Dans mes projets de maintenance prédictive, le choix entre capteurs filaires et capteurs sans fil revient régulièrement. C’est une question technique, économique et opérationnelle à la fois : fiabilité, coût de déploiement, facilité d’accès, compatibilité avec l’architecture de supervision, et même contraintes de sécurité et d’environnement. Je partage ici mes retours d’expérience pratiques et une méthodologie simple pour décider en fonction des besoins réels d’un site industriel.
Comprendre les fondamentaux : caractéristiques et contraintes
Avant tout, il est utile de rappeler rapidement les différences fondamentales :
Capteurs filaires : connexion physique via câble (4-20 mA, 0-10 V, Modbus RTU, IO-Link, etc.). Avantages typiques : alimentation continue, latence faible, robustesse face aux interférences radio. Inconvénients : coût d’installation élevé, temps d’arrêt potentiel pour câblage, difficulté d’accès dans des zones mobiles ou en rotation.Capteurs sans fil : communication en RF (WirelessHART, ISA100.11a, LoRaWAN, Bluetooth LE, Zigbee, proprietary). Avantages : déploiement rapide, coûts d’installation réduits dans certains cas, idéal pour zones difficiles d’accès. Inconvénients : dépendance batterie/alimentation, risques de perte de paquets, exigences de cybersécurité, sensibilité aux environnements très métalliques.Critères pratiques pour orienter le choix
Voici les critères que je considère systématiquement lors d’un audit ou d’un pré-projet :
Criticité de l’équipement : pour un convoyeur primaire ou une pompe qui pourrait provoquer un arrêt long ou un risque sécurité, je privilégie généralement la fiabilité absolue d’un capteur filaire. Pour des équipements secondaires ou de monitoring non critique, le sans fil peut suffire.Exigences de latence et fréquence d’échantillonnage : la surveillance vibration haute résolution (FFT, détection d’ordres) nécessite souvent des taux d’échantillonnage élevés et une transmission stable — avantage aux capteurs filaires. Pour des tendances température/états ou monitoring périodique, le sans fil est adapté.Accessibilité physique et mobilité : éléments tournants (roulements, arbres) ou zones rotatives où la pose de câbles est complexe m’orientent vers des capteurs sans fil ou des solutions hybrides (capteurs avec collecteur local filaire).Environnement industriel : ateliers très métalliques, fortes interférences RF, ou zones EX (atmosphères explosibles) demandent une validation stricte du sans fil ; parfois seul le filaire est acceptable.Coût total de possession (TCO) : ne vous limitez pas au coût capteur. Intégrez câblage, tranchées, brasages, maintenance batterie, remplacement périodique, et coûts IT pour sécuriser les réseaux sans fil.Intégration logicielle : compatibilité avec SCADA/IIoT/plateformes de maintenance prédictive (ex. : Wonderware, Ignition, PTC ThingWorx, Siemens MindSphere). IO-Link et Modbus s’intègrent facilement; pour le sans fil, vérifiez les passerelles et drivers disponibles.Cas d’usage courants : mes recommandations
Voici comment je tranche dans des scénarios réels :
Systèmes critiques et contrôle fermé (ex. automatisme de sécurité, variateurs moteurs) : capteur filaire. J’ai vu des boucles de contrôle sensibles perturbées par des pertes RF — les conséquences peuvent être lourdes.Monitoring vibration haute résolution : filaire ou capteurs d’acquisition locaux (edge) qui prétraitent le signal puis transmettent seulement les indicateurs (RMS, enveloppe) en sans fil. Cette approche hybride réduit le besoin de bande passante RF tout en gardant la fidélité des mesures.Large parc de capteurs répartis (ex. surveillance de températures sur canalisations longues) : sans fil. Le gain en temps d’installation et en flexibilité est souvent décisif. J’ai déployé des réseaux LoRaWAN pour une usine avec plusieurs centaines de points ; le coût a été divisé par deux comparé au filaire.Zones difficiles d’accès ou mobiles (roues, tambours, convoyeurs rotatifs) : sans fil ou capteurs avec accumulateur + collecte locale. Les accouplements rotatifs avec alimentation filaire restent possibles, mais leur maintenance est élevée.Aspects techniques à vérifier avant déploiement
Quelques points techniques que je passe en revue :
Alimentation : batterie, harvesting (vibration, thermoelectric), ou alimentation filaire. Les batteries longue durée (par ex. 5-10 ans pour capteurs température) existent, mais la fréquence d’envoi impacte la durée de vie.Protocoles et interopérabilité : IO-Link (filiaire) offre diagnostics riches. WirelessHART/ISA100 conviennent pour l’industrie car ils ajoutent des fonctions de redondance et gestion de réseau maillé.Cybersécurité : chiffrement, authentification, segmentation réseau. Pour le sans fil, j’impose toujours une DMZ d’IoT ou un broker sécurisé (MQTT sur TLS) et une stratégie de mise à jour OTA pour patcher les capteurs.Résilience RF : tests sur site (site survey) pour évaluer pertes, multipath et atténuation. Un essai avec nœuds pilotes pendant quelques semaines révèle souvent des surprises.Tableau comparatif rapide
| Critère | Filaire | Sans fil |
| Fiabilité / latence | Très élevée / faible | Variable / plus élevé |
| Coût installation | Élevé (câblage) | Faible à moyen |
| Maintenance | Minime (sauf endommagement) | Remplacement batteries, updates |
| Facilité déploiement | Complexe | Rapide |
| Adapté aux zones mobiles | Non | Oui |
| Cybersécurité | Maîtrisable via segmentation | Exige attention renforcée |
Solutions hybrides : souvent le meilleur compromis
Dans de nombreux projets j’ai opté pour des architectures hybrides : capteurs filaires pour les points critiques et backbones, capteurs sans fil pour la télémesure étendue et les points secondaires. Une autre option intéressante est le traitement EDGE : placer un collecteur local filaire sur lequel viennent s’agréger des capteurs sans fil. Ainsi on combine bande passante, alimentation et intégration SCADA tout en limitant le câblage.
Exemples concrets de technologies et produits
Quelques références que j’ai pu tester ou intégrer :
IO-Link (pour capteurs filaires intelligents) : excellent pour diagnostics locaux et intégration rapide.WirelessHART / ISA100.11a : standards industriels avec redondance et sécurité pour capteurs sans fil.LoRaWAN : utile pour longue portée et faible consommation sur des sites étendus (stockages extérieurs, silos).Capteurs condition monitoring (SKF, Fluke, Emerson AMS) : versions filaires et sans fil disponibles selon la gamme.En pratique, je recommande toujours de commencer par une analyse de criticité et un pilote sur site. Validez la fiabilité du canal de communication (fil ou RF) et mesurez le TCO sur la durée de vie prévue des capteurs. Enfin, impliquez la maintenance, la production et l’IT dès le départ : leurs contraintes opérationnelles et exigences cybersécurité orienteront souvent le choix final.
