Différences entre les réseaux NB-IoT, LTE-M et LoRaWAN
En matière d’Internet des objets, ou IoT, on parle souvent de trois technologies de communication sans fil. Les réseaux NB-IoT (Narrowband IoT), LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) et LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) affichent des prestations à la fois comparables et différentes en matière de portée, de débit et de coût. Des études récentes comme celles du JDN, "La galaxie IoT", affirment que la 4G, le LoRaWAN et le Bluetooth font partie des réseaux les plus utilisés en France en 2023. Quid, dans ce cas, des réseaux NB-IoT et LTE-M ? Choisir entre NB-IoT, LTE-M et LoRaWAN dépend des besoins de chaque entreprise. En France, les projets IoT varient en fonction des secteurs, des besoins en couverture géographique et des contraintes budgétaires. Dans un monde de l’Internet of Things où la tendance est à la multi-connectivité, comment choisir entre différents réseaux IoT ? Quels atouts et quels points faibles les différencient ?
NB-IoT, LTE-M et LoRaWAN : tout sur ces réseaux LPWAN
Les technologies de connectivité longue portée NB-IoT (Narrowband IoT), LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) et LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) s'utilisent toutes dans le cadre de l’Internet of Things. Il s’agit de réseaux LPWAN, c’est-à-dire “Low Power Wide Area Network”. Autrement dit, des réseaux étendus à basse consommation. Ces technologies affichent cependant des différences. La connectivité NB-IoT (Narrowband IoT) assure la connectivité sans fil de dispositifs à faible consommation d'énergie. Ces appareils doivent aussi communiquer des données à faible débit. Avec NB-IoT, ils peuvent cependant le faire sur une portée étendue. Les dispositifs connectés via NB-IoT se retrouvent dans le domaine de la surveillance à distance, de la gestion des actifs, des smart cities, de l’agriculture intelligente et du suivi des élevages et des installations industrielles. La technologie radio LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) se définit elle aussi comme une technologie de communication sans fil IoT. Elle assure également une couverture large échelle et une faible consommation d’énergie. Elle permet donc, elle aussi, une durée de vie prolongée des batteries. La connectivité LTE-M se destine aux applications IoT qui n’ont pas besoin d’une bande passante conséquente. Elle assure effectivement un faible débit de données, comme NB-IoT. Elle offre cependant une bonne pénétration à travers les bâtiments. Les véhicules connectés s'appuient particulièrement sur cette technologie pour la communication entre les véhicules (V2V, Vehicle-to-Vehicle) et la communication entre le véhicule et l'infrastructure routière (V2I, Vehicle-to-Infrastructure). Enfin, le réseau LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) se caractérise lui aussi par sa longue portée, sa petite consommation d'énergie et son faible débit de données. Il présente en outre l’atout de fonctionner sur des bandes de fréquence sans licence. Cette spécificité peut faciliter son déploiement. C’est en partie ce qui explique que LoRaWAN s’utilise dans beaucoup de smart cities et de smart buildings. Les services d’urgence lui réservent également un usage particulier. Ils l’utilisent pour obtenir une connectivité rapide sur de longues distances.
En quoi ces trois types de connectivités LPWAN se différencient ?
Entre NB-IoT, LTE-M et LoRaWAN, les différences paraissent relever du détail. Ce sont pourtant ces distinctions qui permettent de choisir le réseau le plus adapté à votre application IoT.
Réseaux, portée et énergie des réseaux LPWAN
En termes de réseau, la technologie NB-IoT s’appuie sur les réseaux cellulaires existants, c’est-à-dire sur les bandes de fréquences GSM. Il s’agit d’un aspect à prendre en compte pour les dispositifs situés en “zones blanches”, que les opérateurs de téléphonie ne desservent pas. La technologie LTE-M utilise quant à elle la technologie LTE, soit la 4G, d’où une problématique similaire. À l'inverse, le réseau LoRaWAN se mobilise sans licence. Il s’agit là d’un fort atout, car il ne dépend pas des opérateurs mobiles pour fonctionner. Côté portée, NB-IoT et LTE-M affichent des couvertures plus courtes que le LoRaWAN. Efficaces sur les bâtiments et en ville, ils ne couvrent pas aussi bien les grandes distances. D’où l’utilisation de LoRaWAN, d’ailleurs, par les services d’urgence et dans le cadre de la gestion des catastrophes naturelles et autres situations de crise. Au niveau de la consommation d’énergie, les trois technologies LPWAN se valent. Elles affichent toutes de faible consommation. C’est plus en matière de débit que la différence se creuse. NB-IoT et LTE-M garantissent des débits de données plus élevés que LoRaWAN
Sécurité des données et coût de déploiement
La sécurité des réseaux NB-IoT, LTE-M et LoRaWAN prend différentes formes. Les connectivités NB-IoT et LTE-M s'appuient sur les protocoles de sécurité du LTE, tels que l'AES (Advanced Encryption Standard) pour le chiffrement des données. Elles profitent aussi d’outils d’authentification pour filtrer les dispositifs qui accèdent au réseau. La technologie LoRaWAN profite d’un chiffrement AES, mais aussi de clés de session pour éviter le vol de données par des tiers non autorisés. En ce qui concerne le coût, pour finir, LoRaWAN est réputé moins cher. Il ne nécessite effectivement pas d’utiliser les infrastructures des opérateurs de téléphonie mobile. Néanmoins, le coût final d’une solution IoT dépend aussi de la taille du déploiement et du nombre de passerelles nécessaires. Et ce nombre de “gateways” dépend lui-même de la portée géographique du réseau. Le coût du dispositif varie aussi selon les prix des capteurs disponibles dans la technologie que vous choisissiez. Il évolue également avec les frais de maintenance du réseau et l'intégration d'autres logiciels.
