LoRaWAN-Sensoren

Der LoRaWAN-Sensor wurde speziell zum Einsatz für das Internet of Things (IoT) entwickelt und kann Geräte über eine lange Distanz energieeffizient miteinander verbinden. Dadurch ergeben sich ganz neue Möglichkeiten, produzierende Gewerbe und Industriehallen schnell und kostengünstig mit diesem Standard auszustatten. Die Vorteile gegenüber anderen Funktechnologien liegen für Sie als Anwender dabei klar auf der Hand.

Wir erklären Ihnen hier alles, was Sie zu diesem Standard wissen müssen. Anschließend helfen wir Ihnen dabei, auch Ihren Betrieb im Handumdrehen durch diese Technik effizient zu vernetzen.

Was sind LoRaWAN-Sensoren?

LoRaWAN ist eine Abkürzung und steht für Long Range Wide Area Network. Diese Technik erlaubt es Sensoren, mit unglaublich wenig Energie, kleine Daten über lange Strecken zu senden. Der Energiebedarf ist dabei so niedrig, dass der LoRaWAN-Sensor keine herkömmliche Stromverbindung braucht, sondern einzig und allein über eine Batterie betrieben werden kann. Die Lebensdauer kann hierbei durchaus zwischen 10 und 15 Jahren liegen, bevor Sie die Batterie wechseln müssen.

Der Sensor braucht jedoch auch ein LoRaWAN-Gateway, das die Daten anschließend per LAN oder LTE an den LoRaWAN-Server schickt. In den meisten Fällen reicht ein Gateway bereits aus, um eine ganze Produktionshalle abzudecken. Die Reichweite von LoRaWAN beträgt nämlich je nach Gegebenheit bis zu 500 m in der Halle oder sogar bis zu 5 km und mehr im Außenbereich. Dabei lassen sich an ein Gateway unzählige Sensoren anschließen und bilden gemeinsam dann das LoRaWAN-Netzwerk.

Die Sensoren eignen sich hervorragend dazu, bestimmte Daten zu messen und diese ans Gateway zu schicken. So können Sie zum Beispiel in der Halle das Raumklima umfassend überwachen und sichergehen, dass die Temperatur und Luftfeuchtigkeit stets den Anforderungen entsprechen. Ein LoRaWAN-Sensor für den Heizöltank hingegen kann den Stand und den Verbrauch präzise messen. Wenn Sie draußen den Niederschlag erfassen wollen, übernimmt das ein LoRaWAN-Precipitation-Sensor. Das sind jedoch nur einige der vielen praktischen Anwendungsbeispiele.

Vorteile von LoRaWAN-Netzwerken

Wie zuvor kurz erwähnt, kann die LoRaWAN-Technologie Industriebetrieben zahlreiche Vorteile bieten. Dazu gehören unter anderem die einfache Installation und die sparsame Vernetzung von großen Hallen. Wir gehen auf die folgenden Faktoren noch etwas genauer ein:

● Installation
● Kosten
● Reichweite
● Langlebigkeit
● Sicherheit
● Offener Standard
● Weiterentwicklung

Installation
Um eine ganze Halle abzudecken, brauchen Sie meistens nur ein LoRaWAN-Gateway, also auch nur ein Kabel bzw. Stromanschluss. Danach können Sie beliebig viele Sensoren verteilen, die dank Batteriebetrieb einfach zu platzieren sind. Eine aufwendige Installation, Bohrungen und Kabel ziehen, entfallen demnach fast komplett.

Kosten
Dadurch ergibt sich auch eine wesentlich kostengünstigere Gesamtlösung. Allein der Arbeitsaufwand, um alle Ihre Geräte sonst zum Beispiel per WLAN oder Bluetooth zu verbinden, übersteigt oft die Gesamtkosten der LoRaWAN-Option. Denn die Alternativen müssen in der Regel mit Reichweitenproblemen sowie hohem Energieverbrauch kämpfen.

Reichweite
Ein Grund, weshalb der LoRaWAN-Sensor eine solch einfache und günstige Lösung ist, sind seine Reichweitenvorteile. Oft finden sich Angaben mit einer Reichweite von 10, 15 oder sogar 20 km wieder. Unter realistischen Bedingungen können Sie 5 km im Außenbereich oder bis zu 500 m in einer Produktionshalle erwarten. Wände und Maschinen können die Reichweite natürlich beeinflussen.

Langlebigkeit
Ein LoRaWAN-Sensor kann unter besten Voraussetzungen zwischen 10 und 15 Jahren arbeiten, ohne dass Sie die Batterie wechseln müssen. Der Verbrauch hängt aber auch von der Senderate, der Empfangsstärke sowie der Datenmenge ab. Auch wenn diese nicht optimal sind, können Sie mit circa 5 Jahren Batterie-Lebensdauer rechnen.

