Réseaux LPWAN et connectivité IoT dans les bâtiments intelligents : prise en charge des normes et de la conformité
Depuis 2015, les réseaux étendus basse consommation (LPWAN) se sont imposés en Belgique et en Europe comme un élément clé de l’Internet des objets (IoT). Conçues pour une faible consommation d’énergie, une longue portée et une transmission de données réduite , les technologies LPWAN permettent aux capteurs de fonctionner pendant des années sur batterie à faible coût, une solution idéale pour les bâtiments intelligents. Contrairement aux réseaux mobiles traditionnels (2G, 4G/LTE, 5G), les LPWAN privilégient l’efficacité des capteurs à la vitesse , ce qui s’aligne parfaitement avec les normes de construction axées sur le développement durable telles que BREEAM , WELL , ISO 16000 et les directives européennes sur le reporting énergétique .
Émergence du LPWAN et premiers défis
L’industrie mobile s’est d’abord concentrée sur le débit et la vitesse, souvent au détriment de l’efficacité énergétique et des coûts. En tant que professionnel du suivi de véhicules, j’ai pu constater par moi-même comment les traceurs GPRS pouvaient décharger la batterie d’un véhicule en hiver : la vitesse n’était pas pertinente, mais la consommation d’énergie était essentielle.
En 2016, les premiers réseaux LPWAN publics – Sigfox et LoRaWAN® – ont été créés en France, fonctionnant sur la bande 868 MHz, bande non autorisée. En Belgique, Sigfox a été lancé par Engie en 2015 et Proximus a déployé LoRaWAN®. Au fil du temps, Sigfox a fait faillite, tandis que Citymesh et les déploiements privés de LoRaWAN® se poursuivaient. Proximus mettra fin à son réseau LoRaWAN® en octobre 2023.
Réseaux LPWAN publics vs privés
Alors que les réseaux LPWAN publics étaient confrontés à des difficultés économiques, les réseaux LoRaWAN® privés prospèrent dans les bâtiments intelligents, les sites industriels et les secteurs agricoles. Ils offrent :
- Une couverture locale optimisée
- Des coûts réduits (pas d’abonnement par capteur)
- Une large gamme de capteurs à des prix abordables
Le 3GPP a introduit le NB-IoT (Narrowband IoT) comme alternative sous licence, intégrée à l’infrastructure mobile. Bien qu’il offre une faible consommation d’énergie, l’octroi de licences limite sa flexibilité par rapport aux réseaux LoRaWAN® privés.
Choisir le bon réseau LPWAN pour les bâtiments intelligents
Le choix du réseau dépend des exigences spécifiques du projet :
- Mobilité : Les capteurs mobiles (traceurs de véhicules) bénéficient des technologies LTE-M ou Cat-M1 grâce à leur couverture et à leur faible latence.
- Haute densité de capteurs : LoRaWAN® excelle dans les bâtiments comportant des milliers de capteurs coexistants.
- Capteurs isolés à distance : Le NB-IoT ou le LTE-M peuvent être plus adaptés aux appareils nécessitant peu de maintenance et largement dispersés.
- Disponibilité électrique : Si l’alimentation secteur est disponible, le LPWAN peut ne pas être nécessaire.
LoRaWAN® dans les applications de bâtiments intelligents
LoRaWAN® est devenu la norme privilégiée dans les bâtiments intelligents grâce à sa flexibilité et à son écosystème de capteurs, permettant la surveillance de :
- Qualité de l’air : Conformité à la norme ISO 16000 grâce à la surveillance des émissions de CO₂, de COV et de particules fines.
- Gestion de l’occupation et de l’espace : Informe sur les crédits WELL pour le confort des occupants et l’optimisation du confort thermique.
- Consommation d’énergie, d’eau et de gaz : Facilite la conformité à la directive européenne sur l’énergie et l’obtention de crédits BREEAM pour l’énergie et l’eau.
- Surveillance de la sécurité et des accès : Détection de l’ouverture des portes et du stationnement.
Pour les points de consommation isolés (par exemple, les compteurs d’eau), l’IoT à bande étroite peut s’avérer plus rentable, notamment lorsque la densité de capteurs est faible.
Normes LPWAN et bâtiments intelligents
L’intégration de capteurs IoT compatibles LPWAN permet aux bâtiments intelligents d’automatiser la conformité et le suivi des performances dans plusieurs référentiels :
- BREEAM : Surveillance de l’énergie, de l’eau et de la qualité de l’environnement intérieur.
- WELL : Mesures de la qualité de l’air, du confort thermique et du bien-être des occupants.
- ISO 16000 : Mesures continues de la qualité de l’air intérieur pour le CO₂, les COV et les particules fines.
- Directives européennes sur l’énergie : Rapports automatisés sur la consommation d’énergie, sous-comptage et documentation prête pour l’audit.
Grâce à une stratégie de déploiement LPWAN flexible, les gestionnaires de bâtiments peuvent collecter les données nécessaires pour répondre à de multiples exigences de certification avec un seul écosystème de capteurs.
Modèle économique et connectivité IoT
Le succès de l’IoT repose sur un déploiement de capteurs à faible coût et à grande échelle. Les réseaux LPWAN publics peinent à être rentables en raison des coûts d’infrastructure et d’une connectivité à faible marge. Les réseaux LoRaWAN® privés, associés à des plateformes d’analyse IoT, offrent une solution évolutive et rentable qui fournit des données exploitables aux exploitants de bâtiments, aux gestionnaires d’installations et aux rapports ESG.
Conclusion
Aucun réseau sans fil ne peut répondre à tous les besoins IoT. Dans les bâtiments intelligents, LoRaWAN® se distingue par sa couverture locale, sa flexibilité et son faible coût d’installation, ce qui en fait le choix privilégié pour l’intégration de capteurs conformes aux normes BREEAM, WELL, ISO 16000 et à la directive européenne sur l’énergie. En choisissant le réseau LPWAN adapté aux exigences du projet, les bâtiments intelligents peuvent bénéficier d’une surveillance automatisée, d’une conformité réglementaire et d’une performance opérationnelle durable.