LoRa
LoRa steht für «Long Range» und bezeichnet die Funktechnik, welche die Kommunikationsverbindung über Langstrecken ermöglicht. Die Funktechnik kommt ausschließlich in der Kommunikation zwischen den Sensoren und den Gateways zum Einsatz.
Die LoRaWAN-Spezifikationen werden von der LoRa Alliance festgelegt.
Vorteile
Der Vorteil von LoRa (von Long Range) liegt in der hohen Reichweite der Technologie. Ein einzelnes Gateway oder eine Basisstation kann ganze Städte und Hunderte von Quadratkilometer abdecken. Die Reichweite hängt stark vom Umfeld und Hindernissen desjeweiligen Standortes ab. LoRa hat eine höhere Leistungsübertragungsbilanz als jede andere standardisierte Kommunikationstechnologie. Die Leistungsübertragungsbilanz der jeweiligen Umgebung, die typischerweise in Dezibel (dB) angegeben wird, ist der wichtigste Faktor für die Bestimmung der Reichweite. Mit einer minimalen Infrastruktur können ganze Länder leichtabgedeckt werden.
Reichweite
Die Reichweiten zwischen Sender und Empfänger betragen je nach Umgebung und Bebauung zwischen 2 und 15 km. Das System hat eine hohe Sensibilität von -137 dBm. Damit bietet die Technik eine höhere Durchdringung bis tief in Gebäude und in Kellerräume hinein, was die Verfügbarkeit des Netzes erhöht. Die genaue Reichweite von LoRa hängt je Anwendungsfall von vielen Parametern ab, eine spezifische Antwort wäre hier nicht sehr seriös. Aus der eigenen Erfahrung sowie aus dem Austausch mit anderen Anbietern und Herstellern können wir aber folgende Aussagen machen: Innerstädtisch erzielen wir für eine Basisabdeckung (EG und alles darüber) bis zu 4,5 km. Wenn es um eine Reichweite bis ins Untergeschoss geht, kann man mit bis zu 1,5 km rechnen. Auf dem Land können auch Abstände von bis zu 15 km und mehr erreicht werden. Relevante Parameter sind beispielsweise die Standorte der Gateways (speziell die Höhe), Sichtlinie zwischen Sender und Empfänger oder Abhängigkeit von Reflektion und Refraktion, Anwendungsfall, Qualität der Hardware bei Sender und Empfänger, Jahreszeiten und saisonale Einflüsse, Wetter uvm.
Sicherheit
Ein weiteres wichtiges Kriterium für den Erfolg und die Akzeptanz des Internet der Dinge ist die Sicherheit und Vertraulichkeit der transportierten Daten. LoRaWAN verwendet zwei Sicherheitsebenen: Eine für das Netzwerk und eine für die Anwendung. Die Netzwerksicherheitstellt die Authentizität des Knotens im Netzwerk sicher, während die Anwendungsschicht der Sicherheit dafür sorgt, dass der Netzbetreiber keinen Zugriff auf die Anwendungsdaten des Endbenutzers hat. Die AES-Verschlüsselung wird mit dem Schlüsselaustausch unter Verwendung einer IEEE-EUI64-Kennung verwendet. Auch wenn es bei jeder gewählten Technologie Kompromisse zu machen gilt, bieten die LoRaWAN-Funktionen die breiteste Auswahl an Netzwerkarchitektur, Geräteklassen, Sicherheit, Skalierbarkeit für Kapazität und Optimierung der Mobilitätsadresse von potentiellen IoTAnwendungen.
Einsatzmöglichkeiten
LoRa ist mit seiner hohen Reichweite und dem geringen Energiebedarf besonders für Sensoren oder Anwendungen geeignet, bei welchen geringe Datenmengen in großen Zeitabständen gesendet werden. Darunter fallen zum Beispiel Steuerbefehle, Statusmeldungen oder aktualisierte Sensordaten.
Im Bereich Smart-City kann hierdurch beispielsweise die Parkplatzsteuerung mit Parkplatz-Sensoren überwacht werden. Zudem können Abfallbehälter mit Füllstand-Sensoren ausgestattet werden, sodass Entsorgungsunternehmen Ihre Routen optimieren können.
Im Bereich der Logistik können LoRa-Sensoren zur Verfolgung von Gütern oder der Transportüberwachung eingesetzt werden.
Auch im Bereich Flottenmanagement oder Asset-Tracking, also dem Überwachen von Gütern oder Geräten, eignen sich LoRa-Sensoren hervorragend.