Sicherheit
Auch wenn es sich beim LoRaWAN-Standard um eine der energiesparsamsten Lösungen handelt, müssen Sie auf Datensicherheit nicht verzichten. Dank moderner AES-Verschlüsselung bleiben Ihre Daten während der Übertragung stets geschützt. Dadurch können unbefugte Dritte weder Daten mitlesen, noch abgreifen oder missbrauchen.

Offener Standard
Anders als viele andere LPWAN-Technologien basiert LoRaWAN auf einem offenen Standard. Sie können also selbst Ihr Netzwerk aufsetzen und verwalten und sogar weiterentwickeln. Alle Dokumente zu Spezifikation sowie LoRa-Entwickler-KITs sind frei zugänglich. Damit sind Ihnen keine Grenzen gesetzt, falls Sie eigene Lösungen brauchen und testen müssen.

Weiterentwicklung
Der Standard profitiert auch von einer ständigen Weiterentwicklung durch die LoRa-Alliance. Mittlerweile gehören dazu bereits mehr als 500 Mitgliedsunternehmen, darunter Größen wie IBM, Cisco und MicroChip. Diese beteiligen sich aktiv an der Weiterentwicklung und der zunehmenden Verbreitung dieser aufregenden Technologie.

LoRaWAN im Vergleich mit anderen Funktechnologien
Im direkten Vergleich zu anderen Technologien überzeugt LoRaWAN durch Reichweite und Sparsamkeit. Andere Sensoren basieren oft auf WLAN, Bluetooth oder Zigbee und erreichen damit eine Reichweite von circa 100 m (unter optimalen Bedingungen). Kommen jedoch Hindernisse wie Wände und Maschinen hinzu, kann diese noch mal beträchtlich niedriger sein. Der Stromverbrauch von WLAN ist zudem rund dreimal so hoch.

Während ein LoRaWAN-Netzwerk oft eine ganze Halle abdecken kann, bräuchten Sie mehrere WLAN-Repeater oder Bluetooth-Empfänger, um das gleiche Ziel mit diesen Technologien zu erreichen. Hinzu kommen mehrere Kabel und Stromverbindungen, um diese Geräte permanent am Laufen zu halten. Das zeigt, wie einfach es ist, im direkten Vergleich einen LoRaWAN-Sensor zu installieren und zu betreiben.

Doch es gibt auch andere Technologien, die auf einen niedrigen Verbrauch und hohe Reichweite setzen (LPWAN, Low Power Wide Area Network). Hier sind besonders Sigfox und Nb-IoT zu nennen, die ganz ähnlich Charakteristika wie LoRaWAN aufweisen. Es handelt sich hierbei jedoch nicht um offene Standards, sondern Telekommunikationsunternehmen stellen das Netzwerk bereit. Sie sind in diesen Fällen also von der Netzabdeckung und dem Preismodell des Anbieters vollkommen abhängig.

Fazit: Der LoRaWAN-Sensor bietet Ihnen zahlreiche Vorteile
Wenn Sie auf der Suche nach einer einfachen und günstigen Lösung sind, um Ihre Sensoren zu verbinden, dann ist der LoRaWAN-Standard das ideale Mittel dazu. Sie können im Handumdrehen oft eine ganze Halle mit einem einzigen Gateway abdecken und zahlreiche Sensoren dranhängen. Diese lassen sich dank Batteriebetrieb unglaublich leicht anbringen und warten. Dabei halten die Batterien 5, 10 oder sogar bis zu 15 Jahre durch.

Diese einfache Installation spart Ihnen hohe Aufwände gleich zu Beginn, die sparsame Technologie begrenzt den folgenden Energiebedarf dabei sogar noch auf ein Minimum. Aber ein LoRaWAN-Sensor ist nicht nur leicht zu installieren und arbeitet sparsam, sondern auch sicher und zuverlässig. Der offene Standard und die starke Community dahinter garantieren, dass LoRaWAN die Zukunft gehört.

Wir bei Berg beraten Sie umfassend zum Thema LoRaWAN-Sensoren, ihren Vorteilen und ihren Anwendungsbereichen sowie allen weiteren Fragen, die Sie dazu haben könnten. Nehmen Sie jetzt Kontakt auf und profitieren Sie von unserer langjährigen Expertise.

Quellen:
https://www.lora-wan.de/
https://www.linemetrics.com/de/lora-und-lorawan-einfach-erklaert/
https://www.linemetrics.com/de/bis-zu-10-jahre-batterielaufzeit-bei-lora-sensoren-so-schaut-es-in-der-praxis-aus/
https://www.linemetrics.com/de/praxistipps-noch-mehr-lorawan-reichweite/