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Low-Power Global Area Network (LPGAN) ou Réseau Global à Faible Consommation Énergétique en français est une connexion sans fil utilisé afin de connecter des équipements entre eux, optimisé afin de réduire au maximum la consommation énergétique. Ceci permet à ces équipements une plus grande autonomie, ce qui permet leur déploiement dans des lieux difficile d'accès ou l'utilisation d'équipements difficilement rechargeables. De plus ce réseau dit global utilise une connexion satellite afin de couvrir le monde entier.

Abstract

A FAIRE

Synthèse

Introduction

Une connexion sans fil est préféré à une connexion filaire pour plusieurs raisons :

par commodité puisque la présence d'une connexion physique rend toute utilisation de l'équipement moins pratique (câbles qui prennent de la place, qui peuvent s’abîmer facilement et ainsi rendre la communication impossible...)
par économie (le coût du lien physique et du maintien de celui-ci est supprimé, plus le lien physique devrait être long, plus l’économie réalisée est importante)
pour supprimer certaines contraintes physiques (implantation dans des lieux à risques, dans le corps humain ou encore dans des lieux difficiles d'accès)

Cependant les connexion sans fils consomment une plus grande quantité d'énergie car il faut non seulement alimenter l'équipement mais aussi transmettre l'information. A cause de la miniaturisation des équipements qui réduit la taille disponible pour le stockage de l'énergie et/ou la difficulté, voir l'impossibilité de recharger certains équipements (capteurs dans le corps humain, sonde dans l'espace...), il est devenu nécessaire de réduire le coût énergétique de la transmission de l'information. Cela permettrai aussi de réduire l'empreinte écologique de ces équipements. En effet les technologies de l’information et de la communication représentent plus de 10% de la consommation électrique mondiale. C'est pour répondre à cette problématique que les réseaux globaux à faible consommation énergétique sont de plus en plus utilisés.

Fonctionnement

A FAIRE

Avantages et Inconvénients

Avantages

Commode (pas besoin d'une connexion physique)
Economique (suppression du coût de la connexion physique et allongement des durées de vie ce qui diminue le besoin en maintenance et donc le coût de celles-ci)
Suppression des contraintes physiques (permet d'implanter des équipements dans le corps humain par exemple)
Économe en énergie
Plus grande durée de vie des équipements
Impact écologique réduit
Longue portée
Coût réduit de l'équipement

Inconvénients

Latence des transmissions
Peu de débit

Les domaines d'applications

Activités militaire

Le domaine militaire s'intéresse de plus en plus à ce type de réseau afin de surveiller la position des soldats sur le terrain, le déploiement des troupes ou encore de suivre leurs fonctions vitales. Cette technologie est particulièrement intéressante pour eux car les soldats peuvent être amené à se trouver dans des zones dangereuses et/ou reculées pendant des durées indéterminées.

Agriculture

Tout un tas de capteur sont utilisés afin de mettre en place l'agriculture intelligente en recueillant des données tel que la température, l'ensoleillement, la qualité des sols, le taux d'engrais... Cela augmente la qualité des récoltes, permet des économies puisque on est alors capable de déterminer avec précision les zones qui ont besoin d'engrais et/ou de pesticide et réduit donc l'impact écologique des cultures. Mais des capteurs peuvent aussi être utilisé au service du consommateur afin de connaitre le chemin emprunté par notre nourriture du la récolte jusqu'à son assiette ou bien même de s'assurer de la qualité de la nourriture en s'assurant de son lieux d’exploitation (par exemple pur s'assurer qu'un produit affichant fièrement son origine ne soit en fait pas originaire d'un autre pays).

Environnement

De nombreux capteurs sont utilisés afin de récolter des données météorologique sur toute la surface du globe afin de prédire la météo, les températures, l'ensoleillement ou encore la vitesse du vent et sa direction. On peut aussi utilisé des capteurs dans des milieux ruraux afin de s'assurer de la qualité de l'air et de l'eau. Des capteurs sont aussi utilisés dans le cadre de la surveillance des catastrophes naturelles tel que les séismes, les éruptions volcaniques, les sécheresses, les feux de forêt ou encore la monté des eaux. Ces capteurs sont placés dans des zones dangereuses et bien souvent difficile d'accès ce qui rend leurs duré de vie particulièrement importante.

Médical

Le domaine médical utilise une quantité importante de capteurs connectés que ce soit pour surveiller les données vitales des patients, la propreté de l'air ou encore les stocks d'équipement médicaux. L'augmentation de la durée de vie des personnes, l'augmentation des coûts de la santé publique et la diminution des budgets des hôpitaux ont conduit à rendre le domaine de la santé dépendante de l'utilisation des liaisons sans fil à faible consommation énergétique.

Sport

Les réseaux sans fil à faible consommation d'énergie sont utilisés de façon semblable au domaine militaire, c'est à dire afin de mesurer les données vitales de la personne tel que la température, la respiration, la fréquence cardiaque, ou les mouvements. Ils peuvent aussi être utilisé afin de localisé géographiquement la personne même dans des endroits reculés.

Sécurité

En effet de nombreux équipements de notre vie de tout les jours bénéficie de cette technologie afin d'allonger la durée de vie de ceux-ci. On peut citer par exemple les détecteurs de fumée, les détecteurs de présences, la télésurveillance, les balises de sauvetage,les alarmes, l'éclairage automatique...

Infrastructure publique

L'utilisation de nouveaux capteurs est en constante hausse dans le domaines publique, que ce soit pour mesurer la qualité de l'air et de l'eau dans les différents quartiers d'une ville, le volume d'eau et le débit des rivières pour anticiper les sécheresses et les inondations mais surtout pour mesurer l'usure des différentes infrastructures telles que les ponts, les rails de train ou de tram, les routes, les tunnels, les bâtiments, la gestion des places de parking, l’éclairage urbain...

Sources

Veille technologique 2019

Année : VT2019
Sujet: Low-Power Global Area Network (LPGAN)
Auteurs : Paul ZARCOS, Jérémy MASSON

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