Qui à notre époque n’a jamais entendu parler de l’IoT (Internet of Things – “Internet des objets”) ? Les objets connectés sont présents partout dans notre quotidien, pour prendre soin de notre santé ou pour nous divertir.
Durant mes stages de première et terminale, j’ai travaillé dans une entreprise qui développe des solutions électroniques pour différents clients d’un même type de fonction. Les objets connectés que j’ai utilisés au long de ce stage utilisent la technologie LoRaWAN (Long Range Radio Wide Area Network). C’est sur ce sujet que j’ai focalisé mon rapport de stage qui sera évalué pour le baccalauréat.
Dans cet article, je vais donc vous présenter comment cette technologie a été créée et comment elle fonctionne globalement. Je vous expliquerai ensuite le principe de la localisation par LoRa. Je finirai par vous exposer un des problèmes de sécurité que la technologie rencontre.
Comment LoRaWAN a t-il été créé ?
Par le passé, on a remarqué que les protocoles de communication qui existaient précédemment n’étaient pas adaptés à l’IoT. En effet, ce dernier nécessite une longue portée et une longue autonomie, couplées donc à une faible consommation énergétique. La start-up Grenobloise Cycleo a alors créé la technologie LoRa, concurrente de Sigfox. Une alliance a été créée pour LoRa entre de grands acteurs de télécommunication (IBM, Cisco, Microchip…) dans le but de standardiser son utilisation. Les domaines d’utilisation de cette technologie dans l’IoT sont très variés (villes connectées, agriculture de précision…).
Comment cela fonctionne-il ?
La technologie LoRaWAN est un protocole de télécommunication servant pour les objets de l’Internet of Things (IoT) et non pas pour les téléphones. Elle ne peut faire transiter que très peu de données par seconde (0.3 à 50 kb/s). Son principal avantage est sa distance de transmission qui est d’environ 5 kilomètres en zone urbaine et de 15 kilomètres dans une zone rurale plane. Elle est donc très intéressante pour l’IoT. Cette technologie est disponible chez un grand nombre d’opérateurs et à peu près partout dans le monde. Seuls certains pays d’Afrique et le Groenland ne sont pas équipés.
L’autre avantage de pouvoir transmettre des données de faible taille en faible débit est d’augmenter l’autonomie de batterie des appareils. Le réseau LoRa est dit être « star of stars » ou « en étoile » car le serveur peut être connecté à un grand nombre de passerelles réseau, qui peuvent elles-mêmes être connectées à de nombreux objets.
Une trame physique LoRa commence par le préambule servant à annoncer l’arrivée d’une trame. Vient ensuite le header (en-tête) qui décrit les données, et le payload (charge utile) qui est le contenu. La trame termine avec le CRC, qui permet la vérification de l’intégrité des données.
Si vous souhaitez en savoir plus sur son fonctionnement technique, voici un document qui pourra vous apporter des informations complémentaires beaucoup plus précises !
Localisation LoRa
LoRaWAN peut également servir à localiser des objets grâce à une technique similaire à celle utilisée pour la localisation GPS par satellite : le nom de la technique est la trilatération. Comme son nom l’indique, cette technique fonctionnera dans le cas ou au moins 3 passerelles reçoivent le même message du même objet.
Quand les passerelles GIP reçoivent un message d’un objet, elles notent très précisément son heure de réception. Comme la distance est proportionnelle au temps que le message met à passer jusqu’à la passerelle, une équation permet de connaître la position exacte de l’objet.
Un souci de sécurité
Cette technologie est exposée à certains problèmes de sécurité. L’un d’autres eux, reconnu, permet d’empêcher l’objet d’utiliser LoRaWAN à cause d’une faille de sécurité dans la requête réseau. L’attaquant écoute les requêtes d’accès au réseau qui sont transmises en clair et envoie, avant que l’objet puisse le faire, une demande pour le rejoindre. Le serveur répondra donc à la demande de l’attaquant et l’objet sera refusé.
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