LoRaWAN est un protocole IoT basse consommation qui repose sur la technologie radio LoRa, permettant un déploiement réseau ouvert, fiable et économique. À l'inverse, NB-IoT est une technologie radio LTE sous licence offrant une faible latence et une sécurité renforcée, mais à un prix plus élevé.

Les LoRaWAN et NB- IoT font toutes deux partie d'une famille plus large de technologies connues sous le nom de LPWAN (Low Power Wide Area Networking).

Plus encore que d'autres protocoles comme Sigfox et NB-Fi, ces normes de communication définissent la tendance à venir dans IoT .

Selon Statista , LoRaWAN et NB- IoT devraient représenter environ 85,5 % de toutes les connexions LPWAN d'ici 2023. Ceci est clairement illustré dans le graphique ci-dessous :

Le chevauchement entre les deux est évident, mais la question demeure :

Qu’est-ce qui rend ces deux technologies si attrayantes par rapport aux autres protocoles ? LoRaWAN et NB- IoT visent-elles le même marché ? Ou sont-elles destinées à se spécialiser dans des cas d’utilisation différents ?

Bien qu'elles appartiennent à la même catégorie, ces deux technologies sont développées différemment.

LoRaWAN est un protocole ouvert proposé par l' alliance LoRa qui utilise un spectre sans licence, permettant à presque n'importe qui de mettre en place son propre réseau à faible coût.

NB- IoT est un protocole sous licence de l'organisme de normalisation 3GPP , proposé via le spectre RF sous licence, ce qui le rend disponible uniquement par l'intermédiaire d'opérateurs de réseaux mobiles établis.

Alors, laquelle est la mieux adaptée à votre organisation ? Découvrons-le.

Table des matières

1. Aperçu rapide
2. Comparaison technologique
3. Comparaison des cas d'utilisation
4. Lequel vous convient le mieux ?

LoRaWAN vs NB-IoT: un aperçu rapide

Avant de passer à la comparaison, voici un bref rappel des deux protocoles :

LoRaWAN

Conformément à la définition de l'alliance LoRa, la spécification LoRaWAN est un « protocole de réseau à faible consommation et à large zone (LPWA) conçu pour connecter sans fil des "objets" alimentés par batterie à Internet dans des réseaux régionaux, nationaux ou mondiaux en ciblant des exigences clés de l'Internet des objets ( IoT ) telles que la communication bidirectionnelle, la sécurité de bout en bout, la mobilité et les services de localisation. »

Cette spécification comprend la technologie LoRa (Long Range) qui est une technique de modulation à spectre étalé dérivée du Chirp Spread Spectrum (CSS).

Cette technologie est brevetée par une société appelée Semtech , qui perçoit indirectement une petite commission sur chaque puce LoRa intégrée aux capteurs et gateway proposés comme solutions prêtes à l'emploi aux passionnés IoT

NB-IoT

Le 3GPP ne fournit pas de définition officielle du protocole NB- IoT (Narrowband Internet of Things), également connu sous le nom de LTE CAT NB1. En se référant à l'un de leurs communiqués de presse de février 2016, le NB- IoT est défini comme « une nouvelle radio ajoutée à la plateforme LTE, optimisée pour le bas de gamme du marché ».

Le protocole NB-IoT a été conçu spécifiquement pour les capteurs stationnaires basse consommation. Pour chaque appareil déployé sur un réseau, ce protocole offre une large couverture et une excellente pénétration en intérieur.

Le protocole NB-IoT a été conçu spécifiquement pour les capteurs stationnaires basse consommation. Il offre une large couverture et une excellente pénétration en intérieur.

Contrairement à LoRaWAN, il s'agit d'un protocole sous licence qui coûtera probablement plus cher à long terme, mais qui offrira une meilleure expérience globale aux utilisateurs finaux.

Il convient de noter que les appareils NB- IoT évoluent rapidement vers de cartes SIM intégrées (eSIM). Selon une étude de McKinsey & Company , les eSIM permettraient IoT de concevoir des appareils dotés de cartes SIM vierges, activables dans les pays de destination pour une connectivité simplifiée.

Pour en savoir plus sur les eSIM et l'avenir de IoTdes objets cellulaires, consultez cette présentation de William Hart, directeur principal des produits chez Particle.

