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REX : Test de couverture réseau LoRaWAN pour une installation à la tourbière de Frasne

Auteur : Antoine Maltey Contact : antoinemaltey@riseup.net
Note du 13 mai 2026

Une première cartographie de la couverture réseau LoRaWAN a été réalisée sur le site de l'université avant de mener le même test à la tourbière de Frasne.

Kit de test non fourni

Ce test a été réalisé avant la mise a disposition des kits de test TERRA FORMA. l’équipe de Frasne a donc réalisé elle meme sa gateway mobile. Sans testeur réseau dédié disponible, un noeud milesight UC501 a été utilisé en remplacement.

Les objectifs du test sur le campus étaient :

  • de vérifier le montage de la gateway Kerlink et de l'antenne à son mat ;
  • de s'assurer de la capacité à réaliser le test de couverture avec le matériel à disposition / d'éprouver le protocole de test ;
  • d'anticiper l'analyse des mesures de couverture.

Note

À Frasne, l'objectif du test était de déterminer l'emplacement idéal pour la gateway, ainsi que de guider sur le choix du matériel et des configurations. Pour la suite, tester avec une antenne 9 dBi et une gateway solaire, ou la kerlink iStation avec powerbank, depuis le ponton scientifique.

Équipements fixes

Pour ce test, la Gateway était connectée au réseau internet en filaire et alimenté par ce même câble ethernet (Power over Ethernet, PoE). La gateway et son antenne LoRa étaient fixées en hauteur sur un pied de levage.

  • Gateway Kerlink iStation ;
  • Alimentation PoE et 2 câbles ethernet ;
  • Antenne omnidirectionnelle 6 dBi ;
  • Pied de levage mobiletech.

Backhaul GSM

À Frasne, la connexion était assurée avec une carte SIM (achetée dans un commerce local et valable seulement 30 jours). L'alimentation USB C sur batterie portable usb a été testée ultérieurement encore, et fonctionne dans certains cas. Pour la suite, acheter la carte SIM recommandée par Terra Forma.

gw_velo La gateway est installée sur son mat, et le nœud communiquant est embarqué sur vélocargo avec un PC pour mener les tests de réseau sur le campus.

Équipements mobiles

Pour la partie embarquée, il s'agissait d'avoir un nœud communicant LoRaWAN, une trace GPS et de vérifier en se déplaçant la qualité du signal. Un testeur réseau, qui itère sur les différents spreading factor et transmet aussi sa position GPS a été développé pour doubler ces mesures.

  • Noeud MileSight UC501, connecté en LoRaWAN à la gateway, une trame par 30 secondes ;
  • Smartphone pour l'enregistrement de la position avec l'application OSMAND et pour le partage de connexion ;
  • Testeur de réseau prototypé par Marwane (sur la photo), connecté en LoRaWAN et avec module GNSS ;
  • PC avec le portail ChirpStack ouvert sur la page de la gateway ou des "devices" (MileSight et testeur réseau) et téléchargement régulier des trames JSON ;
  • Vélocargo (par exemple Cosmocargo) pour embarquer l'ensemble.

ChirpStack sur smartphone

Ouvrir ChirpStack depuis son téléphone et afficher la page en mode "ordinateur" permet avantageusement de se passer du PC. Dans un deuxième temps, les données de réseau ont été affichées directement sur Grafana.

Tout au long du test, des arrêts ont aussi été marqués pour relever manuellement la localisation et les données de ChirpStack SNR, RSSI, SF.

gestion du flux

À Frasne, les deux boitiers MileSight étaient fixés sur un mat et tenu à la main. Node-RED ayant été configurée à ce stade, les caractéristiques du signal remontaient au CEBA, ce qui permettait de bénéficier directement de l'affichage de Grafana et de ne pas avoir à sauver les données depuis ChirpStack.

Traitement des données

Les données JSON issues de ChirpStack et celles de localisation sont juxtaposées en se basant sur leur horodatage. Puis le fichier alors obtenu, donnant pour chaque position la présence ou non du réseau LoRaWAN et les caractéristiques du signal, est affiché sur la carte d'un dashboard Grafana dédié.

  • Fichier JSON téléchargé depuis ChirpStack (nécessite de garder la page ouverte le temps du test) ;
  • Trace GPS (format GPX) enregistrée via l'application OSMAND avec un pas de 5 secondes ;
  • Code python pour rassembler ces deux séries de données dans un troisième fichier.
  • Carte sur Grafana pour afficher les caractéristiques du signal (RSSI, SNR, SF, Device) en fonction de la position.

Le code python extract_lora_gps6 cartographie la qualité du réseau LoRaWAN et détecte les zones blanches. Le fichier résultant peut ensuite être affiché dans Grafana avec le fond de carte souhaité.

  1. Lecture en entrée d'une trace GPS
  2. Extraction des données réseau LoRa (RSSI, SNR, SF)
  3. Juxtaposition de la localisation et des données réseaux LoRa avec leur horodatage jusqu'à une certaine fenêtre temporelle (ex. 30 secondes)
  4. Création d'un fichier csv liant coordonnées gps et caractéristique du signal (SF, RSSI, SNR).

result Le résultat : une carte de la couverture réseau, à croiser avec les données de qualité du signal (RSSI et SNR).

Analyse de couverture LoRaWAN

réalisé a partir de QGIS : méthode disponible ici