Briefing & LoRaWAN

Das heutige Briefing steht ganz im Licht unseres liebsten Tech-Unternehmen: Microsoft ;) 

Die 5 Top Reads der Woche

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Im heutigen Deep Dive geht es um eine Technik, wenn die Reichweite von WLAN zu gering ist und die Kosten von Mobilfunk durch Geräte und Tarife zu hoch sind.

Deep Dive LoRaWAN

Was ist LoRaWAN?

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) hat sich als einer der wichtigsten Standards für die IoT-Kommunikation (Internet of Things) etabliert. Diese Technologie ermöglicht es, mit minimalem Energieverbrauch Daten über weite Strecken zu übertragen - eine ideale Kombination für viele moderne Anwendungen, von der Smart City bis zur Landwirtschaft. In diesem Artikel tauchen wir tief in die technischen Details, Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten von LoRaWAN ein.

Technische Grundlagen

LoRa (Long Range) ist zunächst eine physikalische Übertragungstechnologie (PHY-Layer), die auf einer Chirp Spread Spectrum (CSS) Modulation basiert. Diese Modulationstechnik wurde ursprünglich für militärische und Weltraumanwendungen entwickelt und zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

Hohe Reichweite: In ländlichen Gebieten sind Verbindungen über 10-15 km möglich, in städtischen Umgebungen typischerweise 2-5 km
Hohe Interferenzresistenz: Durch die CSS-Modulation relativ unempfindlich gegenüber Störsignalen
Niedriger Energieverbrauch: Optimiert für batteriebetriebene Geräte mit Laufzeiten von bis zu 10 Jahren

LoRa arbeitet in lizenzfreien ISM-Bändern (Industrial, Scientific and Medical), in Europa typischerweise auf 868 MHz, in Nordamerika auf 915 MHz und in Asien auf 433 MHz.

Netzwerkarchitektur

Die LoRaWAN-Architektur besteht aus vier Hauptkomponenten:

Endgeräte (End Devices): Sensoren oder Aktoren, die mit LoRa-Funkmodulen ausgestattet sind
Gateways: Empfangen die LoRa-Funksignale und leiten sie ins IP-Netzwerk weiter
Netzwerkserver: Verwaltet das gesamte Netzwerk, behandelt Duplikate und steuert die Datenrate
Anwendungsserver: Verarbeitet die Daten für spezifische Anwendungen

Diese Sterntopologie mit Gateways als Relaisstationen wird auch als "Stern-der-Sterne"-Topologie bezeichnet und ermöglicht eine hohe Skalierbarkeit des Netzwerks.