Nouvelles technologies, nouveaux produits

De grandes mutations à venir

Voilà, c’est fait : Orange vient d’annoncer l’arrêt programmé de la 2G en 2025 puis de la 3G en 2028. La majorité des téléalarmes mobiles utilisent encore ces technologies qui ont le mérite d’être simples et économes en énergie. Examinons par exemple la 2G :

  • elle utilise seulement 2 fréquences : 900 MHz et 1800 MHz. Il est ainsi facile de créer des antennes bi-bandes dans les équipements. De plus, le 900 MHz est connu pour assurer une bonne pénétration de l’onde dans les bâtiments au prix d’un faible débit de données, ce qui n’est pas important pour une téléalarme. A titre de comparaison, la 4G nécessite des antennes multibandes faciles à mettre en œuvre dans un (grand) smartphone mais impossibles à déployer dans de petits objets connectés, sauf à sacrifier leur rendement.
  • dotée d’un débit de transmission de (seulement !) 9600 bits/seconde, elle consomme beaucoup moins que la 4G et ses 150 000 000 bits/seconde et permet une grande autonomie de la téléalarme qui – encore une fois – n’a pas besoin de débit mais seulement de portée.

Téléalarme mobile 4G ? Peu adapté !

Alors que la 5G, offrant un très haut débit, n’optimise pas la portée du signal radio si importante pour une téléalarme, la 4G pourrait sembler aujourd’hui la technologie la plus adaptée. Or, les téléalarmes servent principalement de dispositifs d’alerte pour travailleurs isolés, de dispositifs d’appel pour personnes handicapées ou encore d’alarmes pour personnes âgées et nécessitent d’être miniatures. Ainsi, leur électronique doit se loger dans une montre, un bracelet, un pendentif ou un clip ceinture.

Vient le moment de faire un peu de physique : la 4G utilise 6 bandes de fréquences : 700, 800, 900, 1800, 2100 et 2600 MHz. Si ce type d’antenne peut facilement être mis au point dans un espace d’au moins 10 cm de longueur tel un smartphone, il est impossible de couvrir correctement cette large plage de fréquences dans un dispositif miniaturisé tel qu’une téléalarme. Ainsi, créer un bracelet ou un pendentif 100% compatible 4G et 100% multi-opérateurs relève de l’impossible ou du commerce sans scrupules !

Enfin, pour des applications de téléalarme, la 4G consomme environ 2,25 fois plus d’énergie que la 2G (courant des modems connectés au réseau en mode sleep).

La conclusion est simple : la 4G est parfaitement adaptée aux smartphones (grande surface pour les antennes, grande batterie pour l’autonomie) mais inappropriée aux téléalarmes (trop petite taille, trop petite batterie).

Heureusement, les opérateurs ont pensé à tout

Afin de répondre aux besoins des objets connectés qui utilisent aujourd’hui massivement la 2G ou la 3G et pour ne pas tomber dans le déraisonnable de la 4G grande consommatrice d’énergie et non adaptée à la taille des téléalarmes, les opérateurs mobiles ont récemment lancé 2 technologies utilisant leurs antennes 4G actuelles mais ajoutant des fonctions d’économie d’énergie et d’optimisation de la pénétration des ondes remarquables. Il s’agit du LTE-M et du NB-IoT. Nous ne parlerons pas plus du NB-IoT puisqu’il n’est pas conçu pour des objets pouvant se déplacer (continuité de connexion non assurée) et est idéal pour les compteurs d’eau connectés et autres dispositifs statiques. En revanche, le LTE-M, géré en France par Orange, est assez parfait pour nos téléalarmes pour 2 raisons. D’abord, il utilise la bande 20 de la 4G (800 MHz). Ainsi, il est facile d’optimiser l’antenne pour parfaitement couvrir cette unique bande qui est particulièrement pénétrante dans les constructions. De plus, l’eDRX et le PSM optimisent la consommation énergétique de la 4G en mode LTE-M.

Regardons de plus près l’eDRX : le LTE-M permet de régler la période (eDRX) et le rapport cyclique (PTW) de l’émission radio de la téléalarme. Typiquement, Nirbi LTE-M n’émet qu’une fois par minute afin de consulter les SMS reçus et de signaler qu’il est bien en ligne. En 4G classique, la fréquence d’émission est de quelques secondes. La réduction de consommation est énorme : un facteur 30 ! La concession est que la téléalarme peut prendre jusqu’à 1 minute pour répondre à un SMS, ce qui reste tout à fait acceptable. Nirbi LTE-M peut donc afficher 20 jours d’autonomie tout en restant joignable chaque minute.

Enfin, il est a noter que le LTE-M, uniquement géré par Orange en France, n’est qu’une option à souscrire sur une carte SIM 4G. Pour l’instant, seuls les professionnels ont accès à l’option LTE-M.

Et LoRa dans tout ça ?

Certains clients souhaitent équiper plusieurs dizaines de personnes dans un même lieu ou disons dans un rayon de 500 mètres. Plutôt que de devoir souscrire une carte SIM par téléalarme, le réseau basse énergie LoRa peut assurer à moindre coût la communication des téléalarmes.

Ainsi, nous avons créé Nirbi LoRa : un bracelet, pendentif ou clip ceinture sur réseau public ou privé LoRaWAN. Généralement déployé par nos partenaires installateurs domoticiens, cette architecture offre des avantages uniques :

  • autonome : l’infrastructure est entièrement chez le client qui ne dépend de personne. Aucun serveur distant
  • consommation très faible : chaque téléalarme a plus d’un mois d’autonomie
  • localisation indoor et oudoor possible par Bluetooth : chaque téléalarme scanne la balise la plus proche pour se localiser.
Nirbi LoRa et Nirbi LTE-M sont donc complémentaires et partagent le même boitier étanche ainsi que la recharge sans contact si pratique. Ils sont fabriqués en France.
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