Plusieurs technologies peuvent être utilisées pour la mise au point de dispositifs de Protection du Travailleur Isolé (PTI). Il est primordial de pouvoir utiliser des appareils fiables, peu énergivores et pouvant se connecter sans fil à un réseau. LoRa et Zigbee sont deux technologies émergentes particulièrement bien adaptées à ce type d’utilisation. Découvrons les caractéristiques de ces deux solutions, leurs avantages et leurs inconvénients, et comment elles peuvent être utilisées pour la conception de dispositifs PTI.
La technologie LoRa
LoRa est l’acronyme de “Long Range”, longue portée en français. Il s’agit d’une technologie de communication sans fil à basse consommation d’énergie orientée IoT. Elle fonctionne sur des bandes de fréquences libres et a une portée pouvant aller jusqu’à plusieurs kilomètres, même en milieu urbain.
Un dispositif PTI équipé d’une puce LoRa peut transmettre des informations sur le travailleur qui le porte, sur sa localisation. Cela peut être très pratique pour protéger des travailleurs sur un chantier ou un site très étendu. En cas d’incident ou d’accident, les équipes de secours pourront réagir plus rapidement et localiser précisément la position du dispositif.
La technologie Zigbee
Zigbee est un protocole de communication sans fil à faible puissance et à faible débit de données. Il a été développé au début des années 2000 par un consortium d’entreprises technologiques nommé “Zigbee Alliance”.
Zigbee utilise des bandes de fréquences plus élevées que LoRa. La bande passante obtenue est donc plus élevée et permet de transmettre des volumes de données plus importants.
Des capteurs utilisant Zigbee peuvent par exemple transmettre des données sur leur environnement, comme la présence d’un gaz, et permettre la détection d’une fuite. Les données sont transmises en temps réel, permettant une intervention rapide des équipes de maintenance ou de secours.
Comparatif LoRa / Zigbee
Si LoRa et Sigbee ciblent le même genre d’applications, les deux technologies présentent tout de même un certain nombre de différences dont il faut tenir compte. Nous allons nous concentrer sur les principales différences.
Portée et pénétration des obstacles
Le réseau LoRa excelle clairement en termes de portée. La connectivité offerte par LoRa reste très robuste, même en présence d’obstacles physiques. Les dispositifs LoRa restent capables d’échanger des données même au travers de murs épais, en sous-sol ou en présence de bâtiments ou de structures métalliques. Il est ainsi possible de maintenir une communication stable entre les capteurs et les passerelles sur une distance de plusieurs kilomètres quelles que soient les conditions.
Zigbee offre une portée suffisante pour la plupart des applications IoT et PTI. Néanmoins, les performances d’un réseau Zigbee peuvent être affectées par des obstacles physiques comme des bâtiments ou des structures métalliques.
Si une couverture étendue et une pénétration optimale des signaux sont des critères importants, le choix de la technologie LoRa doit alors s’imposer. LoRa est clairement plus performante que Zigbee concernant la transmission de données en milieu complexe et sur une zone très étendue.
Consommation d’énergie
Autre élément particulièrement important lié à ces technologies : la consommation d’énergie.
Les dispositifs IoT fonctionnent sur batterie et une faible consommation d’énergie est le gage d’une longévité et d’une fiabilité accrues. Un capteur disposant d’une autonomie de plusieurs années pourra être installé dans un lieu difficilement accessible et ne nécessitera que très peu de maintenance. C’est un point très important pour le déploiement d’un réseau IoT particulièrement étendu.
Les dispositifs LoRa sont réputés pour leur autonomie. Ils peuvent fonctionner en continu durant plusieurs années. C’est donc une solution particulièrement adaptée à la mise en place d’une solution avec des dispositifs PTI opérationnels sur une grande zone géographique et protégeant les travailleurs durant une longue période.
Les dispositifs Zigbee ont une autonomie inférieure aux dispositifs LoRa, bien qu’elle soit tout de même raisonnable. En revanche, Zigbee permet d’échanger une plus grande quantité de données par rapport à LoRa qui est très limité de ce point de vue. C’est cette capacité à transférer plus de données qui limite de fait l’autonomie des appareils.
Débit de données
Zigbee a clairement l’avantage sur LoRa en termes de débit de données. LoRa est très limité au niveau du volume de données transmissibles. Zigbee dispose d’une bande passante bien plus importante. Il est donc possible de transmettre un volume de données bien plus important à des vitesses plus élevées.
Si vous avez besoin de la transmission rapide de données de tailles assez importantes, comme des vidéos en temps réel par exemple, Zigbee sera alors plus adapté.
Interférences et cohabitation avec d’autres réseaux sans fil
De nos jours, rares sont les espaces n’étant pas couverts par un ou plusieurs réseaux sans fil. Qu’il s’agisse de Wifi, de Bluetooth, de GSM ou d’autres technologies, de nombreux réseaux sans fil coexistent. Le réseau que vous souhaitez mettre en place peut donc être exposé à de nombreuses interférences et va sans doute devoir cohabiter pacifiquement avec d’autres réseaux.
Zigbee utilise des canaux spécifiques et des mécanismes de gestion de réseau permettant d’éviter les interférences. Zigbee est donc capable de fonctionner efficacement et d’assurer une communication stable même dans un environnement déjà encombré par de nombreux appareils connectés sans fil.
LoRa peut également fonctionner dans un environnement encombré. Il sera cependant plus sensible aux interférences à cause de la bande de fréquence unique utilisée. Il faudra donc calibrer et configurer au mieux les paramètres du réseau et des différents dispositifs connectés afin de limiter les conséquences des interférences avec d’autres réseaux.
Pour conclure sur LoRa vs Zigbee
LoRa et Zigbee offrent des solutions de communication sans fil similaires sur de nombreux points. Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise solution. Chaque projet étant unique, le choix entre LoRa et Zigbee devra se faire en fonction des besoins réels. S’il est nécessaire d’échanger d’importants volumes de données sur une portée raisonnable et avec un minimum d’interférences, le choix s’orienterait plutôt vers Zigbee. Si un faible volume de données convient et que l’importance est donnée à la couverture réseau et à la consommation d’énergie, dans ce cas, le choix logique serait plutôt LoRa.
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