Les bandes ISM (industrielle, scientifique et médicale)

Les bandes ISM (Industriel, Scientifique et Médical) sont des bandes de fréquences radio réservées à des usages industriels, scientifiques et médicaux, mais aussi pour des applications domestiques et similaires. Voici une vue d’ensemble des bandes ISM 433 MHz, 868 MHz et 2,4 GHz. Meshtastic utilise uniquement les bandes 433 MHz et 868 MHz. (source WIkipedia)

Attention, cette présentation est générale et il vous appartient de consulter la législation/réglementation locale pour vous assurer que votre installation est bien en conformité avec les obligations au lieu de mise en œuvre (fréquences, puissance, temps d’occupation…).

Bande ISM 433 MHz

Fréquence : 433,05 – 434,79 MHz. Puissance autorisée sans licence : Généralement limitée à 10 mW (10 dBm).
Utilisée principalement pour les télécommandes, les systèmes de sécurité, les capteurs sans fil et les dispositifs de télémétrie.
Bonne portée et pénétration à travers les obstacles mais  Bande étroite, donc limitée en termes de débit de données.

Bande ISM 868 MHz

Fréquence : 868 – 870 MHz. Puissance autorisée sans licence : Jusqu’à 25 mW (14 dBm) pour la plupart des applications
Utilisée en Europe pour les réseaux de capteurs sans fil, les systèmes de sécurité, les dispositifs de télémétrie et les applications de maison intelligente (smarthome).
Elle connait moins de congestion par rapport à la bande 2,4 GHz, meilleure portée et pénétration par contre la limitation de puissance d’émission est très stricte en Europe.

Bande ISM 2,4 GHz

Fréquence : 2,4 – 2,5 GHz. Puissance autorisée sans licence : Jusqu’à 100 mW (20 dBm) pour les dispositifs Wi-Fi et Bluetooth2.
Très utilisée pour le Wi-Fi le Bluetooth, les fours à micro-ondes, les téléphones sans fil et les dispositifs de domotique.
Elle a une large bande passante, permettant des débits de données élevés par contre en milieu urbain elle est très congestionnée, il y a des risques interférences possibles avec d’autres dispositifs utilisant la même bande.

C’est quoi LoRa ?

Nous avons vu que Meshtastic utilise des radio LoRa. Il est intéressant de savoir comment fonctionnent ces radio.

LoRa (abréviation de “Long Range”) est une technologie de modulation par étalement de spectre dérivée de la technologie CSS (chirp spread spectrum). Développée par Semtech, LoRa est devenue la plateforme sans fil préférée pour l’Internet des objets (IoT) et les applications machine-to-machine (M2M).

Caractéristiques de LoRa

• Grande portée : LoRa permet des communications à longue portée, pouvant atteindre plusieurs kilomètres en milieu urbain et jusqu’à 15 km en milieu rural.
• Faible Consommation d’Énergie : Les dispositifs utilisant LoRa sont conçus pour consommer très peu d’énergie, ce qui permet une autonomie de plusieurs années sur batterie (télérelève de compteurs de gaz, eau, électricité…)
• Utilisation des Bandes ISM : LoRa utilise les bandes de fréquences ISM (Industriel, Scientifique et Médical) qui sont libres de licence, telles que 433 MHz, 868 MHz et 915 MHz.
• Modulation CSS : La modulation par étalement de spectre chirp permet une meilleure résistance aux interférences et une meilleure sensibilité du récepteur.

LoRaWAN

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) est un protocole de communication basé sur la technologie LoRa. Il définit comment les dispositifs IoT communiquent avec les passerelles et les serveurs.

Lorawan permet de créer des réseaux LoRa locaux autour d’une passerelle (gateway) mais aussi de relier les réseaux locaux à des serveurs qui centralisent les informations. Les opérateurs en France sont Orange et Objenious (filiale de Bouygues Telecom). Il existe également  TTN (The Things Network) qui est un réseau LoRaWAN communautaire et open source pour l’Internet des Objets (IoT). Il s’agit d’une initiative mondiale qui permet aux particuliers, entreprises, universités et autres organisations de déployer et d’utiliser des réseaux LoRaWAN de manière collaborative.

Meshtastic n’utilise que la partie LoRa de cette technologie. LoRaWAN n’intervient pas en Meshtastic.