LoRaWAN

Das Funknetz für das „Internet der Dinge“

Von Armbändern zur Pulsmessung über die Steuerung von Heizung und Kaffeemaschine bis zum Zähler für Fernwärme – die Zahl der digitalen Anwendungen und Geräte wird immer größer. Permanent „auf Sendung“ sein, ist aber nicht bei jeder erforderlich.

So müssen die Sensoren zur Überwachung der Wasserqualität im Darmstädter Woog nicht rund um die Uhr ihre Daten weitergeben. Sensoren an Fahrzeugen werden nur dann aktiv, wenn der Standort ermittelt werden soll. Die smarte Beleuchtung im Darmstädter Norden muss erst dann hochgefahren werden, wenn sich nachts Menschen nähern. Und die Füllstandsmelder in den großen Müllbehältern an öffentlichen Plätzen schlagen erst dann an, wenn eine Tonne nahezu voll ist und geleert werden muss.

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) heißt die für all diese Anwendungen genutzte Technologie. LoRaWan ist der Kern des viel zitierten „Internets der Dinge“ – ohne auf das Internet angewiesen zu sein.

Dafür wurde in Darmstadt zwischen mehr als 30 Antennen ein eigenes LoRaWan-Netz gespannt. Das funkt auf lizenzfreien Frequenzbändern im Bereich 868 MHz. Der Vorteil: Die genutzten Frequenzen durchdringen auch Barrieren wie Kellerdecken in Industriegebäuden oder städtischen Altbauten. Das ermöglicht eine große Reichweite von bis zu 80 Kilometern im offenen Gelände – und macht LoRaWan für Anwendungen an entlegenen Orten attraktiv.

Die Übertragung der Meldungen über das LoRaWAN-Netz erfolgt mit einer gewissen Verzögerung (Latenz) – seinen Anwendungen tut das aber keinen Abbruch, denn Echtzeitübermittlung ist zumeist nicht der Anspruch. Die LoRaWAN-Geräte werden nur dann aktiv, wenn es nötig ist, was die Lebenszeit der verwendeten Batterien deutlich verlängert. Der Anlass für die Aktivierung kann ein bestimmter Reiz wie Licht oder Feuchtigkeit, Bewegung oder Berührung sein, der eine Reaktion auslöst: Der Sensor steuert direkt ein Gerät, etwa eine Straßenlaterne, und/oder er funkt eine Information an das für ihn zuständige „Gateway“. Das aktiviert weitere Sensoren – schaltet also möglicherweise weitere Straßenlampen an – und gibt die Meldung übers Internet an die zentrale Plattform weiter. Auf ihr können Daten gesammelt und zu statistischen Zwecken aufbereitet werden – etwa Umweltdaten zur Klimabeobachtung. Die Meldung kann aber auch wiederum von der Plattform weitergegeben werden – beispielsweise als Auftrag zur Mülltonnen-Leerung.