Derrière un projet LoRa réussi : comment prendre les bonnes décisions en matière d’architecture et de fournisseurs ?

Lorsque vous choisissez un module LoRa, avez-vous l'impression d'avoir terminé après avoir comparé les spécifications RF et de consommation d'énergie ? En réalité, ce n'est que la première étape. La réussite d'un projet LoRa dépend souvent de décisions « invisibles » : quelle architecture de produit choisir ? Que se passera-t-il en cas de congestion du réseau ? Comment envisager nos relations avec les fournisseurs ?

Dans cet article, nous parlerons de ces sujets qui sont tout aussi importants que les paramètres matériels.

Le carrefour de l'architecture : « MCU externe » ou SoC « tout-en-un » : comment choisir ?

C'est une question classique, et la réponse dépend des objectifs de votre projet et de la situation de votre équipe. Les modules LoRa  disponibles sur le marché se répartissent principalement en deux architectures matérielles : les modules « standard », qui nécessitent un microcontrôleur (MCU) externe pour les piloter, et les modules « système sur puce » (SoC), dotés de leur propre MCU.

Le choix du chemin à suivre est essentiellement un compromis entre « la flexibilité et la vitesse de développement » et « l’intégration et le coût à long terme ».

• Si vous recherchez la flexibilité et une mise sur le marché rapide (module standard + microcontrôleur externe) :
  ce parcours offre une liberté totale aux développeurs de produits. Votre équipe peut choisir la plateforme de microcontrôleur la plus familière ou déjà standardisée au sein de votre entreprise (comme STM32, NRF, ESP32, etc.), ce qui vous permet de réutiliser les bases de code, les chaînes d'outils logicielles et l'expérience de développement existantes. Cela raccourcit généralement considérablement le cycle de développement produit et constitue la solution idéale pour le prototypage rapide, la production à petite et moyenne échelle ou les projets nécessitant des performances de microcontrôleur spécifiques.

• Si votre objectif est la production de masse et la maîtrise des coûts (voie SoC) :
  le choix d'une solution SoC implique que votre équipe de développement devra développer un logiciel autour du microcontrôleur intégré au module, ce qui peut nécessiter une phase d'apprentissage initiale. Cependant, son avantage considérable se révèle dès la phase de production de masse. En éliminant une puce de microcontrôleur séparée, la solution SoC permet de réduire considérablement le coût unitaire de la nomenclature et d'obtenir un produit plus compact. Pour les applications très sensibles aux coûts et à fort volume (comme les compteurs d'énergie ou les antivols pour vélos en libre-service), l'architecture SoC présente un avantage concurrentiel évident.

Que faire lorsque le réseau est saturé ? Est-il nécessaire de comprendre la technologie LR-FHSS ?

Vous craignez peut-être qu'avec la multiplication des appareils IoT connectés, les bandes de fréquences limitées et sans licence deviennent de plus en plus encombrées. Qu'en est-il des collisions de signaux ? C'est précisément le problème que la technologie LR-FHSS (Long-Range Frequency Hopping Spread Spectrum) est censée résoudre.

En termes simples, la technologie LR-FHSS découpe un paquet de données en plusieurs petits fragments, puis les envoie en sautant rapidement sur plusieurs canaux de fréquence différents. L'avantage est que même si un canal subit des interférences, celles-ci n'affecteront qu'une petite partie des données, au lieu d'entraîner la perte de l'intégralité du paquet.

Bien que la modulation LoRa standard offre déjà une bonne résistance aux interférences, pour les projets à grande échelle avec un long cycle de vie et une forte densité de nœuds (comme les villes intelligentes ou les réseaux logistiques nationaux), choisir à l'avance des modules compatibles LR-FHSS  (tels que LoRa1120  et LoRa1121 ) revient à souscrire une assurance contre les futures congestions du réseau. Cela garantit la stabilité et l'évolutivité à long terme du réseau.

Choisir un fournisseur : est-ce aussi simple que d’acheter une pièce ?

Le véritable test commence lorsque vous passez d'un projet pilote de quelques centaines d'appareils à la production en série de plus de cent mille. À ce stade, vous constaterez que choisir un fournisseur ne se résume pas à comparer les prix et les spécifications.

Pourquoi la fiabilité des logiciels « invisibles » est-elle plus importante ?

Il est facile de focaliser toute notre attention sur le matériel, mais le logiciel embarqué (firmware) d'un module est en réalité la clé de la stabilité à long terme d'un produit. Un firmware mature doit se comporter comme un majordome expérimenté, gérant efficacement toutes sortes de situations imprévues, comme une alimentation électrique instable ou des interférences électromagnétiques, afin d'éviter tout plantage ou blocage du système.

Dans les grands réseaux IoT, le coût du manque de fiabilité est énorme. Un minuscule bug de firmware peut entraîner des milliers d'interventions coûteuses sur site chaque année. Par conséquent, lors de votre sélection, il est judicieux d'interroger les fournisseurs potentiels sur la maturité de leur firmware, leur historique de déploiement sur le terrain et leurs mécanismes de protection spécifiques.

Comment évaluer la valeur d’un partenariat à long terme avec un fournisseur ?

Choisir un fournisseur revient essentiellement à choisir un partenaire avec lequel collaborer sur le long terme. Un fournisseur comme G-NiceRF , spécialisé dans les modules sans fil longue portée et basse consommation, possède l'expérience nécessaire pour garantir un fonctionnement stable et durable lors de déploiements à grande échelle dans des environnements complexes et fournit un accompagnement de la phase d'échantillonnage à la production en série. Ce type de capacité concrète est souvent plus crucial pour la réussite d'un projet qu'une différence de sensibilité de 1 dB sur une fiche technique. Pour évaluer leur valeur à long terme, vous pouvez vous baser sur les points suivants :

• Leur support technique est-il rapide et efficace ? 
  Si vous rencontrez un problème RF délicat pendant le développement, une équipe de support réactive et compétente peut vous faire gagner des semaines de temps précieux.

• Peuvent-ils proposer des services de personnalisation (ODM) ?
  Si votre projet ne nécessite qu'une modification matérielle mineure (comme un connecteur d'antenne différent), un fournisseur disposant de capacités ODM flexibles peut fournir directement une version personnalisée, vous évitant ainsi les tracas et les coûts liés à la reconception du circuit imprimé.

• Leur chaîne d'approvisionnement peut-elle garantir une livraison stable ?
  Dans un contexte de pénurie mondiale de puces, la capacité d'un fournisseur à gérer sa chaîne d'approvisionnement détermine directement la possibilité d'obtenir un approvisionnement stable de marchandises pendant la phase de production de masse.

En résumé, pour un produit LoRa réussi , le choix du matériel est fondamental, mais les choix d'architecture et les partenariats avec les fournisseurs déterminent la pérennité et la stabilité du projet. Nous espérons que ces discussions vous aideront à prendre des décisions plus complètes, au-delà des simples spécifications matérielles.