Choix techniques

Les technologies LPWAN (Low Power Wide Area Network) permettent de connecter des objets sur de longues distances avec une très faible consommation d’énergie, au prix de débits limités, ce qui les rend adaptées aux réseaux de capteurs.

La modulation LoRa (Chirp Spread Spectrum, CSS) est une technique radio robuste qui encode l’information sur des signaux étalés en fréquence, offrant une grande portée et une bonne résistance aux interférences.

LoRaWAN est un protocole de communication qui s’appuie sur la modulation LoRa pour structurer un réseau sécurisé de capteurs, en organisant les échanges entre objets, passerelles et serveurs applicatifs.

1. Caractéristiques du LoRaWAN

Il présente des caractéristiques particulièrement adaptées aux observatoires environnementaux :

  • Longue portée (jusqu’à plusieurs dizaines de kilomètres en zone dégagée) avec faible consommation énergétique ;
  • Adaptation aux environnements difficiles (milieux naturels, zones « blanches » sans couverture GSM) ;
  • Coût réduit du matériel (nœuds communicants, passerelles) par rapport aux technologies classiques ;
  • Capacité à gérer/connecter un grand nombre de capteurs par passerelle, permettant la densification des réseaux de mesure.
  • Exploitation de bandes de fréquences radio libres et donc gratuites
  • Technologie ouverte et libre de droits permettant son appropriation et facilitant le développement de matériel « low tech »
  • Technologie mature, largement adoptée et portée par une large communauté (LoRa Alliance)
  • Un large panel de capteurs et de nœuds communicants commerciaux « plug & play »
  • Des outils (matériel et réseau) simple à prendre en main pour des utilisateurs non technophiles.

2. Limites identifiées 

Les limites connues et documentées de la technologie LoRaWAN, limitant son utilisation dans le contexte de déploiement sur les sites instrumentés sont :

  • Faible débit : cas standard d’émission toutes les 15min, d’une 12en de mesures maximums. Pas d’images, de spectres ou de haute fréquence 
  • Nécessite un accès (backhaul) internet pour une passerelle du réseau a minima 
  • Réseau en étoile, peu adapté à des configurations linéaires (type continuum rivière)
  • Zones d’ombres radio liés au relief ou à des végétations denses, limitant l’étendue de ce réseau

3. Avantages

Cette technologie présente un réel gain de temps et un confort lorsqu’elle est déployée dans un contexte approprié, et entraînera un changement de pratique dans ce cas. Elle répond à de nombreux besoins des observatoires en environnement et vient ainsi en complément d’autres technologies d’acquisition et de transmission des données (GSM, WiFi, câble, satellite, enregistrement interne).

Milarokostas, Christos & Tsolkas, Dimitris & Passas, Nikos & Merakos, Lazaros. (2022). A Comprehensive Study on LPWANs With a Focus on the Potential of LoRa/LoRaWAN Systems. 10.36227/techrxiv.16853893.v2

Mis à jour le 23 juin 2026