Les Différents Systèmes de Communication pour l’IoT

L’Internet des objets (IoT) est une technologie en constante évolution. Il permet à des milliards d’objets physiques de se connecter et de communiquer entre eux et avec des systèmes informatiques. Cela grâce à une variété de systèmes de communication sans fil adaptés à différents besoins et cas d’utilisation. Dans cet article, nous examinerons de manière détaillée quelques-unes des principales technologies de communication utilisées dans le domaine de l’IoT.

1. LoRa (Long Range)

LoRa, ou Long Range, est une technologie de communication sans fil à longue portée conçue spécifiquement pour les applications IoT. Sa particularité réside dans sa large couverture, sa faible consommation d’énergie et sa fiabilité sur de longues distances. LoRa utilise des bandes de fréquence sans licence, ce qui facilite son déploiement dans de nombreuses régions du monde. Il est adapté aux applications de suivi, de surveillance à distance et de capteurs environnementaux.

LoRa est basé sur une modulation appelée LoRaWAN, qui permet une communication bidirectionnelle entre les dispositifs IoT et les passerelles. Les avantages de LoRa comprennent une longue portée pouvant atteindre plusieurs kilomètres, une faible consommation d’énergie qui permet une durée de vie prolongée de la batterie, ainsi qu’une capacité à traverser des obstacles tels que les murs et les bâtiments. Elle est couramment utilisée pour des applications telles que la gestion intelligente des déchets, le suivi des actifs, la surveillance agricole et la gestion de l’eau.

💡 TEKIN utilise cette technologie dans le cadre de projets smart-city. Pour notre part, c’est uniquement dans le cadre de réseaux privés LoRaWan.

2. Bluetooth

Le Bluetooth est un des systèmes de communication sans fil le plus connu, souvent utilisée pour les applications IoT à courte portée. Les versions récentes de Bluetooth, telles que Bluetooth Low Energy (BLE), offrent une consommation d’énergie réduite et une connexion stable. Cela en fait un choix populaire pour les dispositifs IoT portables, les capteurs de santé et les dispositifs de suivi.

Il offre également une grande flexibilité en termes de débit de données. Ce qui le rend adapté à une variété d’applications IoT, de la maison intelligente aux dispositifs médicaux connectés. En outre, la large adoption du Bluetooth dans les smartphones et les tablettes en fait une option attrayante. Notamment pour les développeurs d’applications IoT cherchant à interagir avec les appareils mobiles.

💡 Nous connaissons bien le BLE pour l’avoir utilisé dans plusieurs projets de dispositifs médicaux. Et avec le Bluetooth 5, on peut aussi faire du réseau maillé!

3. Wi-Fi

Le Wi-Fi est couramment utilisé pour les objets connectés qui nécessitent une bande passante élevée, tels que les caméras de sécurité, les thermostats intelligents et les assistants vocaux. Il offre une connectivité rapide et stable, mais il a tendance à consommer plus d’énergie que d’autres technologies. Ce qui peut nécessiter une alimentation électrique constante.

Le Wi-Fi présente des avantages majeurs, notamment des débits de données élevés, une latence minimale et une compatibilité avec de nombreux périphériques grand public. Cependant, son utilisation dans les applications IoT peut être limitée par la portée, car il a tendance à fonctionner sur de courtes distances par rapport à des technologies telles que LoRa.

💡 Un classique, dès lors que l’on parle de box domotiques…

4. Zigbee

Zigbee est une norme de communication sans fil basse consommation conçue pour les réseaux maillés. Il est largement utilisé dans les systèmes de domotique et de gestion de l’énergie, car il permet la communication entre de nombreux dispositifs sur un même réseau. Zigbee offre une faible consommation d’énergie et une bonne pénétration des murs. C’est un excellent choix pour les maisons intelligentes.

Les réseaux Zigbee sont basés sur une architecture maillée, où chaque dispositif peut relayer les données des autres, assurant ainsi une couverture étendue et une grande fiabilité. Les applications courantes de Zigbee incluent l’éclairage intelligent, la gestion de l’énergie domestique, les systèmes de sécurité et les capteurs de surveillance.

5. Sigfox

Sigfox est une technologie de communication basse consommation conçue pour les applications IoT à faible débit de données. Elle se distingue par son réseau mondial dédié à l’IoT, qui permet une connectivité à grande échelle pour les dispositifs IoT simples, tels que les compteurs intelligents et les capteurs de suivi.

Les avantages de Sigfox résident dans sa simplicité et son efficacité énergétique, ce qui en fait un choix judicieux pour les applications nécessitant des mises à jour de données sporadiques, telles que la télémétrie industrielle, la gestion de flottes et la surveillance environnementale.

