Les sites d’observation de TERRA FORMA seront équipés de dizaines de capteurs dont la plupart effectueront de manière automatique des mesures environnementales. Les données produites par ces capteurs seront collectées, éventuellement pré-traitées et stockées en local (cf. Capteurs nouvelle génération) puis transmises à un serveur via divers canaux de communication terrestre ou satellitaire. L’infrastructure de communication doit ainsi permettre de créer « un pont entre les capteurs et le cloud » à l’échelle des sites d’observation de TF.

Le protocole de communication sans fil LoRaWAN est un protocole réseau particulièrement adapté au développement de l’Internet des objets. Les spécifications de ce protocole sont définies par la LoRa Alliance. Il permet un déploiement à grande échelle et offre une couverture réseau étendue (plusieurs kilomètres), pour une faible consommation énergétique (autonomie de plusieurs mois ou années). Cette technologie est donc particulièrement adaptée au transfert de données de capteurs environnementaux autonomes déployés sur un site d’observation de grande échelle.

L’infrastructure LoRaWAN TERRA FORMA sera mutualisée à l’ensemble des sites d’observations. Elle sera perçue par les utilisateurs et les administrateurs comme une seule et unique infrastructure, avec un serveur de réseau LoRa (LNS) unique géré au niveau national. Elle permettra ainsi de déployer de manière identique des capteurs communicants sur tous les sites d’observation, d’offrir les même services et procédures quelque que soit le site de déploiement. A ce titre, l’infrastructure LoRaWAN de TERRA FORMA s’inspire de celle offerte par le réseau IoT collaboratif mondial The Things Network (TTN).

L’infrastructure LoRaWAN peut se subdiviser en 3 constituants principaux :

• Les nœuds communicants ou end-devices qui sont intégrés ou associés aux capteurs produisant la donnée ;
• Les passerelles ou gateways qui établissent un pont de communication entre les nœuds et le serveur LoRaWAN ;
• Le serveur ou LoRaWAN Network Server (LNS) constitue le dispositif central de l’infrastructure LoRaWAN. Il contrôle les échanges de message avec les nœuds, garantit l’intégrité des messages reçus et « pousse » les données vers les applications.

L’enjeu ici est de réussir l’intégration de solutions existantes à l’échelle des sites d’observation de TERRA FORMA afin de fournir une chaîne de transmission et de traitement des flux de données en temps quasi-réel avec une haute qualité de service.