1. L'objet et le capteur
Tout commence par un objet équipé d'un capteur. Il mesure une grandeur physique — température, humidité, niveau, ouverture, présence — ou relève un état. La plupart du temps, il fonctionne sur pile et reste en veille : il ne se réveille que pour prendre une mesure et l'émettre, ce qui explique sa grande sobriété.
La donnée est encodée dans un message compact : un payload de quelques octets. LoRaWAN étant conçu pour de petites quantités de données, on transmet l'essentiel, pas plus.
2. L'émission radio (LoRa)
L'objet émet son message en radio, grâce à la modulation LoRa, sur la bande 868 MHz en Europe. Selon la qualité de la liaison, il utilise un spreading factor plus ou moins élevé : un facteur élevé porte plus loin mais rallonge l'émission et consomme davantage. Le mécanisme d'ADR peut ajuster automatiquement ce réglage pour les objets fixes.
3. La passerelle (gateway)
Une ou plusieurs passerelles à portée captent le signal radio. La passerelle ne cherche pas à comprendre le contenu : elle relaie le message vers le network server, via une liaison Internet (Ethernet, Wi-Fi ou 4G). Un même message peut être reçu par plusieurs passerelles simultanément.
4. Le network server
Le network server est le chef d'orchestre. Il reçoit les copies du message envoyées par les différentes passerelles, en supprime les doublons, vérifie la sécurité réseau, gère l'ADR et détermine vers quelle application router le message. C'est aussi lui qui prépare les éventuels downlinks.
5. L'application server et le décodage
Le message arrive ensuite à l'application server, qui le déchiffre au niveau applicatif. Reste alors une étape essentielle : le décodage du payload. Les octets bruts ne signifient rien tant qu'un décodeur ne les traduit pas en valeurs exploitables — une température en degrés, un niveau en pourcentage, un état ouvert ou fermé.
Un décodage correct est indispensable. Chaque modèle d'objet a son propre format de payload : sélectionner ou développer le bon décodeur fait partie du travail d'intégration.
6. L'application métier
Une fois décodée, la donnée devient utile. Elle peut alimenter une application métier via une API, un flux MQTT ou des webhooks. C'est ici que la mesure prend du sens dans votre contexte : suivi d'un parc, comparaison entre sites, croisement avec d'autres données.
7. La supervision et les alarmes
Dernière étape, la plus visible pour l'utilisateur : la supervision. Les données sont centralisées, historisées, affichées dans des tableaux de bord. Surtout, des seuils sont définis : une fuite d'eau détectée, une température anormale, une porte restée ouverte peuvent déclencher une alarme et notifier les bonnes personnes.
C'est précisément le rôle de Duck-E Monitor, qui centralise les mesures, propose historiques et tableaux de bord (avec Grafana pour la visualisation) et gère les alarmes.
Le réseau : plusieurs architectures possibles
La partie « passerelle + network server » peut prendre plusieurs formes : s'appuyer sur un opérateur, reposer sur une infrastructure privée que vous maîtrisez, utiliser une architecture communautaire, ou combiner ces approches dans une architecture hybride. Le bon choix dépend de la couverture, des exigences de disponibilité et de la maîtrise des données souhaitée. C'est l'objet de notre comparatif des réseaux LoRaWAN.