Comparaison technologique entre LoRaWAN et NB-IoT

ABI Research a réalisé un excellent travail de comparaison des deux technologies. Le tableau ci-dessous présente un récapitulatif complet des paramètres technologiques de LoRaWAN et de NB- IoT :

Voici quelques points importants à retenir :

1. LoRaWAN consomme moins d'énergie que NB-IoT, ce qui en fait une solution plus viable pour les projets nécessitant des taux de rafraîchissement plus élevés.
2. Comme il consomme moins d'énergie, LoRaWAN offre également une durée de vie de la batterie plus longue que NB-IoT (plus de 15 ans contre plus de 10 ans).
3. En matière de bande passante et de couverture, les choses commencent à se chevaucher.
4. Le débit de données maximal pour NB-IoT est de 60 Kbps, légèrement supérieur à celui de LoRaWAN.
5. NB-IoT est une solution plus sécurisée grâce au chiffrement 3GPP 256 bits (contre 128 bits pour l'AES de LoRaWAN).
6. La latence du NB-IoT est généralement inférieure à celle du LoRaWAN. Comme indiqué dans le tableau, la latence du LoRaWAN dépend du type d'appareil utilisé et de sa classification.
7. Les deux normes prennent en charge la géolocalisation au même degré.

La principale différence entre les deux réside dans leur rapport coût-efficacité. Les solutions LoRaWAN permettent de réduire les coûts d'exploitation par rapport au NB-IoT grâce à l'utilisation d'un spectre sans licence et à leur faible consommation d'énergie (ce qui prolonge la durée de vie de la batterie et réduit les coûts de maintenance).

Avec un courant de crête de 32 mA (un quart de la consommation du NB-IoT), les appareils LoRaWAN durent plus longtemps, notamment dans les applications à taux de rafraîchissement élevés.

Avec un courant de crête de 32 mA (un quart de la consommation du NB-IoT), les appareils LoRaWAN durent plus longtemps, notamment dans les applications à taux de rafraîchissement élevés.

Les capacités d'auto-déploiement de LoRaWAN et la maturité de son écosystème de puces, gatewayet de services cloud en font une solution idéale pour les organisations qui exigent une pleine maîtrise de leur infrastructure, que ce soit sur un campus d'entreprise, dans un bâtiment intelligent ou dans une culture agricole.

En revanche, le NB-IoT est mieux adapté aux applications IoT commerciales et grand public nécessitant une connectivité à l'échelle régionale, voire mondiale.

Comparaison des cas d'utilisation : LoRaWAN vs NB-IoT

Bien qu'il existe une certaine marge de manœuvre pour une utilisation complémentaire, il est peu probable que toutes les organisations choisissent d'opter à la fois pour LoRaWAN et NB-IoT principalement en raison de contraintes budgétaires.

Ces protocoles s'avèrent précieux lorsqu'ils sont appliqués à des cas d'usage spécifiques, que ce soit pour des entreprises existantes ou en création. Examinons plus en détail trois variables clés et leur importance pour chaque cas d'usage :

Consommation d'énergie

Comme le montre le tableau ci-dessus (Source : AMIHO Technology ), LoRaWAN consomme beaucoup moins d'énergie que NB- IoT .

Il convient de noter que si cela augmente l'autonomie de la batterie pour le premier, les deux protocoles offrent une durée de vie bien plus longue que ceux de la concurrence.

La vraie question n'est pas de savoir combien de temps la batterie des appareils durera lors d'un test en laboratoire, mais plutôt à quel point le taux de rafraîchissement sera élevé en situation réelle.

La vraie question n'est pas de savoir combien de temps la batterie des appareils durera lors d'un test en laboratoire, mais plutôt à quel point le taux de rafraîchissement sera élevé en conditions réelles d'utilisation.

Étant donné que le courant en veille profonde est pratiquement nul pour les deux protocoles, la véritable différence sera perceptible lorsque les appareils atteindront des courants de pointe pendant de longues périodes.

Cela signifie que les appareils fonctionnant avec la technologie LoRa sont parfaitement adaptés aux applications de maison intelligente et de bâtiment intelligent, ainsi qu'au secteur des services publics où une longue durée de vie de la batterie est essentielle.

L'efficacité énergétique des batteries de LoRaWAN en fait également une solution idéale pour les détecteurs de fumée, les serrures intelligentes, les portes, l'éclairage intérieur et les systèmes de comptage des entreprises de services publics.

