Meilleures pratiques pour le déploiement de passerelles LoRaWAN® : garantir une excellente couverture RF à faible coût

LoRaWAN® est une technologie LPWAN largement utilisée pour l'IoTLoRaWAN® offre une connectivité longue portée et basse consommation pour diverses applications. Cependant, le succès d'un réseau LoRaWAN® dépend fortement de l'installation et du déploiement corrects des passerelles.

Récemment, une entreprise asiatique a contacté TEKTELIC, inquiète des performances médiocres de sa passerelle LoRaWAN® non TEKTELIC. Après analyse, il est apparu que le choix et l'installation de la passerelle n'étaient pas optimaux, ce qui entraînait une faible couverture radiofréquence et une augmentation des coûts.

Dans cet article, nous explorerons les principaux enjeux et partagerons les meilleures pratiques pour une efficacité optimale. Passerelle LoRaWAN® déploiement.

Problèmes rencontrés : Mauvaise installation et choix de la passerelle

Figure 1 : Installation inefficace et coûteuse d'une passerelle LoRaWAN®

Une analyse de la configuration présentée dans la figure 1 met en évidence plusieurs points clés :

1. Câble RF de faible qualité :L'installation utilise un long câble de type RG, inadapté aux déploiements extérieurs. Ces câbles ne sont pas conçus pour les applications RF hautes performances pour les raisons suivantes :
   • Perte de signal élevée, ce qui réduit la sensibilité du récepteur.
   • Faible protection contre l'humidité et faible durabilité.
   • Sensibilité aux dommages, notamment lorsqu'ils sont pliés à des angles aigus.

Solution: Utilisez des câbles de haute qualité tels que les câbles LMR-400, LMR-600 ou HELIAX d'Andrew. Ces câbles offrent une perte de signal réduite, une meilleure résistance à l'humidité et un excellent rapport qualité-prix sur le long terme.

Pour plus de détails sur le choix des câbles RF appropriés, consultez notre article sur Comment choisir les câbles RF appropriés pour des réseaux LoRaWAN® fiables.

2. Placement inadéquat de la passerelle :La passerelle a été installée à une hauteur réduite, ce qui a entraîné d'importantes obstructions du signal. Pour un emplacement optimal :
   • Le portail doit se situer à au moins 5 à 7 mètres au-dessus du toit du bâtiment.
   • L'antenne doit être positionnée bien au-dessus des obstacles environnants, tels que les autres toits.

2. Sélection d'antenne incorrecte :L'antenne utilisée présente un gain élevé (12-15 dBi), ce qui concentre la majeure partie de l'énergie RF vers l'extérieur, avec une couverture minimale vers le bas. Cette configuration est inefficace pour les zones urbaines et périurbaines où une couverture équilibrée entre l'intérieur et l'extérieur est nécessaire.

Solution: Utilisez une antenne de 6 dBi pour obtenir un diagramme de rayonnement équilibré offrant une couverture à la fois à longue portée et vers le bas.

4. Liaison de retour peu fiable :L'installation ne comporte pas d'antennes GPS et cellulaires externes visibles, ce qui soulève des inquiétudes quant à la fiabilité de la liaison de retour et à la synchronisation horaire.

Meilleures pratiques pour le déploiement d'une passerelle LoRaWAN®

Pour garantir une excellente couverture RF et une rentabilité optimale, suivez ces recommandations :

1. Choisissez un équipement haute performance : Choisissez des passerelles offrant une fiabilité éprouvée et une compatibilité avec l'environnement de déploiement. Passerelles d'entreprise TEKTELIC, par exemple, offrent des performances supérieures et une rentabilité accrue par rapport à la passerelle précédemment déployée par l'entreprise en Asie.
2. Optimiser l'emplacement :
   • Installez la passerelle et l'antenne à une hauteur suffisante pour éviter les obstructions.
   • Utilisez une solution de montage stable, comme un poteau de 5 à 6 mètres fixé par un support lesté.
3. Choisissez les câbles et antennes appropriés :
   • Utilisez des câbles courts et de haute qualité pour minimiser la perte de signal.
   • Choisissez des antennes avec le gain approprié pour répondre aux besoins du déploiement.
4. Comprendre l'affaiblissement du signal RF dans différents environnements :
   • Zones suburbaines : Les signaux RF subissent une atténuation modérée due aux bâtiments et à la végétation, avec un exposant de perte de propagation d'environ 3 à 4.
   • Zones rurales: Avec moins d'obstacles, l'exposant d'affaiblissement du signal est plus faible (2-3), ce qui permet une portée accrue. Cependant, le terrain et la végétation peuvent toujours avoir un impact sur la couverture.
   • L'installation d'antennes au-dessus des toits et des arbres permet de réduire les obstacles et d'améliorer la propagation du signal.
5. Garantir une liaison de retour fiable :
   • Déployez des passerelles avec un réseau de liaison cellulaire ou Ethernet stable.
   • Assurez-vous de la fonctionnalité GPS pour un suivi précis de la localisation et une synchronisation horaire.

L'installation idéale : une étude de cas

Figure 2 : Installation efficace et économique d'une passerelle LoRaWAN®

La configuration illustrée à la figure 2 présente les meilleures pratiques :

• Haute altitude : La passerelle est installée à 15 mètres au-dessus du sol, l'antenne étant positionnée légèrement plus haut afin de minimiser les interférences radiofréquences et d'assurer un rayonnement de signal optimal.
• Câble premium : L'installation utilise le câble Andrew HELIAX pour minimiser la perte de signal et améliorer la durabilité.
• Couverture optimale : Le positionnement de l'antenne permet une couverture d'un rayon de 2 à 3 km avec une forte pénétration à l'intérieur des bâtiments et une portée étendue à l'extérieur.
• Rapport coût-efficacité: Ce dispositif permet d'obtenir une excellente couverture à faible coût, grâce au soutien de la municipalité pour le déploiement et la maintenance gratuits.

Conclusion

Une planification et une exécution rigoureuses sont essentielles à la réussite d'un déploiement LoRaWAN®. En suivant les bonnes pratiques, comme l'utilisation de composants de haute qualité, l'optimisation du placement et le choix du matériel adéquat, les entreprises peuvent obtenir une couverture radiofréquence optimale tout en maîtrisant leurs coûts.