs avantages. Plus on descend dans les fréquences, et plus la pénétration des ondes est grande. En conséquence, dans un bâtiment, la distance parcourue ou le nombre d’étages traversés sont plus importants à 169 MHz qu’à 868 MHz.
De son côté, le protocole radio LoRa, solution LPWA (Low Power Wide Range) particulièrement appréciée dans l’industrie et l’énergie, est un protocole radio en 868 MHz décrivant uniquement la couche physique d'un équipement. Il est donc nécessaire de mettre au-dessus de cette couche radio, une ou plusieurs couches applicatives. Avec LoRa, il est possible de gagner 30Db comparé à des protocoles classiques type WM-Bus en modulation FSK, ce qui permet des signaux 10.000 fois plus petits. LoRa permet d'émettre sur différents canaux pour optimiser le temps d’occupation de la bande de fréquence. Deux types de réseaux existent pour utiliser LoRa ou LoRaWAN : le réseau privé et le réseau opéré. Le réseau privé nécessite d’avoir ses propres concentrateurs de données et ses propres réseaux LoRa. Il est idéal en termes de sécurité et d’emploi, il peut être mis en place partout.
Le réseau opéré, quant à lui, ne nécessite pas de concentrateurs de données ni de cartes SIM car les opérateurs proposent des stations de base collectant directement tous les équipements terrain.
La réponse au besoin d’une gestion optimisée, rentable et surtout sécurisée de l’énergie, dans un building par exemple, pourrait donc venir d’une solution propriétaire dont LoRa représentera la couche basse et Wireless M-Bus une ou plusieurs couches applicatives.
Les endpoints dialogueront en LoRa avec le concentrateur de données qui contiendra une couche physique LoRa et une couche applicative WM-Bus.
Le fait de mixer les deux protocoles LoRa – WM-Bus pourrait amener à une solution viable et pérenne dans la gestion du smart metering. C’est ce que propose Webdyn, fabriquant de concentrateurs M2M avec ses solutions WM-Bus, LoRa et LoRaWan. Webdyn propose les concentrateurs de données WebdynRF – Wireless M-Bus et WebdynRF LoRaWan, dédiés aux réseaux sans fil utilisant la technologie radio Wireless M-Bus. Ces concentrateurs vont chacun collecter des données de compteurs ou de capteurs et vont contrôler les entrées/sorties Wireless M-Bus. A cela s’ajoute également les modules EndPoint PulseRF LoRa et LoRaWAN, 169 MHz et 868 MHz, qui permettent d’acquérir des données de comptages issues d’un ou deux compteurs et de les transmettre par voie radio vers le concentrateur de données RF
