Titre de la prsentation

Prsentation LPWANLow Power Wide Area NetworkR&D Department ManagerGroupe de discussion, le 24/05/2016Philippe Drugmand

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AgendaQuest ce que les LPWANs?Particularits techniques et impacts sur lIoTSigfox, LoRa et LoRaWANAutres pistes et solutionsObjets et rseaux : perspectives globales

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LPWAN1 Caractristiques gnralesLow PowerBasse consommation nergtique pour la transmissionBluetooth 242 octets), inadapt aux transferts de grande quantit de donnesAdressage basique (p2p), pas de routage, session,..3

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LPWAN2 Caractristiques de transmissionUtilisation de bandes de frquences libres ISM (non licencies)868MHz en Europe (915MHz aux US)433MHzAutres frquences possibles selon rgions (TV White Spaces,)Capacits limites par Duty Cycle pour permettre la cohabitationSelon canaux (10%, 1%), puissance limite (25 -> 500 mW)Les standards (LoRa, Sigfox,) sont encore plus restrictifs pour permettre une forte densit de capteurs1M+ de capteurs par station de base

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www.cetic.beLPWAN3 Les promessesRseaux adapts au Machine2Machine (M2M)Couverture de 100%, rseaux europens (via roaming)Cots trs basPrix abonnement : quelques euros par anPrix capteurs quelques euros: transceiver +/- 1 , contrleur peu coteux Batterie simple et peu chre pour longue dure de vie2 AA pour 5 20 ans de transmissionSimplicit de gestion et de dploiement (pas de carte SIM)5

www.cetic.beLPWAN4 Architecture typique (ici LoRaWAN)6

Rseau de loprateur (Black Box)

www.cetic.beLPWAN5 la situation en BelgiqueEngie est en cours de dploiement dun rseau national SigfoxPas date officielle, ouverture officielle en 2016?Proximus en cours de dploiement dun rseau LoRaWANOuverture officielle du rseau dici fin 2016Intellinet dploie un rseau LoRaWAN en Flandre (licence projet collaboratif The Things Network)Orange dploierait un rseau LoRaWAN nationalPrvu en 2017/20187

www.cetic.beSigfox1 Spcificits techniques et commercialesCapacits bridesUplink: 100 bps, 12 octets / message, max 140 message / jourDownlink : 8 octets / message, 4 messages / jourOffre oriente Low Cost et scalabilitPrix par capteur et par anPrix dgressif en fonction du nombre de capteursPrix fonction du nombre de messages par jour (max 140)Seamless roaming : abonnement europen uniqueUniquement collecte de donnes, pas dautre service (localisation,)Pas de mise jour des capteurs Over The Air8

www.cetic.beSigfox2 Eco-systmeEco-systme install Nombreux quipements disponiblesTransceiversModules intgrs (CPU)Capteurs compatibles9

www.cetic.beSigfox3 couverture europenne10

www.cetic.beLoRaWAN1 Spcificits techniques et commerciales3 classes de devices:A: purement asynchrone, le capteur met ses donnes, coute sil y a une rponse puis steintB: Le capteur a un timeslot assign pour mettre et recevoir dans une priode de 128 secondesC: Le capteur peut mettre et recevoir en permanence (mais reste en coute permanente)Localisation (par triangulation)Service annonc avec une prcision de 25mSans impact ct capteur (mais service probablement payant)Roaming via lalliance LoRaWAN (bas LoRaWAN 2.0)Politique commerciale publierVolont de Proximus doffrir des services valeur ajoute (Cloud, montisation des donnes,)11

www.cetic.beLoRaWAN2 Eco-systmeMoins dvelopp que Sigfoxmais en dveloppement rapideTransceiversModules intgrs (CPU)Capteurs compatibles

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www.cetic.beLoRaWAN3 Couverture annonce (fin 2016)13

www.cetic.beLoRa (nest pas LoRaWAN)LoRa est le standard utilis par le consortium LoRaWANMais on peut faire des rseaux LoRa non compatibles LoRaWANLoRa Alliance est une alliance doprateurs tlcom et de fournisseurs de technologies pourRationaliser et unifier loffre LoRa (classes par exemple)Permettre le roaming sur base de cette offre unifie-> cration du standard LoRaWANDes rseaux LoRa peuvent tre dploysEquipements (transceivers, modules, stations de base) disponibles pour dployer un rseau LoRa priv14

www.cetic.bePicoWAN: une variante LoRaWANStartup qui a dvelopp un concept de rseau collaboratifLes gateways PicoWAN seront (fin 2016?) disponibles la vente directePour crer des rseaux privs (domotique,)Pour servir de relais LoRaWAN vers le rseau PicoWANLes gateways PicoWAN sont connectes Internetvia Ethernet ou WiFiLes objets compatibles LoRaWAN pourront communiqueravec les gateways PicoWANLes performances Indoor sont supposes meilleuresque LoRaWAN (mais pas outdoor.)Logiciel sera disponible en Open Sourcemais rseau PicoWAN propritaire et fermTarif rseau PicoWAN : partir de 0,50 par an et par objetUtilisation possible comme renforcement rseau LoRaWAN (caves,)15

