oct 2024
Quel avenir pour les protocoles de communication dans le secteur énergétique ?
La transition énergétique repose largement sur l’efficacité énergétique d’une part et sur l’adoption de technologies innovantes permettant de mieux gérer et surveiller les flux d’énergie d’autre part.
Introduction
L’Internet des Objets (IoT) joue donc un rôle crucial dans cette transformation, en connectant des millions de capteurs et de dispositifs pour collecter et traiter de grandes quantités de données.
Plusieurs protocoles de communication se distinguent par leur capacité à répondre aux exigences spécifiques du secteur de l’énergie, notamment en termes de portée, de faible consommation, de capacité à durer et de sécurités des données. Avec l’essor de la 5G et des réseaux cellulaires, une nouvelle ère s’ouvre pour les solutions énergétiques connectées.
L’évolution des technologies de communication sans fil
De nombreuses technologies de communication sans fil sont disponibles pour les applications IoT, permettant l'établissement de réseaux locaux (LAN) ou étendus (WAN). Concrètement, le LAN est un réseau permettant de raccorder des objets à l’intérieur d’un bâtiment, alors que le réseau WAN interconnecte l’ensemble des lieux physiques d’une entreprise, entre eux et avec l’extérieur, via Internet et le cloud.
Avant l’émergence des réseaux à faible consommation d’énergie et longue portée (LPWAN), connecter des appareils IoT sur de longues distances nécessitait des technologies coûteuses et énergivores. L'arrivée des LPWAN a transformé ce domaine, rendant la connectivité à longue distance plus accessible, économique et économe en énergie.
Zigbee, la solution de référence pour les réseaux à faible portée
Parmi les solutions pour les réseaux locaux, Zigbee s’impose comme l’une des technologies les plus populaires. Optimisée pour les courtes distances (quelques dizaines de mètres), Zigbee permet de créer des réseaux maillés où chaque dispositif relaie le signal, augmentant ainsi la portée globale. De plus, il s’agit d’une des options les plus abordables du marché.
Cette technologie est particulièrement prisée pour le contrôle des systèmes d’éclairage, de chauffage et de ventilation dans les bâtiments, Datanumia a ainsi choisi d’intégrer Zigbee dans son choix de matériel pour ses solutions de pilotage en temps réel.
LoRaWAN : une solution adaptée aux longues distances
La technologie LoRaWAN, utilisant des bandes de fréquences sans licence, se distingue par sa capacité à couvrir de grandes distances avec une consommation d’énergie très faible. De plus, grâce à son architecture interopérable, LoRa facilite la gestion d’un grand nombre de dispositifs connectés simultanément.
Ces caractéristiques en font une solution privilégiée pour les applications IoT, où la durée de vie de la batterie est cruciale, comme les compteurs intelligents, les dispositifs de suivi, et bien plus encore.
Datanumia a mis en place son propre réseau LoRa pour garantir une couverture fiable et proposer une solution de gestion énergétique optimisée via son Energy Management System (EMS). Comme le souligne l’un de nos experts IoT, « Malgré l’émergence de nouvelles technologies, LoRa continuera de jouer un rôle clé dans le suivi énergétique à grande échelle ».
Schéma du fonctionnement d’un réseau LoRa
L'émergence des réseaux cellulaires IoT
Toutefois, avec l'avènement des technologies NB-IoT et LTE-M, une nouvelle dynamique pourrait s’installer. Ces réseaux cellulaires LPWAN sont optimisés pour les communications à faible consommation d’énergie et longue portée.
- NB-IoT : Conçu pour des applications à faible bande passante et une longue durée de vie des batteries, NB-IoT est particulièrement adapté aux dispositifs fixes comme les compteurs intelligents. Sa capacité à pénétrer des environnements difficiles (sous-sols, bâtiments) garantit une couverture étendue et fiable. En outre, il est compatible avec les infrastructures existantes des opérateurs télécoms, ce qui facilite son déploiement.
- LTE-M : Avec des débits de données plus élevés et une latence réduite, LTE-M est idéal pour des applications nécessitant une transmission de données fréquente et en temps réel. On vise ici des usages comme la surveillance des infrastructures énergétiques. Sa capacité à gérer la voix et les SMS, en plus des données, en fait une technologie polyvalente pour diverses applications IoT.
La combinaison de NB-IoT et LTE-M permet de répondre aux divers besoins des applications IoT tout en assurant une interopérabilité avec les infrastructures cellulaires existantes et futures, y compris la 5G, qui offre un débit plus rapide et plus constant. Ces technologies ouvrent la voie à des déploiements IoT à grande échelle, contribuant à l’essor des smart grids, de l’industrie 4.0, et de nombreuses autres innovations.
Conclusion
L'évolution des protocoles de communication IoT redéfinit les standards de la gestion énergétique. Si les technologies comme Zigbee et LoRaWAN continueront d'offrir des solutions sobres en énergie et adaptées à de nombreux cas d’usage, l'arrivée des réseaux cellulaires en lien avec la 5G sera un atout pour les entreprises cherchant à moderniser leurs infrastructures. Il est clair que la capacité d’intégration des différents protocoles, de la connectivité à la gestion des données, façonnera l’avenir des infrastructures énergétiques de demain.
Grâce à son bureau d’études dédié, Datanumia est en mesure de suivre de près ces évolutions et d’accompagner les entreprises dans leur transition énergétique, en leur proposant les solutions technologiques les plus adaptées pour l’instrumentation de leurs sites.
Au travers de son offre Instrumentation et Maintenance, Datanumia et son équipe d’experts sont notamment disponibles pour :
- Aider à l'installation, à la configuration et à la maintenance des dispositifs ;
- Réaliser l’architecture de sous-comptage ;
- Réaliser la télémaintenance de l’installation et des équipements ;
- Fournir une maintenance corrective des équipements.
Crédit photo : Vasin Lee - Shutterstock