Lorsqu'on compare les technologies LoRaWAN, 5G et le câble pour les capteurs industriels, on sous-estime souvent à quel point le nombre de points de mesure, à lui seul, influence la décision. Une sonde de température installée sur un réservoir nécessite une connexion différente de celle d'une boucle de régulation sur une presse à injection. Se baser uniquement sur la portée ne suffit pas.
En règle générale, LoRaWAN est adapté aux mesures peu fréquentes sur de vastes zones, avec un fonctionnement sur batterie, Câbles pour toutes les applications liées à la régulation et un réseau 5G sur le campus n'est pertinent qu'à partir d'une certaine densité d'applications en temps réel. Le Wi-Fi reste le choix le plus pragmatique pour les terminaux mobiles aux besoins modérés.
LoRaWAN, 5G et câble dans le secteur industriel : comparaison des critères
Une telle comparaison commence par l'application, et non par la technologie. La portée et le débit de données sont les premiers critères cités, mais ils sont rarement déterminants. Dans la pratique, trois autres facteurs sont déterminants : l'autonomie de la batterie aux points de mesure difficiles d'accès, le coût par capteur sur toute la durée de vie et la résistance aux interférences dans les halls contenant beaucoup d'acier.
À cela s'ajoutent la latence, les coûts d'exploitation et les exigences de sécurité. Un circuit de régulation avec des exigences de l'ordre de la milliseconde est souvent d'emblée exclu dans le domaine de la technologie radio. Une application donnant accès à des recettes ou à des données de conception nécessite une protection différente de celle d'un simple capteur de niveau.
LoRaWAN : mesures ponctuelles sur de vastes zones
LoRaWAN transmet de petits paquets de données sur de longues distances tout en consommant très peu d'énergie. Selon les informations fournies par le fournisseur TEKTELIC À partir de 2025, ces réseaux auront une portée pouvant atteindre 15 kilomètres en milieu rural et de 2 à 5 kilomètres en zone urbanisée, avec un débit de données compris entre 0,3 et 50 kilobits par seconde. La durée de vie des batteries est de 5 à 10 ans, selon la fréquence d'émission.
Ces valeurs s'appliquent dans des conditions optimales. Dans les hangars contenant beaucoup de métal, la portée utile diminue considérablement, car les structures en acier réfléchissent le signal et la propagation par trajets multiples perturbe la transmission. Cela n'a toutefois aucune incidence sur le niveau d'un réservoir, qui varie toutes les heures. Pour une application nécessitant une valeur actualisée toutes les minutes, LoRaWAN n’est pas le bon choix, quelles que soient les spécifications techniques.
Les coûts par point de mesure sont généralement les plus bas dans ce cas, car une passerelle couvre de vastes zones et, dans le cas d'un réseau géré en interne, il n'y a pas de frais récurrents. Les frais d'exploitation restent faibles tant que le nombre de capteurs ne se compte pas en milliers.
Réseau 5G sur les campus : ce que révèlent les chiffres de l'Agence fédérale des réseaux
Pour les réseaux 5G locaux, l'Agence fédérale des réseaux met à disposition depuis 2019 la bande de fréquences comprise entre 3,7 et 3,8 gigahertz, exclusivement réservée à un usage interne sur le site de l'entreprise. Jusqu'en novembre 2025, l'autorité avait recensé dans son Liste des titulaires d'allocations 484 attributions dans cette bande de fréquences. La redevance commence à un montant de base de 1 000 euros et augmente en fonction de la largeur de bande, de la durée et de la superficie.
Un réseau 5G sur le campus offre des temps de latence de l'ordre de quelques millisecondes, une couverture prévisible même dans les halls comportant beaucoup de métal et une qualité de service garantie pour de nombreux appareils. Ces caractéristiques ont un coût nettement plus élevé que le Wi-Fi, tant au niveau de l'acquisition que de l'intégration du système avec les technologies de contrôle existantes.
