LoRaWAN® ist eine vielversprechende Technologie für Langstreckenfunknetzwerke, die kleine Datenmengen über weite Entfernungen transportiert. Die Anwendungsszenarien reichen von kleinen Integrationen wie der Überwachung einer „Milchkanne“ bis hin zu großen Industrieanlagen mit weitreichendem Monitoring der gesamten Anlage. So lässt sich insgesamt keine Aussage darüber treffen, welche Anwendungsfälle am besten für die Kommunikation mit LoRaWAN® geeignet sind. Nur so viel sei gesagt: mit einem anerkannten Standard und großflächig ausgebauten Netzwerken lassen sich Projekte mit LoRaWAN® fast überall auf der Welt realisieren – selbst ohne ein eigenes Netzwerk aufzubauen. Lesen Sie im Beitrag mehr zur Technologie.
Spezifizierung und Funktionsweise
Ein klarer Vorteil von LoRaWAN® ist, dass es auf einem offenen Standard basiert. Viele Komponenten sind Open Source. So ist es ganz einfach und preisgünstig ein eigenes Netzwerk aufzusetzen und zu nutzen. Ebenso punktet LoRaWAN® mit geringen Instandhaltungskosten für das Netzwerk, wodurch sich die Technologie für viele Anwendungen eignet. Möchte man die Aufwände für das Installieren und Instandhalten eines Netzwerkes jedoch lieber auslagern, ist dies kein Hindernis LoRaWAN® trotzdem nutzen zu können. Viele Telekommunikationsbetreiber nutzen LoRaWAN® und bieten die Technologie im Rahmen ihres Serviceangebots in zahlreichen Ländern weltweit an. So ist es möglich, auf öffentliche Netzwerke zuzugreifen und dort seine Geräte zu vernetzen.
Durch den energieeffizienten Versand kleiner Datenpakete werden mit LoRaWAN® Batterielebensdauern von mehreren Jahren erreicht. Die Kommunikation kann sowohl unidirektional als auch bidirektional erfolgen. Eine End-to-End Security sorgt für die nötige Datensicherheit während des Übertragungsvorganges, wodurch die Kommunikation über LoRaWAN® grundsätzlich als sehr sicher eingestuft werden kann.
Die Netzwerkarchitektur entspricht einer Star-of-Star Topologie. Dabei werden die Nachrichten zwischen Endknoten (Sensoren, Zählern) über Gateways zu einem zentralen Netzwerkserver weitergeleitet. Dieser wiederum leitet die Daten an den Application Server, und somit an die Datenverarbeitung des Anwenders weiter, der die Daten zentralisiert und ggf. auch auf seinem Dashboard erhält.
Wo wird LoRaWAN® eingesetzt?
Aufgrund der geringen Datenraten, die über LoRaWAN® versendet werden können, eignet sich die Technologie vor allem für die Übertragung von Zustandsdaten von Maschinen, Geräten und Sensoren. Grundsätzlich ist die Palette an Anwendungsszenarien breit gefächert – um nicht zu sagen nahezu unendlich. LoRaWAN® wird beispielsweise zur Zustandsüberwachung von Maschinen in großen Industrieanlagen, zum Flottenmanagement in der Logistik, zur Überwachung von Infrastruktur wie Parkraum- oder Abfallmanagement in Städten und in vielen weiteren Bereichen eingesetzt.
Um LoRaWAN® noch etwas konkreter zu machen, stellen Sie sich einen Landwirtschaftsbetrieb mit Tieren und Feldern im ländlichen Raum vor. Wenige Gateways reichen aus, um für eine flächendeckende Netzabdeckung zu sorgen. Über Sensoren werden verschiedene Daten gesammelt, sodass Prozesse im Nachgang optimiert werden können. So ist es in diesem Szenario möglich, die Weidezäune automatisiert zu überwachen, um schnell zu reagieren, wenn der Stromkreislauf unterbrochen ist und die Gefahr besteht, dass Tiere entlaufen, oder um die Wasserversorgung in den Tränken automatisiert zu steuern – Smart Farming eben.
