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Réseau LTE privé pour les opérations forestières : une solution portative facile à déployer

Il est clair qu’Internet est devenu une partie intégrante de notre vie quotidienne, personnelle et professionnelle, et un moteur fondamental de la productivité. Toutefois, nous tenons la connectivité et les réseaux LTE pour acquis et oublions souvent qu’ils n’ont pas atteint certaines régions éloignées, notamment en forêt. Jusqu’ici!

Pourquoi Internet en forêt?

Par le programme Foresterie 4.0, FPInnovations cherche à fournir un accès Internet aux opérations forestières et ainsi offrir à ces activités tous les avantages que procure la connectivité. On pense à une meilleure coordination de la chaîne d’approvisionnement, à l’amélioration de la sécurité des travailleurs, à faciliter l’échange de données avec la machinerie forestière et à permettre l’installation de technologies avancées, comme le contrôle à distance des machines et l’automatisation.

Progrès récents

Ces dernières années, FPInnovations a testé plusieurs technologies de communication. En fait, l’organisation transmettait des données FPDat par une communication satellite, mais les données transférées représentaient de très petits fichiers et la communication était à sens unique, d’une machine au bureau.

Il restait à trouver une solution permettant la transmission bidirectionnelle de grands volumes de données par de l’équipement de communication mobile à coût abordable. La solution idéale serait autonome et pourrait être déployée loin de toute infrastructure commerciale de communication.

Une solution possible était de mettre en place un réseau LTE cellulaire local en forêt.

Percée prometteuse

FPInnovations a fait des essais dans les forêts du Québec et de la Colombie-Britannique.

En C.-B., les chercheurs ont travaillé avec la société Star Solutions, de Richmond, spécialisée dans la création de réseaux LTE privés là où il n’existe pas de couverture cellulaire. Leur unité de réseau en boîte (NIB) a servi à créer un réseau LTE privé en forêt, puis un réseau satellitaire non terrestre a permis de connecter le réseau local au réseau principal.

Les essais du LTE ont eu lieu au cours de l’été et de l’automne 2020. L’une des premières séries de tests a eu lieu aux opérations de Tolko dans la région de Chilcotin, en C.-B., où il n’y a pas de couverture cellulaire.

Pour l’essai, on a créé un réseau LTE local pouvant accommoder de multiples appels téléphoniques simultanés. Les taux de transmission de données étaient suffisants pour des vidéoconférences et d’autres types d’activités qui exigent des vitesses élevées de transmission.

Malheureusement, la couverture était limitée en raison de la faible hauteur des antennes et de la forêt environnante, qui bloquait le signal. Il est devenu clair que pour améliorer la couverture, la hauteur de l’antenne devait passer de 10 à 30 mètres.

Pour tester le concept, on a loué un camion-grue équipé d’une nacelle, qu’on a installé dans la forêt expérimentale Malcolm Knapp, à Maple Ridge, afin d’évaluer comment la hauteur de l’antenne influençait la couverture. Lorsque l’antenne a été haussée à 30 m, la portée du signal utilisable a augmenté pour atteindre un rayon d’environ 2 km.

Un signal faible, non utilisable, a aussi été détecté dans un rayon de 5 km. Pour maximiser la couverture, des essais à venir devraient inclure des technologies comme des amplificateurs de téléphone cellulaire, qui pourraient rendre ce faible signal utilisable.

Résultats des essais avec amplificateur

D’autres essais ont été réalisés avec Tolko dans la région de Kelowna afin de vérifier l’efficacité de l’amplificateur de téléphone cellulaire.

On a encore fait appel à un camion-grue pour déployer l’antenne à une hauteur de 30 m et on a mesuré la couverture avec le système déployé à deux endroits différents. L’essai comprenant un amplificateur Cel-Fi, qui a permis d’augmenter la couverture à un rayon de 5 km.

La force du signal mesuré à 5 km de l’antenne était suffisante pour la transmission de données. Des essais ont été faits à différentes hauteurs d’antenne et on a constaté que plus l’antenne était haute, meilleure était la couverture.

Et ensuite?

Un autre essai opérationnel à échelle réelle, en service, est prévu pour cet hiver avec Tolko dans la région de Williams Lake.

Tolko a acheté à cet effet une tour cellulaire portative de 30 m, car la location d’un camion-grue n’est pas viable pour déployer l’antenne sur de longues périodes.

Un amplificateur installé sur la tour maximisera la force et la portée du signal. Les machines forestières seront équipées d’amplificateurs de cellulaire et de la technologie télématique FPDat. Un répéteur pourrait être utilisé si nécessaire pour fournir un signal pour tout le bloc de coupe.

Cet essai comprendra un réseau LTE pleinement fonctionnel en forêt, avec la transmission bidirectionnelle de données entre les machines et une sécurité accrue pour les travailleurs, grâce à une meilleure communication entre eux et avec l’extérieur.

Pour plus d’information sur ce projet, veuillez communiquer avec Mithun Shetty, au mithun.shetty@fpinnovations.ca, ou avec Rob Jokai, au rob.jokai@fpinnovations.ca.