Digitalisierung mit Sensoren

Ein Sensor ist ein Messfühler, der für die Messung von Daten und Werten verantwortlich ist. Diese schickt der Sensor verschlüsselt an das nächste LoRa®-Gateway. Der Sensor wird dabei je nach Sensorik-Lösung z. B. an einem Wasserzähler, Müllcontainer oder einer Wand angebracht. Da der Sensor mithilfe von Batterien betrieben wird, ist er sehr energiesparend. Unter normalen Umständen funktioniert ein Sensor über mehrere Jahre (ca. fünf Jahre). Dies ist jedoch abhängig davon, um welchen Sensor es sich handelt. Natürlich kann es jedoch auch vorkommen, dass ein Sensor aufgrund äußerer Umstände, wie z. B. Vandalismus, langanhaltender Hitze oder extremer Kälte nicht so lange funktioniert. Batterien können im Normalfall ausgetauscht werden. Die verbauten Sensoren senden nicht dauerhaft, sondern in zuvor definierten Intervallen. Die Strahlung ist dabei mit 25 mW sehr gering. Dies entspricht der Strahlung eines Babyphones. Das LoRa®-Gateway übermittelt seine Daten über Mobilfunk. Die Strahlung hierbei beträgt 250 mW. Dies ist vergleichbar mit einem schnurlosen Festnetztelefon. Allerdings benötigt man eine relativ kleine Anzahl an LoRa®-Gateways, um eine Kommune abzudecken.

Das Internet of Things (IoT) bietet die Möglichkeit, dass physische und virtuelle Gegenstände miteinander vernetzt werden und zusammenarbeiten. Elektronik, Übertragungstechnologien und Software werden so miteinander verknüpft, dass der Mensch den größtmöglichen Nutzen aus den gewonnenen Daten und Erkenntnissen dieser Dinge ziehen kann. Vor allem Kommunen und Unternehmen profitieren. Das IoT benötigt ein flächendeckendes Funknetz als Basis für den Datenaustausch zwischen realer und virtueller Welt. LoRaWAN® ist eine Möglichkeit, IoT umzusetzen.

LoRa® steht für „Long Range Wide Area“ und ist eine Funktechnologie. Dank dieser können Daten etlicher Sensoren strahlungsarm, energieeffizient und mit einer hohen Reichweite übertragen werden – auch von abgelegenen und schwer zugänglichen Orten.

LoRaWAN® steht für „Long Range Wide Area Network“ und bezeichnet den gesamten Netzwerkaufbau sowie die Kommunikation der einzelnen Komponenten untereinander. Vergleichbar mit einem WLAN-Netzwerk zu Hause. Es dient als Grundlage zum Aufbau einer digitalen Infrastruktur. Mithilfe dieser Technik können Kommunen oder Städte, Liegenschaften oder Gebäude intelligent gemacht werden. Mit LoRaWAN® können ganze Orte, Liegenschaften oder Gebäude intelligent gemacht werden.

Dadurch entstehen einige Vorteile:

• Probleme können frühzeitig erkannt und beseitigt werden.
• Einsparpotenziale können ausgeschöpft werden.
• Die Sicherheit in Ihrer Kommune kann erhöht werden.
• Es ist kostengünstig.
• Die Datenübertragung ist strahlungsarm, schnell und zuverlässig.
• Sie haben mehr Transparenz durch gesammelte Daten und Prozesse.
• Sie gewährleisten Energieeffizienz.
• Es besteht eine hohe Datensicherheit (Ende-zu-Ende-Verschlüsselung).
• Daten und Werte können visualisiert werden.
• Es ist klimaschonend.
• Es gibt vielseitige Anwendungsbereiche.
• Alltagsarbeiten werden vereinfacht.

Ein LoRa®-Gateway ist eine sogenannte Kommunikationseinheit. Es empfängt die Daten von den Sensoren und vermittelt diese weiter an den Netzwerkserver, das lokale Rechenzentrum. Die Datenübertragung erfolgt dabei über Mobilfunk. Je mehr Gateways im Netz verbaut sind, desto besser ist die Funknetzabdeckung. Um eine gute Reichweite zu gewährleisten, werden die Gateways meistens auf dem Dach bzw. in großer Höhe montiert. Wir bei der Netze BW GmbH setzen auf strahlungsarme Gateways, die sich an die gesetzlich festgelegten Grenzwerte halten und die eine Empfangskapazität für mehrere 1.000 Sensoren haben. Dabei ist eine Datenübertragung über eine Entfernung von bis zu 10 km möglich (abhängig von Standort und Lage der Gateways).

LoRaWAN® ist eine Marke, die unter Lizenz der LoRa Alliance® verwendet wird. Hinter der LoRa Alliance® verbirgt sich eine gemeinnützige, offene Vereinigung, die Low Power Wide Area Network Technologien (LPWAN) weltweit standardisieren und damit die Realisierung und Durchsetzung von IoT umsetzen möchte. Sie setzen sich für eine flächendeckende Verfügbarkeit von LoRaWAN® ein. Weitere Informationen erhalten Sie auf der Website der LoRa Alliance®.

Die Sicherheitsstandards bei LoRaWAN® sind sogar höher als beim Online-Banking. Die Daten sind durch eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung gesichert. Dabei bleiben die Daten jederzeit auf einem lokalen Server, der an unserem Rechenzentrum gehostet wird.