💡 Par contre, les dernières années ont vu beaucoup de mouvements chez Sigfox. Il faut donc verrouiller son projet avant de déployer une solution basée sur cette techno.

6. NB-IoT (Narrowband IoT)

NB-IoT est un des systèmes de communication cellulaire conçue spécifiquement pour l’IoT. Elle utilise les réseaux cellulaires existants pour fournir une connectivité IoT à faible coût et à faible consommation d’énergie. NB-IoT est idéal pour les applications IoT qui nécessitent une couverture étendue et une connectivité fiable.

Cette technologie offre une excellente pénétration des bâtiments, ce qui en fait un choix solide pour les applications IoT urbaines et industrielles. Elle peut prendre en charge un grand nombre de dispositifs sur une seule cellule, ce qui la rend adaptée aux déploiements à grande échelle, tels que la surveillance des équipements de ville intelligente, la gestion de flottes de véhicules et le suivi des actifs. 

7. 6LoWPAN (IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks)

6LoWPAN est une norme qui permet la transmission de paquets IPv6 sur des réseaux sans fil à faible consommation d’énergie, tels que Zigbee et Thread. Cette technologie est idéale pour les applications IoT qui nécessitent une intégration transparente avec Internet et la compatibilité avec les protocoles IP. Elle offre une connectivité robuste et permet aux dispositifs IoT de communiquer directement avec des serveurs sur Internet, ce qui facilite l’accès aux données à distance.

6LoWPAN s’avère particulièrement efficace pour les applications industrielles et de surveillance environnementale, où une surveillance à distance en temps réel est cruciale. Les dispositifs 6LoWPAN peuvent être déployés dans des environnements difficiles tout en conservant une consommation d’énergie minimale.

8. Z-Wave

Z-Wave est un des systèmes de communication sans fil basse consommation conçue pour les applications de domotique et de maison intelligente. Il fonctionne dans la bande de fréquence ISM, ce qui signifie qu’il n’a pas besoin de licences spéciales pour être utilisé. Z-Wave est connu pour sa faible consommation d’énergie, sa grande portée et sa capacité à créer des réseaux maillés robustes.

Les dispositifs Z-Wave peuvent interagir avec un large éventail d’appareils, des interrupteurs d’éclairage aux capteurs de sécurité, en passant par les thermostats et les serrures de porte intelligentes. Les réseaux Z-Wave sont connus pour leur compatibilité entre les marques, ce qui facilite l’expansion et la personnalisation des systèmes de maison intelligente.

9. Thread

C’est un protocole de communication sans fil basse consommation conçu pour les applications IoT, en particulier dans le domaine de la maison intelligente. Thread utilise le protocole IPv6, ce qui permet une connectivité native à Internet. Il est basé sur un réseau maillé, qui garantit une couverture étendue et une grande fiabilité.

Thread est largement adopté par des consortiums industriels tels que le Thread Group, ce qui garantit l’interopérabilité entre les dispositifs de différents fabricants. Cette technologie est utilisée pour des applications telles que la gestion de l’énergie domestique, la sécurité résidentielle et la surveillance environnementale.

Conclusion

En conclusion, le choix des systèmes de communication pour votre projet IoT dépendra de nombreux facteurs. Notamment la portée, la consommation d’énergie, la bande passante, la compatibilité et le coût. Chacune des technologies présentées dans cet article offre des avantages uniques et convient à des cas d’utilisation spécifiques. La liste n’est pas exhaustive, car des nouvelles technologies de communication apparaissent régulièrement…

Les entreprises et développeurs peuvent également choisir de combiner plusieurs technologies pour répondre aux besoins complexes de leurs projets IoT. Par exemple, un projet IoT pourrait utiliser LoRa pour la collecte de données à longue portée. Les appareils mobiles utilisent le Bluetooth pour une communication à courte portée. Tandis que le Wi-Fi est nécessaire pour une connectivité à haut débit avec Internet.

Avec une compréhension approfondie des avantages et inconvénients de chaque système, vous concevrez des solutions IoT innovantes.

Quelques liens intéressants:

https://www.oracle.com/fr/internet-of-things/what-is-iot/

https://www.journaldunet.com/ebusiness/internet-mobile/1492599-iot/

https://www.sfrbusiness.fr/room/internet-des-objets/comment-realiser-projet-iot-6-etapes

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Qui sommes-nous ?

TEKIN est une société d’ingénierie, spécialisé dans le développement de solutions connectées et IOT sur-mesure et sans-couture :

• Conception et développement technique : électronique – transmission de données – plateformes – applications PC / Web / IoS & Android.
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• Accompagnement des collectivités sur le déploiement de réseaux de capteurs.