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Was ist LoRaWAN

In dem Bereich der Low Power Wide Area Networks (kurz LPWAN) existieren verschiedene Technologien. Zu den in Deutschland bekanntesten Vertretern gehören LoRaWAN, NB-IoT und Sigfox.


Jede der Technologien hat Ihre eigenen Spezifika – gleich ist allen Technologien, dass bei einem minimalen Energieverbrauch, geringe Datenmengen über eine große Entfernung übertagen werden können. So senden die Sensoren, die zumeist batteriebetrieben sind, ihre Messdaten zu einem Gateway, welcher die Daten empfängt und über eine Internetverbindung an ein entsprechendes Backendsystem weiterleitet. Die Reichweite liegt zwischen 7-15km, wobei in geringeren Entfernungen die Signale auch Kellerräume erreichen. Neben den Gemeinsamkeiten gibt es aber auch einen großen Unterschied zwischen LoRaWAN und NB-IoT. Dieser Unterschied liegt darin, dass LoRaWAN ein lizenzfreies Frequenzband nutzt und NB-IoT, als Subprotokoll von 4G, im lizenzpflichtigen Frequenzbereich liegt.


Dieser Umstand führt dazu, dass in den vergangenen Jahren verschiedene Akteure, speziell Stadtwerke, Energieversorger aber auch Wohnungsbaugesellschaften und Industrieunternehmen begonnen haben, eine eigene LoRaWAN Infrastruktur in Ihrem Wirkungsbereich aufzubauen. Somit können lokale Usecases kostengünstig über diese Technologie bedient werden. Überregionale Usecases werden zumeist mit NB-IoT oder Sigfox abgebildet, wobei in Deutschland der Ausbau von NB-IoT noch nicht abgeschlossen ist.


LoRaWAN wird durch die LoRa Alliance , der inzwischen mehr als 500 Unternehmen angehören, kontinuierlich weiterentwickelt.

Reichweite LPWAN Technologie


FAQ´s   Häufige Fragen

Muss der Internetzugang (WLAN) bis zu dem Ort reichen an dem die LoRaWAN-Sensoren sind?

Nein, die Internetverbindung muss nicht soweit reichen. Ein LoRaWAN Gateway im IoT-Netzwerk übernimmt die Funktion die gesammelten Daten der Sensoren in das von Ihnen gewählte Backend per Internetverbindung zu senden. Je nach Umgebung kann ein gut positioniertes Gateway Sensordaten über mehrere Kilometer Entfernung empfangen. Da die Sensoren die Daten mit der Funktechnik LoRaWAN übertragen, braucht es auf den Strecken kein Internet. Genau da ist einer der größten Vorteile von LPWAN-Techniken wie LoRaWAN, eine weite Distanz ohne Internetverbindung zu überbrücken.

Was bedeutet das wenn bei einem Sensor Klasse A, Klasse B oder Klasse C steht?

Die Unterschiede liegen in der Datenübertragung, die wird zum Teil begrenzt um Energie (sehr oft langlebige Batterie) zu sparen.

Klasse A funktioniert nach ALOHA-Verfahren, der Sensor sendet die Datenpakete an das Gateway, anschließend folgen zwei Empfangsfenster. Während dieser Empfangsfenster kann der Sensor Daten empfangen. Außerhalb dieser Empfangsfenster gehen die Daten ins Leere.

Klasse B öffnet Empfangsfenster zu festgelegten Zeiten, dafür müssen der Sensor und das Gateway zeitlich synchronisiert werden.

Klasse C ist permanent offen und empfängt Daten. Sensoren der Klasse C brauchen oft mehr Energie als die Geräte der anderen zwei Klassen. 

LoRaWAN Sensoren sammeln Informationen aus ihrer Umgebung (wie die aktuelle Temperatur) und senden diese an ein LoRaWAN-Gateway. Dieses Gateway kann, je nach Position und Umgebung, über mehrere Kilometer Entfernung und zum Teil von mehreren Hundert Sensoren, Daten empfangen. Das Gateway ist es auch das die Daten dann an einen Netzwerkserver (Internet) sendet. Dies kann per LAN, WLAN aber auch per Mobilfunk geschehen, abhängig von den jeweiligen Anforderungen.

Mehr Informationen zur LoRa Alliance erfahren Sie unter: lora-alliance.org

Im deutschsprachigem Raum sendet LoRaWAN im Bereich 863 bis 870 MHz, dem Frequenzband 868. 

Ja, bei der Montage eines Gateways kommt es auf die Höhe an, allerdings sollte darauf geachtet werden, dass das Gateway und die Antenne niedriger montiert sind als der Blitzableiter. Ansonsten könnte es passieren, dass stattdessen der Blitz in das Gateway / die Antenne einschlägt.

Die Position eines Sensors ist oft entscheidend für eine korrekte Messung. Beispielsweise sollte ein CO2-Sensor z. B. in Kopfhöhe montiert werden, weil dort die Ausatmung stattfindet, und nicht in Fuß- oder Überkopfhöhe. Wenn allerdings vorrangig in dem Raum gesessen wird, wie in einer Schule, muss auch die Sensorhöhe entsprechend angepasst werden. Anderes Beispiel ist der Radar People Counter der in einem spezifischen Winkel Personen erfasst, außerhalb dieses Kegels funktioniert das natürlich nicht. Dementsprechend ist es immer von Vorteil einen geschulten Techniker vor Ort zu haben.

Ein selbstbetriebenes Gateway kann auch auf ein eigenes LNS/Backend gerichtet werden, welches z.B. auf einem Raspberry PI oder sogar auf dem Gateway selber läuft. Dieses muss dann einfach die Messwerte per MQTT oder Ähnlichem weitergeben.  Für die Verarbeitung der Daten über Gateways dritter benötigen Sie einen LoRaWAN Netzwerkserver (LNS). Hier empfehlen wir thethingsnetwork.org. Dieser LNS ist für Privatanwendungen völlig ausreichend und empfehlenswert, da keine Gebühren anfallen und ein kostenloses Konto eröffnet werden kann.

Kann ich verhindern das ein anderes Gateway meine Daten empfängt oder mein Gateway keine anderen Daten von fremden Sensoren empfängt?

Nein, das lässt sich nicht vermeiden. Da Ihre Datenpakete jedoch verschlüsselt sind und Ihr Sensor dem fremden LNS nicht bekannt ist, ist das Risiko überschaubar. Sollten Sie kritische Daten per LoRaWAN übermittelt, können wir Sie gerne zu weiteren Datenschutzmaßnahmen beraten.

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