www.cetic.beWeightlessStandard ouvert port par un consortium assez largePas bloqu par un fournisseur de composant (LoRa et Semtech)Peut tre dploy librement (pas comme Sigfox)Plusieurs incarnationsWeightless Wutilise les TV White Spaces librs par larrt de la diffusion TV en analogique (librs en UK, USA, pas encore en Europe continentale)Plus gros dbits que les bandes ISMDploiement en cours UK, USAWeightless NUtilise les bandes ISM comme LoRa/Sigfox (868 MHz)Concurrent direct de LoRa et Sigfox sur les rseaux de capteursWeightless PUtilise les bandes ISM comme LoRa/Sigfox (868 MHz)Bidirectionnel, plus adapt pour des rseaux locaux (porte : 2~3 km)

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www.cetic.beNarrowband IoT (NB-IoT, LTE Cat-M2)Utilisation des bandes 3GPP (2G, 2,5G, 3G, 4G)Utilisables uniquement par les dtenteurs de licences 3GPP!Diffrentes approches, standardisation en cours (annonc pour Juin)Standalone : rutilisation de bandes 2GIn-Band: Utilisation dynamique de la bande 3GPP/LTEGuard band : Utilisation de bandes troites entre les bandes 3GPP/LTE actuelles Les stations de base 3GPP seraient compatibles (HW, maj SW)Gain de 20dB (link budget) % GPRSTechnologie choisie par VodafoneDploiement annonc pour le 1 semestre 2017 (Orange en 2018)Variantes : EC-GSM (bandes 2G uniquement), LTE-M17

www.cetic.be20dB = 1 gros mur17

Evolution possible de lIoT 3GPP@ Light Reading 201618

www.cetic.beCapteurs multi-protocolesPossibilit de capteurs multi-protocoles (Sigfox + LoRaWAN, voire Weightless)Il existe des modules multi-protocoles,il est donc possible de dvelopper des capteurs qui peuvent passer dun rseau lautre,par configuration (selon les conditions de transmission lendroit o le capteur est dploy)ou dynamiquement (y compris si le capteur est mobile)Mais les possibilits de configuration et de gestion dynamique des abonnements seront valider en fonction des conditions commerciales offertes par les oprateurs19

www.cetic.beUltra Narrow Band (UnB) hors rseaux publicsPlusieurs technologies disponibles:LoRa, LoRaWAN, Weightless, autres technologiesDirectement dployable sur un site industriel par exemple:Pas de licenceTous les quipements existent (capteurs, stations de base)Pourquoi dployer un rseau UnB priv plutt quutiliser un LPWAN public?Le rseau UnB sera toujours plus cher quutiliser le rseau publicMais le rseau priv pour tre plus srRedondance des stations de base (fiabilit rseau)couverture contrle (Indoor notamment)Prcision de localisation des capteurs ajustableScurit peut tre renforce par protocoles/technologies spcifiquesApplications : industrie (p.e. SEVEZO), Smart Cities, Smart Grids20

www.cetic.beConclusionLes rseaux LPWAN comblent un trou en dessous de lvolution des rseaux GSM (2,5G, 3G, 4G, 5G)Et avec une meilleure couverture que les rseaux de capteurs classiques(beaucoup) plus limits en dbit et en volumemais gnralement suffisants pour du M2MMoins chersCots de communication: un peu, mais lcart va crotre en fonction du dploiement et de la monte vers le 4G, 5G (arrt du GPRS pour rcuprer des canaux)Cot des capteurs (et batterie) : beaucoup en fonction de la diffusion des modules et capteurs (10x)Moins nergivoresCapteurs autonomes plusieurs annes, impossible gnralement en GPRSPlus miniaturiss (lectronique et batterie, mais pas lantenne)A surveiller : la scurit (scurit de linfrastructure en particulier)En gnral pas de maj possible du capteur21

www.cetic.beR&D Department Manager0486/148.997Philippe DrugmandMerciAvez-vous des questions?philippe.drugmand@cetic.be

linkedin.com/company/ceticinfo@cetic.be +32 71 159 362twitter.com/@CETIC twitter.com/@CETIC_bewww.cetic.beAropole de Charleroi-Gosselies Avenue Jean Mermoz 28B-6041 Charleroi - Belgique

www.cetic.beAutres approches pour couverture IndoorPrototype Orange pour relais LoRs IndoorLampes et balises sur batteries servant de gateways en 868 MHz23

www.cetic.be5GPas encore standardise!Utilisation de bandes de frquences plus leves3,7 GHz -> 17 GHz (20 GHz -> 60 GHz?)1 Gbps -> 10 GbpsLatence rduite pour les applications vido temps-relOpration mdicale distanceDploiement partir de 2020?24

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