Montres, valises, aspirateurs ou encore vélos, depuis 2010 les objets connectés font leur révolution et prennent de plus en plus de place dans notre quotidien. Face à ce déferlement, les réseaux en charge de cette connectivité doivent s’adapter. Tandis que l’arrivée de la 5G est sur toutes les lèvres, une technologie fait son bout de chemin, tapie dans l’ombre: le réseau LoRa (longue portée), développé à Neuchâtel.

Petits paquets de données mais grande étendue

Le plus souvent, quand on parle d’appareil connecté, on pense 3G, Wifi, 4G ou tout autre réseau mobile traditionnel. Or, la plupart de ces technologies sont coûteuses et gourmandes en énergie. De ces limites, une alternative est née, le réseau LoRa. Et ce, sous l’impulsion de l’entreprise américaine Semtech installée à Neuchâtel.

Contrairement aux réseaux télécoms classiques, LoRa repose sur la technique de modulation des ondes radios. Une manière de faire qui permet aux informations de transiter sur de plus longues distances, plus rapidement, en ayant besoin de peu d’énergie, le tout de façon sécurisée. Ce signal radio qui limite au maximum les risques d’interférences et traverse les murs, est également utilisé pour les communications spatiales et militaires. En revanche, seuls des petits paquets de données ont la possibilité de circuler via cette méthode.

Émettant jusqu’à 1 kilomètre en zone urbaine et à 20 kilomètres à la campagne, les antennes LoRa constituent un parc étendu de stations. Ainsi, les appareils intelligents situés à proximité ont simplement besoin d’être équipés d’une puce LoRa pour pouvoir se connecter périodiquement au réseau et envoyer ou recevoir des informations.

Autres avantages de la technologie M2M (Machine to Machine) LoRa: elle permet de connecter des objets fonctionnant à pile et les géolocalise. Pauvre en consommation énergétique, puisqu’elle émet à niveau équivalent d’une télécommande de porte de garage, elle demande cent fois moins d’énergie que la 3G et de ce fait, coûte aussi quatre fois moins cher.

Un champ d’application illimité

Si les avantages de cette nouvelle technologie ne manquent pas, une question essentielle subsiste : mais à quoi sert LoRa ? Concrètement, elle accorde aux entreprises la possibilité de proposer de nouveaux services. Par exemple, en achetant un vélo connecté à LoRa, le client peut savoir où il se trouve, combien de temps il roule et toute sorte d’autres informations à son propos. Ceci, sans avoir besoin de recharger une quelconque batterie.

Outre l’utilité économique, le réseau LoRa a des ambitions plus importantes encore, selon Semtech: résoudre certains des plus grands défis auxquels notre planète est confrontée. Gestion de l’énergie, contrôle de la pollution, efficacité des infrastructures, etc. Jusque-là, LoRa a rassemblé plus de 600 cas d’utilisation connus dans des villes, agricultures, maisons intelligentes…Avec plus de 50 millions d’appareils connectés à des réseaux de 51 pays, la technologie LoRa est en passe de créer une planète plus intelligente.

Une expansion principalement due à l’Alliance LoRa. Créée en 2015 afin de piloter la normalisation et l’harmonisation mondiale, cette communauté compte environ 500 membres, dont les géants Alibaba et IBM. L’organisation a ainsi permis à Semtech de déployer près de 80 millions de capteurs LoRa dans le monde.

Neuchâtel fait le premier pas

Au sein de cette alliance, l’opérateur Swisscom a été l’un des premiers à étendre son réseau LoRa et possède aujourd’hui le plus dense de la planète. Pionner commercial, il a joué un rôle primordial pour l’intégration de la Suisse au développement de la technologie. Mais il n’est pas le seul. Bien avant cela, le canton de Neuchâtel a participé aux premiers pas de LoRa.

