Was ist LoRaWAN?

Das Long Range Wide Area Network definiert ein Kommunikationsprotokoll und die Systemarchitektur für dasNetzwerk, während die LoRa-Physikalische Schicht die weitreichende Kommunikationsverbindung ermöglicht.

Das Protokoll und die Netzwerkarchitektur haben den größten Einfluss bei der Bestimmung der Batterielebensdauer eines Knotens, die Netzwerkkapazität, die Dienstgüte, die Sicherheit und die Vielfalt der vom Netzwerk bedienten Anwendungen.

  • Es werden weltweit lizenzfreie Frequenzbänder genutzt (863-870 MHz, 433 MHz, 902-928 MHz).
  • Die Datenübertragung wird mittels Authentifizierung und Verschlüsselung gesichert.
  • Bi-direktionale Datenkommunikation möglich zwischen Transceiver und Gateway möglich.
  • Niedriger Energieaufwand für Datenübertragung.
  • Optionale Geo-Lokalisierung.
  • Standardisierung über LoRa-Alliance, die bereits über 500 Mitgliedsfirmen umfasst.

Netzwerkarchitektur

Viele bestehende Netzwerke verwenden eine Mesh-Netzwerkarchitektur. In einem Mesh Netzwerk leiten die einzelnen Endknoten die Informationen anderer Knoten weiter, um die Kommunikationsreichweite und die Zellengröße des Netzwerks zu erhöhen. Dies erhöht zwar die Reichweite, erhöht aber auch die Komplexität, verringert die Netzwerkkapazität und reduziert die Batterie Lebensdauer, da die Knoten Informationen von anderen Knoten empfangen und weiterleiten, die für sie wahrscheinlich irrelevant für sie sind. Eine Sternarchitektur mit großer Reichweite ist am sinnvollsten für die Erhaltung der Batterielebensdauer zu erhalten, wenn eine Verbindung mit großer Reichweite erreicht werden kann.

Geräteklassen - nicht alle Knoten sind gleich

Endgeräte dienen unterschiedlichen Anwendungen und haben unterschiedliche Anforderungen. Um eine Vielzahl von Endanwendungsprofilen zu optimieren, verwendet LoRaWAN™ verschiedene Geräteklassen. Die Geräteklassen wägen zwischen der Downlink-Kommunikationslatenz im Netzwerk und der Batterielebensdauer ab. Bei einer Steuerungs- oder Aktor-Anwendung ist die Downlink-Kommunikationslatenz ein wichtiger Faktor.

LoRaWAN™ regionale Unterschiede

Die LoRaWAN™-Spezifikation variiert leicht von Region zu Region, basierend auf den unterschiedlichen regionalen Frequenzzuweisungen und regulatorischen Anforderungen. Die LoRaWAN™-Spezifikation für Europa und Nordamerika ist definiert, aber andere Regionen werden noch vom technischen Komitee definiert. Beitritt zur LoRa® Alliance als beitragendes Mitglied und die Teilnahme am technischen Komitee kann Unternehmen, die Lösungen für den asiatischen Markt anstreben, erhebliche Vorteile bringen.

Vergleich der LPWAN-Technologien

Im IoT-Sektor gibt es eine Menge Aktivitäten, die LPWAN-Optionen sowohl aus einem technischen Vergleich, sondern auch aus der Perspektive des Geschäftsmodells. LPWAN-Netzwerke werden jetzt eingesetzt, weil es einen starken Business Case gibt, der den sofortigen und die Kosten für die Bereitstellung des Netzwerks in unlizenzierten Bändern viel weniger Kapital erfordern weniger Kapital als selbst ein 3G-Software-Upgrade. Die Fragen, die beantwortet werden sollten um verschiedene LPWAN-Technologien zu vergleichen, sind:

  • Flexibilität, um eine große Vielfalt von Anwendungen zu erreichen
  • Ist das Kommunikationsprotokoll sicher?
  • Technische Aspekte - Reichweite, Kapazität, Zwei-Wege-Kommunikation, Robustheit gegenüber Störungen
  • Kosten des Netzwerkaufbaus, Kosten der Endknoten-BOM, Kosten der Batterie (größter BOM-Beitrag)
  • Ökosystem von Lösungsanbietern für flexible Geschäftsmodelle
  • Verfügbarkeit von Endprodukten zur Sicherstellung des ROI des Netzwerkeinsatzes
  • Stärke des Ökosystems, um Qualität und Langlebigkeit der Lösung zu gewährleisten

Nutzerorganisation LoRaAlliance

https://lora-alliance.org/

Unser LoRaWAN-Portfolio:

Gateways

  • Bidirektionaler Datenaustausch zwischen LoRaWAN und dem anderen Busprotokoll möglich
  • Galvanische Trennung 
  • Übertragung der Projektierung über Ethernet

 zu den LoRaWAN-Gateways