Infrastructure Radio LoRaWAN

La prestation couvre la fourniture, l’installation, la configuration, la mise en service et le maintien en condition opérationnelle d’une infrastructure LoRaWAN privée pour la collecte, la supervision et le pilotage d’équipements distants, en environnement intérieur et extérieur. Le système devra être ouvert, pérenne, sécurisé et interopérable avec les applications GTC/GTB, SCADA, WebView, ERP et facturation existantes.

Le premier usage concerne la télérelève d’environ 200 compteurs d’eau, principalement équipés de transmetteurs d’impulsions ITRON et/ou DHIEL. Une première mise en œuvre porte sur une dizaine de compteurs généraux sensibles, avec des remontées d’informations 4 fois par jour et un taux de réussite visé d’au moins 95 %. L’infrastructure devra ensuite pouvoir intégrer d’autres capteurs, notamment de température, d’humidité, de détection d’état et de position de vanne.

Étude radio et dimensionnement

Le titulaire réalise une étude préalable comprenant les mesures sur site, l’analyse de couverture, l’identification des contraintes radio et un rapport de préconisations. L’étude doit déterminer :

• les emplacements optimaux des passerelles ;
• les hauteurs et orientations des antennes ;
• les zones éventuellement non couvertes ;
• le nombre de passerelles et les points d’adduction réseau nécessaires.

Le rapport précise le dimensionnement, les emplacements retenus et les performances attendues, avec notamment le RSSI moyen, le SNR moyen et le taux de réussite des transmissions. Les contraintes à prendre en compte comprennent une concession de 550 hectares, des bâtiments en béton armé, des structures métalliques et des compteurs placés dans des regards enterrés à environ 1,50 mètre. Les candidats précisent également la distance maximale entre le transmetteur d’impulsions et le module radio et peuvent proposer des solutions telles qu’un amplificateur d’impulsions ou l’externalisation du module.

Fourniture, installation et intégration

La solution comprend les passerelles, antennes, modules radio, serveur LNS et accessoires nécessaires :

• passerelles certifiées LoRaWAN, administrables, supportant au moins 8 canaux simultanés, avec Ethernet et option cellulaire ;
• antennes omnidirectionnelles ou directives selon l’étude, adaptées à l’intérieur ou à l’extérieur, avec indice IP65 minimum en extérieur, câblage RF faible perte, protections contre les surtensions et mise à la terre conforme ;
• modules radio compatibles avec les transmetteurs d’impulsions des compteurs, avec pose possible du transmetteur jusqu’à 3 à 10 m du module ;
• solution « Walk-By » compatible tablette et terminal pour les relevés manuels ponctuels par passage de proximité ;
• installation, configuration et paramétrage des équipements, déclaration des devices et intégration informatique.

Le réseau repose sur la technologie LoRa/LoRaWAN en bande ISM 868 MHz, avec puissance d’émission maximale de 14 dBm, débit adaptatif avec ADR activable, sensibilité jusqu’à -137 dBm et objets de classe A obligatoirement, les classes B ou C étant possibles selon les usages. Les équipements doivent respecter les recommandations de la LoRa Alliance, la réglementation radio européenne et les seuils d’exposition du public aux champs électromagnétiques.

Serveur LNS, sécurité et interfaces

Le LNS assure l’enrôlement et la supervision des équipements, l’ADR, la visualisation Web, les tableaux de bord, l’historisation, la gestion multi-utilisateur avec droits, les alarmes, les rapports d’index par courriel et l’export des données. Les indicateurs comprennent notamment RSSI, SF, SNR, pertes de paquets, temps d’antenne et niveau de batterie.

Les échanges avec les systèmes existants utilisent une API REST sécurisée et des exports JSON, XML ou CSV. Les données transmises comprennent l’horodatage, l’identification de l’objet et sa valeur d’index, avec des interfaces vers les logiciels de facturation, GTC/GTB, SCADA et ERP. La solution doit intégrer le chiffrement AES-128 LoRaWAN, la gestion des clés AppKey, NwkSKey et AppSKey, l’activation OTAA privilégiée, l’ABP uniquement sur justification, HTTPS, l’authentification forte et la journalisation des événements.

Modules de comptage et conditions d’exploitation

Les modules autonomes disposent d’une batterie lithium intégrée, d’une alimentation externe selon le modèle ou d’une batterie remplaçable pour certains compteurs intérieurs. L’autonomie attendue est de 5 à 10 ans selon la fréquence d’émission, les conditions radio et la température, avec transmission radio du niveau de batterie.

Pour les équipements extérieurs en regards enterrés, les caractéristiques attendues incluent une température de fonctionnement typique de -20 °C à +60 °C, un indice de protection IP65 à IP68 selon le modèle et un boîtier étanche IP68 pour les modules extérieurs, en plastique industriel ou en métal, avec antenne interne ou externe.

Formation, maintenance et livrables

Le titulaire assure une formation à la prise en main de l’environnement matériel et logiciel ainsi qu’à son administration. La formation administrateur est prévue sur une demi-journée à une journée.

La maintenance curative comprend le diagnostic, la réparation ou le remplacement des équipements défectueux et le rétablissement du service. Les délais de rétablissement sont de 48 heures en criticité critique, 72 heures en criticité majeure et 5 jours ouvrés en criticité mineure pour un émetteur hors service. La maintenance préventive est réalisée au minimum une fois par an et comprend les mises à jour logicielles et de sécurité, la vérification des passerelles, antennes, sauvegardes et configurations, ainsi qu’un rapport d’intervention.

Le DOE comprend au minimum les plans d’implantation des antennes, les architectures radio et informatique, les sauvegardes des configurations Gateway et LNS, le manuel de formation, le rapport de fin de travaux avec résultats mesurés et la documentation technique du matériel installé. La réception comprend notamment l’étude et le dimensionnement radio, les fournitures, la conception, le déploiement physique, la configuration LoRaWAN, les interfaces REST, les tests fonctionnels, la formation et le procès-verbal de réception. Les performances attendues incluent un taux de réception des trames d’au moins 95 %, une disponibilité d’au moins 99 % hors maintenance programmée et la transmission correcte des données vers les systèmes interfacés. En cas de non-conformité, le titulaire identifie les causes, propose les actions correctives et réalise les ajustements nécessaires sans surcoût.