Remontons en 1997, lorsque le spin-off XEMICS est créé au Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM) de Neuchâtel. Ce développeur de fréquences radio et analogiques ultra-basse consommation est finalement racheté quelques années plus tard par le fabricant de semi-conducteur, Semtech. L’apparition officielle de LoRa se fera ensuite en 2012.

Une apparition qui dépendra à nouveau du CSEM. Semtech fait cette fois-ci appel aux scientifiques du centre pour développer un système de géolocalisation. Un calcul de position des objets connectés sur le réseau LoRa, apportant une plus-value non négligeable au produit. Mais ce n’est qu’en 2015, que vient la phase importante d’expérimentation et de prototypage. Impulsé par François Farquet, membre fondateur du projet EcoReg (Ecosystème régional) LoRa, un consortium de quatre entreprises neuchâteloises voit le jour.

Semtech pour la plateforme logicielle et les antennes, Ingecom pour le bouton de transmission des données, Tetraedre comme testeur de terrain et enfin Uditis pour la gestion des informations. À eux quatre, ils incarnent le rôle de démonstrateurs LoRa pour le monde entier.

« Nous avons développé un kit à remettre à l’industrie, précise François Farquet. Le test a permis d’installer des antennes dans tout le canton et de vérifier que le système fonctionnait correctement. C’était une première mondiale. » Un projet auquel le canton de Neuchâtel a apporté son soutien afin de promouvoir la région. Malheureusement en 2017, l’expérience se termine en demi-teinte.

A la conquête de la Suisse

Bénéfique pour Semtech et la commercialisation de sa technologie, les avantages du projet EcoReg LoRa ont été en revanche moins perceptibles pour la région.

Le problème réside dans les démarches administratives lourdes et compliquées. Les antennes sont installées sur l’espace public, ce qui a freiné nos avancées,

indique François Farquet.

De son côté, le chef de projet du CSEM, Martin Sénéclauze, tire un bilan plus positif de cette expérience.

EcoReg LoRa a créé des synergies entre les partenaires de la région et chacun a profité à sa façon du résultat. À titre d’exemple, le CSEM a été contacté pour s’occuper d’une marque de voiture électrique italienne.

La société Ingecom n’est pas en reste, puisqu’elle utilise désormais son bouton de transmission de données en Afrique du Sud, au sein des mines pour les évacuations d’urgence. Tetraedre quant à elle, se sert toujours de la technologie LoRa pour ses compteurs électriques. Uditis propose son expérience et Semtech commerce avec le monde entier.

Mais si LoRa a donné de petits fruits à Neuchâtel, elle offre de nouvelles opportunités à la Suisse avec l’arrivée de la 5G. Les deux technologies étant complémentaires, un nouveau marché tend les bras aux helvètes. Malgré tout, le chemin est encore long avant que LoRa ne s’impose définitivement comme réseau à bas débit. Sigfox, son concurrent direct débarque en Suisse. Le fournisseur français s’est associé récemment à la start-up lausannoise Heliot en tant qu’opérateur partenaire. Le duo a déjà commencé à déployer son réseau d’antennes qui comprendra à terme entre 350 et 400 sites. Cependant, LoRa peut se rassurer puisqu’elle possède à ses côtés deux mastodontes suisses, La Poste et Swisscom.

Dates clés 

1997 : Création du Spin-off du CSEM, Xemics

2005 : Rachat de Xemics par Semtech

2012 : Débuts de la technologie LoRa

2015 : Création de l’Alliance LoRa

2015 : Début du projet EcoReg LoRa

2017 : Fin du projet EcoReg LoRa

2019 : LoRa est présente dans 51 pays et connectée à 50 millions d’appareils

Vidéo 

Technologie LoRa :

https://www.youtube.com/watch?v=UlWioQbHDmg

https://www.youtube.com/watch?time_continue=66&v=l1GmBP2zMhU

 Alliance LoRa :

https://www.youtube.com/watch?v=m6IvwcjcxQc

Article rédigé par Julie Müller