Haben Sie schon einmal an einem Feedback-Terminal im Flughafen, an einer Kasse ode rin öffentlichen Sanitärräumen Ihre Zufriedenheit per Knopfdruck bewertet?
Was aus Sicht der Nutzer spielerisch wirkt, basiert auf einer durchdachten IoT-Architektur. Die meist batteriebetriebenen Devices senden ihre Statusmeldungen über Monate hinweg an eine zentrale Annahmestelle, die empfangene Daten in Echtzeit verarbeitet und das ohne Wifi- oder Mobilfunkanbindung. Die zugrunde liegende Technologie ist LoRaWAN.
Mit zunehmender Vernetzung von Infrastruktur im Rahmen digitaler Transformationsprogramme steigt der Bedarf an energieeffizienter und kostengünstig skalierbarer Signaltechnik, die auch außerhalb klassischer IT-Umgebungen, zuverlässig Daten kommuniziert.
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) wurde genau dafür konzipiert: Als offener Funkstandard zur Übertragungkleiner Datenmengen über urbaneDistanzen.
Die Technologie eignet sich insbesondere für batteriebetriebene Devices die Messwerte aufnehmen und mit kleiner Übertragungsrate versenden. Über standardisierte Schnittstellen können beliebig viele Sensoren und Aktoren in bestehende IT- und Betriebsinfrastrukturen eingebunden werden.
Mit LoRaWAN steht der TTL-Industrie (Travel,Transport & Logistics) eine robuste, flexible und zukunftsfähige Technologie zur Verfügung, die den Einstieg oder die Erweiterung der in IoT-gestützten Betriebsoptimierung wirtschaftlich realisierbar macht.
LoRaWAN basiert auf dem Prinzip der Low Power Wide Area Networks (LPWAN). Dabei werden Daten mit extrem niedriger Sendeleistung über das lizenzfreie Sub-Gigahertz-Frequenzband (z. B. 868 MHz inEuropa) übertragen.
Interessant ist, dass die zugrundeliegende Modulationstechnik von der Natur inspiriert ist. Signale bestehen aus (Up-/Down-)Chirps und kontinuierlichen Frequenzdurchläufen (steigend/sinkend),die beispielsweise Delfine und Fledermäuse zur Kommunikation und Ortung von Beute nutzen.
Da das modulierte LoRa-Signal über ein breites Frequenzspektrum gesendet wird, ist es resistent gegen störende Interferenzen. Die Bandbreite von LoRa beträgt in der Regel 125 kHz, zum Vergleich, FM-Radio hat nur eine Bandbreite von 12–16 kHz.
Die LoRaWAN-Netzwerkarchitektur ist modular und skalierbar, sie besteht auf 4 Hauptkomponenten:
Sogenannte Enddevices, Sensoren mit integriertem LoRaWAN-Link, messen und übertragen Daten wie Zählstände, Temperatur oder Koordinaten und übertragen ihre Daten. Dabei kommunizieren sie mit Gateways.
Die Gateways fungieren als Empfänger und Brücke zum Netzwerk (Internet/Intranet). Sie übermitteln empfangene Signale über IP-basierte Verbindungen (LAN, Wifi, Mobilfunk) an den Network Server.
Der angeschlossene Network Server übernimmt die zentrale Steuerung. Wie in einer Poststelle prüft dieser Redundanzen, verwaltet die Sicherheit und priorisiert die Weiterleitung an nachgelagerte Systeme.
Die finale Verarbeitung erfolgt auf dem Application Server. Hier werden die Sensordaten entschlüsselt und für Anwendungen als Daten bereitgestellt. Diese Daten können im Anschluss direkt oder in Kombination mit weiteren Datenquellen genutzt.
Auch wenn die Kommunikation in aller Regel von Enddevices zu Gateways (Uplink) gerichtet ist, ist etwa zur Konfiguration die Kommunikation in Richtung einzelner Devices (Downlink) möglich.
Trotz der Nutzung lizenzfreier Frequenzbänder bietet LoRaWAN ein hohes Maß an Sicherheit. Die Kommunikation ist Ende-zu-Ende verschlüsselt (AES-128-Verschlüsselung). Jedes Device besitzt individuelle Schlüssel, die eine sichere Authentifizierung, Integrität und Vertraulichkeit sicherstellen. Selbst wenn der Funkverkehr mitgeschnitten werden würde, bleiben Inhalte geschützt, da die Signale ohne gültigen Schlüssel unbrauchbar sind.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung neuer Sensorik für LoRaWAN steigt auch die Zahl konkreter Anwendungsfälle. Insbesondere an Orten wie Transport-Hubs, wo Prozesse effizienzgetrieben oder Sicherheitsprozesse datenbasiert gesteuert werden sollen. Die Einsatzmöglichkeiten reichen vom einfachen Füllstandsensor bis hin zur intelligenten Vernetzung von Infrastruktur ganzer Terminalbereiche.
M2P hat exemplarisch eine Auswahl bewährter Use Cases zusammengestellt, mit Fokus auf das Facility Management. Die Beispiele zeigen, wie Unternehmen durch gezielten Einsatz ihre betriebliche Effizienz steigern und operative Sicherheit erhöhen.
LoRaWAN ist kein Ersatz für Wifi oder 5G, sondern eine ergänzende Signalverarbeitung mit anderem Zweck: Während Wifi und 5G auf hohe Bandbreiten und kurze Latenzen für große Datenmengen zielen (z. B.Videostreaming oder Sprachübertragung), konzentriert sich LoRaWAN auf das energieeffiziente Senden kleiner Datenpakete über weite Distanzen, ideal für Sensoren, die periodisch oder ereignisbasiert Daten übertragen.
LoRaWAN ermöglicht eine einfache und kostengünstige Vernetzung ohne Verkabelung, wo klassische Technologien entweder überdimensioniert oder wirtschaftlich unattraktiv wären.
Um Herausforderungen zu umgehen, hat M2P Insights erfasst, die bei der Planung unbedingt zu beachten sind:
LoRaWAN ist mehr als nur eine Funktechnologie, es ist ein Enabler für datenbasierte Betriebsführung. Die lizenzfreie Datenübertragung, kabellose Devices und einfache Installation machen die Lösung besonders attraktiv für weitläufige Infrastrukturen wie Flughäfen, Bahnhöfe oder Industrieareale.
Doch der eigentliche Mehrwert entsteht erst dann, wenn die Technologie zielgerichtet eingesetzt wird. Nicht die Technologieselbst stehen im Fokus, sondern die konkreten Use Cases mit Hebel auf Kosten, Effizienz und Sicherheit.
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