Der LoRaWAN® Protocol Stack
Der LoRaWAN® Protocol Stack von STACKFORCE ist eine fortschrittliche Weiterentwicklung des Open Source LoRaWAN® Stack. Er ist auf eine leistungsfähige industrielle Nutzung in komplexen Umgebungen mit hohen Sicherheitsanforderungen bei gleichzeitig maximaler Performance abgestimmt. Eine rund 500 Mitglieder starke LoRa Alliance pflegt den LoRaWAN® Standard regelmäßig. Als Alliance Mitglied ist STACKFORCE immer Up-to-Date um Anpassungen, Erweiterungen und Performance-Optimierungen am eigenen LoRaWAN® Stack für seine Kunden umzusetzen.
Mit einer sehr guten Reichweite selbst im Stadtumfeld und einer guten Gebäudedurchdringung eignet sich der LoRaWAN® Protocol Stack selbst für schwer zugängliche Gebiete und tief verbaute Geräte. Ist ein Zähler oder Sensor erst einmal mit LoRaWAN® Technologie ausgestattet, sind alle Messwerte innerhalb kurzer Zeit bzw. im zuvor definierten Sendeintervall verfügbar. Übertragen werden sowohl Absolutwerte wie z. B. die jeweiligen Zählerstände, aber auch Momentanwerte von Leistung, Durchfluss oder Temperatur können regelmäßig abgefragt werden.
Wer sich für seine Geräte nicht auf eine Technologie verlassen möchte, der hat ebenso die Möglichkeit sich für einen unserer Multi-Stacks zu entscheiden. Neben LoRaWAN® bieten wir auch mioty®, Sigfox oder wireless M-Bus in unserem Standard Protocol Stack Portfolio an, weitere Protokolle folgen. Mit einem Dual- oder Triple-Stack ist ein Wechsel der Technologie zu jeder Zeit – auch während der Laufzeit – möglich. Je nach äußeren Gegebenheiten können die Geräte so individuell ausgesteuert werden.
Sie möchten Ihre Geräte LoRaWAN® befähigen?
Unser LoRaWAN® Protocol Stack ist einfach in vorhandene Geräte zu implementieren. Über einen kompatiblen Mikrokontroller nebst Funkchip oder integrierter Funkschnittstelle können Sie Ihre Geräte befähigen, Daten über LoRaWAN® zu übertragen. Durch unsere jahrelange Erfahrung mit der Technologie haben Sie mit uns einen verlässlichen Partner, der mit professionellem Support an Ihrer Seite steht. So führt der Protocol Stack zu wettbewerbsfähigen Produkten, die leicht zu installieren und instand zu halten sind.
Sollten Sie mit einer Eigenentwicklung liebäugeln, studieren Sie gerne einmal das Whiteboard. Na, kommt es Ihnen bekannt vor? Wir sind zwar Entwickler aus Leidenschaft und können Ihre Intension unbedingt nachvollziehen, doch unsere Erfahrung in diesem Bereich lehrte uns, dass Eigenentwicklungen leider oft ein Fass ohne Boden sein können, insbesondere im schnelllebigen Bereich von Kommunikationsstandards und -technologien. Das ist auch der Grund, warum wir uns voll und ganz auf Kommunikationslösungen für Embedded Geräte spezialisiert haben.
Auf Basis unserer Erfahrung im Bereich der Entwicklung von Kommunikationslösungen, haben wir uns entschieden, einige Standardprodukte „off the shelf“ anzubieten – darunter auch der LoRaWAN® Stack. Für Sie als Kunden ergeben sich dadurch klare Vorteile:
- Der Stack ist direkt oder als Variante sehr kurzfristig erhältlich und sofort einsatzbereit.
- Aufgrund einer Vielzahl von Anwendungen und Kunden ist unser LoRaWAN® Protocol Stack vielfach getestet und einfach zu integrieren.
- Mit Lizenzpaketen ist der Softwarekauf finanziell gut zu planen und auch für kleinere Unternehmen erschwinglich.
- STACKFORCE bietet professionellen Support und zusätzliche Dienstleistungen zum Produkt, was die eigenen Ressourcen schont.
Sprechen Sie uns an für weitere Informationen. Und wenn wir Sie noch nicht ganz überzeugt haben, dann informieren Sie sich in unserem nächsten Beitrag zu den technischen Details unseres LoRaWAN® Stack Pakets: Was ist alles enthalten? Welche Standards implementiert der Stack? Welche Hardware-Anforderungen gibt es? …