D'un point de vue économique, un réseau de campus n'est rentable qu'à partir d'une certaine densité d'applications : de nombreux systèmes de transport sans conducteur sur une même surface, des transferts fréquents entre cellules radio ou un nombre de capteurs tel que le Wi-Fi atteint ses limites de capacité. Pour une poignée de points de mesure, l'investissement est rarement justifiable. Selon une enquête Bitkom datant de Rapport de suivi sur les réseaux de campus de 2024 Dans 85 % des cas, l'interconnexion des installations de production est la principale raison justifiant la mise en place d'un réseau 5G dédié.
Wi-Fi : pratique, mais sensible dans les halls contenant beaucoup de métal
Le Wi-Fi conforme à la norme 802.11 couvre la plupart des applications mobiles et est présent sur presque tous les terminaux. Dans les ateliers, cette technologie se heurte à des limites bien connues. Les rayonnages métalliques, les machines et les portes en acier réfléchissent les ondes radio, et la bande plus rapide de 5 gigahertz perd nettement plus de portée que l'ancienne bande de 2,4 gigahertz. Dans la bande surchargée des 2,4 gigahertz, seuls trois canaux sans interférence sont disponibles en Europe.
Grâce à une planification minutieuse, à des points d'accès adaptés à un usage industriel et à une densité suffisante, le Wi-Fi peut fonctionner de manière fiable même dans des halls aux conditions difficiles. Pour les scanners portatifs, les terminaux mobiles et les capteurs aux exigences modérées, il reste la solution la plus économique. En cas d'exigences strictes en temps réel, comme le contrôle des mouvements des systèmes de transport sans conducteur, la latence de transfert entre les points d'accès, qui dépasse souvent 50 millisecondes, est considérée comme un point faible.
Câbles PoE : la référence pour toutes les applications liées à la régulation
La connexion Ethernet filaire avec Power over Ethernet reste l'option la plus fiable lorsque la latence et le déterminisme sont essentiels. Les données et l'alimentation électrique transitent par un seul câble ; un câblage structuré conforme à la norme DIN EN 50173 limite la longueur des liaisons en cuivre à 100 mètres, les distances plus longues étant prises en charge par la fibre optique.
Pour les boucles de régulation, les signaux liés à la sécurité et tout ce qu’un automate programmable doit interroger à la milliseconde près, le câble reste donc le bon choix. L'inconvénient réside dans les coûts d'installation : chaque nouveau câble implique des chemins de câbles, des percements et, dans les halls existants, souvent une mise à niveau coûteuse. Dans le cas de nouvelles constructions, cet inconvénient est relativisé, car les chemins de câbles sont de toute façon prévus.
Alternatives à bande étroite : NB-IoT et mioty
Il existe par ailleurs d’autres technologies à bande étroite présentant chacune leurs propres atouts. Le NB-IoT fonctionne dans le spectre de téléphonie mobile sous licence et reste fiable quelle que soit la distance, mais entraîne des frais récurrents liés à la connexion SIM. mioty, développé au Fraunhofer IIS, répartit chaque message en de nombreuses petites rafales radio dans le temps et en fréquence, ce qui le rend plus résistant aux interférences dans les bandes de fréquences très encombrées, avec une consommation d'énergie de 17,8 microwattheures par message, selon les données fournies par la mioty Alliance.
Pour une entreprise ne disposant pas encore de réseau radio, mioty mérite d'être envisagé lorsque de nombreux capteurs alimentés par batterie émettent simultanément dans un espace restreint, par exemple dans le cadre de la surveillance d'un parc de réservoirs.
C'est le nombre d'attributions locales de fréquences 5G dans la bande de 3,7 à 3,8 gigahertz que l'Agence fédérale des réseaux avait octroyées dans tout le pays jusqu'en novembre 2025.
