Comment fonctionne le Compteur à Gaz LoRaWAN avec le système

Compteur à Gaz LoRaWAN

Qu’est-ce que c’est : Un compteur à gaz moderne équipé d’un module de communication LoRaWAN.

Son rôle : La source de données et l’endpoint des commandes.

Caractéristiques clés :

Mesure de la consommation de gaz : Tout comme un compteur traditionnel, il enregistre le volume de gaz utilisé.

Radio LoRa : Utilise la modulation LoRa (Long Range) pour envoyer des données sans fil. Optimisé pour une consommation d’énergie très faible, permettant aux piles de durer plusieurs années.

Intelligence : Peut détecter des événements tels que la contrefaçon, la faible tension de la pile ou même une fuite potentielle (basée sur des anomalies de débit).

Bidirectionnel : Peut à la fois envoyer des données et recevoir des commandes du réseau (par exemple, une commande de fermeture à distance de la vanne).

passerelle LoRaWAN extérieure

Qu’est-ce que c’est : Un récepteur radio robuste, souvent monté sur un poteau, une tour ou le toit d’un bâtiment.

Son rôle : Le pont entre les compteurs et l’internet. C’est un élément infrastructurel essentiel.

Caractéristiques clés :

Portée longue : Peut recevoir des données de milliers de compteurs dans un rayon de plusieurs kilomètres (10-15 km en zones rurales).

Multi-canaux : Peut écouter les messages de centaines d’appareils simultanément.

Réseau de raccordement internet : La passerelle elle-même utilise une connexion internet fiable (comme Ethernet, Réseau cellulaire 4G/5G ou Satellite) pour transmettre les données qu’elle reçoit au composant suivant : le Serveur de Réseau LoRaWAN.

Système de Gestion de l’Énergie (SGE)

Qu’est-ce que c’est : Une application logicielle sophistiquée basée sur le cloud ou sur site.

Son rôle : Le cerveau de l’opération. Il reçoit, traite et agit en fonction des données.

Caractéristiques clés :

Agrégation et stockage des données : Collecte les lectures des compteurs de milliers d’appareils.

Tableau de bord et visualisation : Présente les données sous forme de graphiques, de diagrammes et de cartes faciles à comprendre pour les opérateurs des services publics.

Facturation et analyse : Génère des factures précises, analyse les modèles de consommation et prévoit la demande.

Alertes et automatisation : Peut être configuré pour déclencher des alertes automatiques (SMS, Email) en cas d’événements comme les fuites, la contrefaçon ou les lectures manquées. Il peut également envoyer des commandes aux compteurs.

4. Comment ils fonctionnent ensemble : La « conversation »

L’ensemble du processus, tel qu’il est montré dans le schéma ci-dessus, est un cycle continu de communication et d’analyse de données.

Étape 1 : Le compteur envoie des données (liaison montante)

Le compteur à gaz LoRaWAN « se réveille » périodiquement (par exemple, une fois par heure ou par jour). Il prend une lecture de consommation et l’empaquette dans un petit paquet de données efficace. À l’aide de sa radio LoRa, il transmet ce paquet sans fil dans l’air.

Caractéristique clé de LoRaWAN : Cette transmission est sécurisée. Les données sont chiffrées de bout en bout, ce qui signifie que seule l’application finale prévue (le SGE) peut les déchiffrer et les lire.

Étape 2 : La passerelle relaye les données

Une ou plusieurs passerelles LoRaWAN extérieures à portée captent cette transmission radio. La passerelle n’interprète pas les données ; son rôle est d’agir comme un relais transparent. Elle transforme le signal radio en paquet IP et le transmet sécuritairement via internet à un Serveur de Réseau LoRaWAN (SRL) central.

Étape 3 : Le Serveur de Réseau gère le réseau

Le SRL est le système nerveux central du réseau LoRaWAN. Il effectue des tâches cruciales en arrière-plan :

Dédoublement : Si plusieurs passerelles ont reçu le même message (ce qui est courant pour la fiabilité), le SRL élimine les doublons.

Sécurité : Il valide l’intégrité et la source du message.

acheminement des données : Il transmet la charge utile de l’application déchiffrée à la destination correcte — dans ce cas, le Système de Gestion de l’Énergie via une API standard (comme REST, MQTT).

Étape 4 : Le Système de Gestion de l’Énergie analyse et agit

Le SGE reçoit les données propres et déchiffrées du SRL.

Traitement des données : Il stocke la lecture dans sa base de données, en l’associant à un compte client spécifique.

Génération d’insights : Il analyse les données pour fournir de la valeur :

Facturation : Génère automatiquement des factures précises, éliminant les factures estimées et les lectures manuelles.

Détection des fuites : Si le compteur signale un débit continu et inattendu (par exemple, un débit à 3h du matin quand personne n’est chez soi), le SGE peut déclencher une alerte à haute priorité pour le service public et le client.

Prévision de la demande : Agrège les données de tous les compteurs pour prédire la demande de gaz pour la ville ou la région.

Étape 5 : Envoi de commandes en retour (liaison descendante) — Le chemin de retour

Le système est bidirectionnel. Si le SGE doit interagir avec le compteur, le flux s’inverse.

Exemple : Un client signale une fuite de gaz et demande une fermeture d’urgence.

Un opérateur du SGE envoie une commande « Fermer la vanne ».

Le SGE envoie cette commande au Serveur de Réseau LoRaWAN via son API.

Le SRL identifie quelle passerelle est la plus susceptible d’atteindre le compteur spécifique et met la commande en file d’attente.

La passerelle envoie la commande sous forme de signal radio LoRa au compteur.

Le compteur reçoit la commande, l’authentifie et ferme physiquement sa vanne interne, arrêtant le flux de gaz.