Low Power Wide Area Networks

Wieso LPWAN?

In Zeiten von Digitalisierung, Internet der Dinge und Industrie 4.0 treffen wir immer wieder auf Sensoren, die Daten für die neue Welt liefern. Bei dem Ziel, in jedem Kontext, für alles und überall Sensoren zu platzieren kommt man zwangsläufig zu dem Punkt, dass nicht jeder Sensor mit einem Strom- und Internetkabelanschluss versehen werden kann.

Wenn wir dann überlegen, einen mobilen, batteriebetriebenen Sensor via Mobilfunk ins Internet zu bringen, stellen wir jedoch schnell fest, wie teuer und vor allem batterietechnisch kurzlebig diese Lösung ist.

Bei der Lösungssuche kommen wir früher oder später auf sogenannte Low Power Wide Area Networks (LPWAN).

Was ist LPWAN?

Grundsätzlich handelt es sich um eine Mobilfunktechnik. Jedoch ist diese, wie der Name schon sagt, auf geringen Energieverbrauch und große Reichweiten spezialisiert. Einziger Wehrmutstropfen ist der Datendurchsatz. Diese drei Parameter stehen ähnlich wie genügend Schlaf, Sozialleben und gute Noten in der Schule zueinander: 2 kann man optimieren, der dritte Parameter muss sich anpassen.

Dreieck LPWAN

Dementsprechend ist dies Technologie nur sinnvoll einzusetzen, wenn Datenmengen im Bereich von Byte (B) und kByte (kB) zu übertragen sind.

Beispiel:

Anhand eines allseits bekannten Beispiels lässt sich der Vorteil der Technik sehr einfach erkennen.

In einer Mietwohnung müssen an allen Heizungen Messgeräte für die Zählung der Heizleistung angebracht sein. Früher wurden diese Messgeräte händisch durch einen Mitarbeiter des Versorgers abgelesen. Doch ein Hausbesuch gestaltet sich teuer und die menschliche Interaktion ist zusätzlich fehleranfällig.

Ein Sensor, der die Messdaten automatisch an das Abrechnungssystem des Versorgers schickt, behebt dieses Problem.

Eben solche Sensoren senden ihre Informationen über ein LPWAN: Dank der Datenübertragungen nur alle paar Tage oder Wochen und der geringen Datenmenge können die Vorteile von Reichweite und Batterielanglebigkeit voll ausgenutzt werden.

Mit gerade einmal 10-20 Funkmasten können dann bereits Großstädte wie München komplett abgedeckt und eine Laufzeit von teils mehr als 10 Jahren erreicht werden.

Selbst nutzen:

Dank des immer größer werdenden Bedarfs und Markts an mobilen, langlebigen Sensoren gibt es inzwischen diverse Anbieter und Variationen der Technologie. Damit geht einher, dass sich neben einer eigenen Umsetzung des Systems verschiedene Anbieter von Sensornetzwerken für eine Nutzung anbieten.

Die „großen“ Mobilfunkanbieter bieten mit ihren NB-IoT Angeboten vorrangig Vorzüge bei höherem Datendurchsatz, geringer Latenz und geringer Fehlertoleranz, Alternativen wie LoRa oder Sigfox fokussieren sich hingegen eher auf extrem energiesparende und auf geringen Datendurchsatz optimierte Systeme.

Mit diesem Pool an Angeboten lässt sich jeder mobile Sensor mit dem Internet verbinden. Die Welt der Sensoren kann kommen.

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