Agence fédérale des réseaux, aperçu des titulaires de quotas, 11/2025
| Technique | Portée | Débit de données | autonomie de la batterie | Immunité aux interférences en présence de beaucoup de métal |
|---|---|---|---|---|
| LoRaWAN | jusqu'à 15 km en milieu rural, de 2 à 5 km en zone urbanisée | de 0,3 à 50 kbit/s | De 5 à 10 ans | faible à modéré |
| Réseau 5G sur le campus | ensemble du site de l'entreprise, planifiable | plage à deux chiffres en Mbit/s | raccordé au réseau | haut, spectre sous licence |
| Wi-Fi (2,4 / 5 GHz) | quelques dizaines de mètres par point d'accès | élevé | raccordé au réseau | moyen, sensible à l'amortissement |
| Câbles (Ethernet, PoE) | jusqu'à 100 m par segment de cuivre | très élevé | illimité, avec connexion au réseau | très élevé |
Les portées et débits mentionnés s'appliquent dans des conditions de transmission radio favorables et varient considérablement en fonction de l'environnement bâti, de la nature des constructions et des sources d'interférences. Pour les applications hautement mobiles comptant un très grand nombre d'utilisateurs simultanés, comme la logistique d'usine avec des centaines de chariots élévateurs, cette comparaison ne constitue qu'un point de départ. Elle ne remplace pas une planification du réseau sur site.
Choisir la connexion pour son propre point de mesure
Le choix de la technologie adaptée à un nouveau point de mesure dépend de la portée, de l'autonomie de la batterie et de la résistance aux interférences dans le hall concerné.
Foire aux questions
Un réseau 5G sur le campus est-il rentable pour un seul site de production ?
Cela dépend de la densité d'utilisation. Lorsque le nombre de points de mesure est faible ou qu'il s'agit de capteurs purement informatifs, l'investissement est rarement rentable, car les coûts d'acquisition et d'intégration du système dépassent généralement les économies réalisées sur les coûts d'exploitation. Dès qu’il y a plusieurs systèmes de transport sans conducteur, des cellules robotisées ou un nombre de terminaux à trois chiffres, le calcul penche souvent en faveur de la 5G, en particulier si le hall contient beaucoup de métal et que le Wi-Fi y atteint déjà ses limites.
Le LoRaWAN peut-il remplacer le Wi-Fi dans le secteur de la production ?
Non. Le LoRaWAN transmet de petites quantités de données de manière sporadique et avec une latence élevée, tandis que le Wi-Fi offre une bande passante suffisante pour la vidéo, les tablettes et les applications nécessitant une communication en continu. Ces deux technologies se complètent dans la plupart des usines ; elles sont rarement en concurrence directe dans un même cas d'utilisation. Une usine utilise souvent ces deux technologies en parallèle : le réseau à bande étroite pour les points de mesure dispersés dans les bâtiments annexes et le Wi-Fi pour les terminaux mobiles dans le hall.
Quel rôle joue la sécurité dans le choix de la connexion ?
Un réseau de campus 5G fonctionne sur un spectre sous licence et exclusif, et peut être clairement dissocié du réseau mobile public. Les réseaux câblés bénéficient d’une segmentation bien établie entre l’IT et l’OT, qui est déjà la norme dans de nombreuses usines. En revanche, pour les réseaux sans fil fonctionnant dans le spectre libre, c'est la configuration qui fait la différence : le chiffrement et la séparation des réseaux sont ici une obligation, et non une option. Quiconque connecte des capteurs ayant accès aux données de production a tout intérêt à intégrer la sécurité dès le début de la conception.
torck intègre les capteurs et les installations existantes sans se limiter prématurément à une technologie radio particulière. Comme les équipes de Maxhütte-Haidhof, Vienne et Rabat mettent elles-mêmes en œuvre la connexion OT, les passerelles et la liaison de données jusqu’au tableau de bord, c’est chaque point de mesure qui détermine la technologie à utiliser, et non une gamme de produits toute faite. Pour en savoir plus sur la mise en œuvre, rendez-vous sur Surveillance des installations, concernant l'analyse sur la machine dans l'article „ L'Edge Computing dans la production “ et concernant l'efficacité des installations dans l'article Améliorer le Taux de disponibilité global (OEE) grâce aux données des machines.
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