Mobilité

Étant donné que les appareils LoRaWAN s'enregistrent auprès du serveur réseau (et non auprès de la gateway), il est possible pour un appareil de se déplacer entre gateway.

La mobilité LoRaWAN est officiellement prise en charge dans la version de classe A (consultez cette courte vidéo pour en savoir plus sur les classes LoRaWAN), mais les appareils LoRa qui se déplacent entre gateway courent toujours un risque élevé de se retrouver dans des zones mortes.

En revanche, IoT à bande étroite n'a pas été conçu pour la mobilité. La connexion entre un appareil NB-IoT et l'antenne-relais n'est établie qu'une seule fois. Même s'il est possible de forcer une nouvelle recherche et un nouvel enregistrement sur un réseau, cela consommerait davantage d'énergie. Dans ce cas, il est préférable d'utiliser la technologie LTE-M, proche de la NB-IoT.

L'Internet des objets à bande étroite (NB- IoT n'a pas été conçu pour être mobile. La connexion entre un appareil NB-IoT et l'antenne-relais n'est établie qu'une seule fois.

Bien qu'il n'ait pas été conçu dans un souci de mobilité, le fait que la plupart des puces incluent à la fois des radios LTE-M et NB- IoT a incité plusieurs fabricants d'appareils IoT des traceurs GPS fonctionnant IoT .

Si vous n'êtes toujours pas convaincu de l'intérêt d'utiliser le NB-IoT pour la mobilité, et que vous êtes tenté par les appareils disponibles sur le marché ou par la baisse des prix des forfaits de données, alors nous vous recommandons :

• (a) se renseigner sur la probabilité que vos utilisateurs cibles se déplacent dans une petite zone pouvant être couverte par une seule station de base (portée < 10 km) ;
• (b) tester si les pics d'énergie potentiels des analyses/jonctions de réseau continues rendront finalement le NB-IoT comparable au LTE-M.

Mais pourquoi la mobilité est-elle si importante dans IoT? À quoi sert-elle ? Prenons l'exemple de la logistique… Le suivi des actifs mobiles des entreprises, tels que les véhicules, les colis et les objets de grande valeur, représente une importante opportunité de marché que de nombreuses entreprises cherchent à exploiter.

Pour le moment, il est assez difficile de suivre chaque actif en temps réel, à moins qu'ils ne soient tous placés sous un même (petit) toit.

Grâce aux innovations en matière de mobilité pour les puces IoT , les entreprises pourraient suivre leurs actifs de manière fiable sans avoir à se soucier d'infrastructures complexes.

Coût

Globalement, LoRaWAN est nettement moins cher que NB-IoT. Non seulement les coûts initiaux sont inférieurs grâce à une adoption plus large du marché et à la baisse des prix des puces, mais son standard ouvert implique des frais de licence minimes.

En revanche, le NB-IoT peut s'avérer plus coûteux, surtout si l'on tient compte des coûts de connectivité des opérateurs de téléphonie mobile.

Le coût est un facteur important dans tous les cas d'utilisation, mais particulièrement dans des domaines comme l'agriculture où la chute des prix des matières premières a rendu difficile pour les agriculteurs l'accès aux innovations IoT .

C’est pourquoi les réseaux LoRaWAN privés sont le premier choix pour l’agriculture intelligente par rapport aux solutions basées sur la technologie NB-IoT .

Il existe une multitude de paramètres à comparer entre ces deux géants de l'industrie de l' IoT , mais les trois mentionnés ci-dessus sont déterminants pour la plupart des cas d'utilisation.

LoRaWAN ou NB-IoT: lequel est fait pour vous ?

LoRaWAN et NB-IoT sont tous deux essentiels pour faire progresser l'industrie IoT , mais lequel est le mieux adapté à votre entreprise ?

Dans cette brève conclusion, nous avons préparé un tableau simple récapitulant certains cas d'utilisation et les technologies les plus appropriées à chacun d'eux :

*Sauf si un opérateur LoRaWAN à l'échelle régionale est disponible, auquel cas les deux technologies sont comparables.

Ce ne sont là que quelques exemples parmi les nombreux cas d'utilisation de la technologie LPWAN qui vont certainement se développer au cours des 3 à 4 prochaines années.

L'intérêt croissant pour ce domaine stimulera l'innovation. Quelle technologie choisirez-vous et pourquoi ? Faites-nous part de votre avis dans les commentaires ci-dessous.