Die Vorteile von LoRaWAN: Datenübertragung strahlungsarm, schnell, sicher und zuverlässig

Entdecken Sie das Potenzial von LoRaWAN für eine schnelle, zuverlässige und strahlungsarme Datenübertragung.

Fragt man renommierte Experten auf dem Gebiet des Internet of Things nach der besten Funktechnologie für IoT-Anwendungen, fällt der Name LoRaWAN gemeinsam mit NB-IoT am häufigsten. Dies ist kaum verwunderlich, schließlich bietet LoRaWAN dank der hohen Reichweite, dem geringen Stromverbrauch sowie der sicheren Datenübertragung enormes Potenzial. 

In diesem Blogpost möchten wir uns auf die Vorteile von LoRaWAN für IoT-Anwendungen wie beispielsweise das Smart Metering konzentrieren.

Sicher, robust und skalierbar – die Vorteile von LoRaWAN im Portrait

Was ist LoRaWAN?

LoRaWAN steht für "Long Range Wide Area Network" und ist ein drahtloses Netzwerkprotokoll, das für die Übertragung von Daten über große Entfernungen optimiert ist. Es nutzt lizenzfreie Funkfrequenzen sowie die Low-Power-Wide-Area-Netzwerktechnologie (LPWAN), weshalb es für Anwendungen im Bereich des Internet of Things (IoT) bestens geeignet ist. 

Anwendungen, die auf LoRaWAN als Netzwerkprotokoll basieren, zeichnen sich durch zahlreiche Vorteile aus. Die wichtigsten Pluspunkte der Übertragungstechnologie sind:

• Hohe Reichweite und Durchdringungsfähigkeit für die Übertragung von Daten über große Entfernungen
• Geringer Stromverbrauch und damit eine lange Batterielebensdauer für Endgeräte im Netzwerk
• Einfache sowie kostengünstige Implementierung und Verwendung durch die Nutzung von lizenzfreien Funkfrequenzen
• Hohe Skalierbarkeit, um eine Vielzahl von Endgeräten zu unterstützen
• Sichere und zuverlässige Übertragung von Daten

LoRaWAN – Datenübertragung in hoher Geschwindigkeit

Die Datenübertragung mit LoRaWAN verläuft besonders schnell, da die Technologie ein relativ kleines Datenpakete überträgt.

Durch die Nutzung von lizenzfreien Frequenzen und die Verwendung von LoRaWAN-Gateways kann die Übertragung von Daten über weite Entfernungen nahezu in Echtzeit erfolgen.

Energieeffizienz und Strahlungsreduktion dank minimaler Sendeleistung

Im Gegensatz zu anderen Funktechnologien nutzt LoRaWAN einen niedrigen Frequenzbereich mit geringerer Sendeleistung. Dadurch und durch die Vermeidung ständiger Verbindungsaufbau- und Trennungsvorgänge wird der Energieverbrauch minimiert und die Strahlungsexposition reduziert.

LoRaWAN-Geräte weisen lediglich einen geringen Batterieverbrauch auf und können dadurch lange Zeit autonom und wartungsfrei betrieben werden, was für viele Anwendungen von großem Vorteil ist. Die Kombination aus geringem Stromverbrauch und strahlungsarmer Übertragung macht LoRaWAN zu einer umweltfreundlichen und nachhaltigen Lösung.

LoRaWAN Netztopologie

Ein LoRaWAN-Netz besteht aus verschiedenen Komponenten:

Zunächst den Nodes, d.h. den Sensoren und Messgeräten, die Datenpakete aus dem Feld übermitteln.

Diese werden dann von Gateways, die sich innerhalb der Reichweite befinden, aufgenommen.

Von dort werden die Daten an die zentrale Komponente in einem LoRaWAN Netzwerk, dem Netzwerkserver, weitergeleitet. Das LoRaWAN-Netzwerk ist in der Regel sternförmig aufgebaut. Der Netzwerkserver bildet den Mittelpunkt mit einer Vielzahl von Aufgaben (z.B. Routing von Nachrichten, Verwaltung der Datenrate, Ver- und Entschlüsselung, De-Duplizierung), während das Gateway die Verbindung zu den Nodes bildet. Damit kann das Gateway ebenfalls Daten des LoRaWAN-Netzwerkservers entgegennehmen und diese an die Nodes weiterleiten.

Der Netzwerkserver leitet Daten an eine Anwendungsserver weiter, der die Daten verarbeitet und dann beispielsweise in einer IoT-Plattform zur Visualisierung und Datenanalyse für den Netzwerkbetreiber zur Verfügung stellt.

Sicherheit und Zuverlässigkeit als Pluspunkte von LoRaWAN

LoRaWAN ermöglicht eine sichere und zuverlässige Übertragung von Daten, die den Schutz der Privatsphäre gewährleistet und vor unrechtmäßigen Zugriff absichert. So verwendet das LoRaWAN-Protokoll beispielsweise eine AES-128-Verschlüsselung und Authentifizierung auf Endgeräteebene, um eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten.

Mit der LoRaWAN Technologie hat der Betreiber die Möglichkeit sein eigenes, privates Netzwerk aufzubauen und somit die komplette Hoheit seiner Daten zu behalten.   

Darüber hinaus nutzt das Netzwerkprotokoll mehrere Kanäle mit unterschiedlichen Frequenzen, um Interferenzen zu minimieren. Eine störungsfreie Übertragung wird durch die Überwachung der Signalqualität sowie einen automatischen Kanalwechsel gewährleistet.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass LoRaWAN ein enormes Potenzial für IoT-Anwendungen wie das Smart Metering bietet. Die Vorteile der Übertragungstechnologie liegen in der hohen Reichweite, der Energieeffizienz, der Skalierbarkeit, der Sicherheit und der Zuverlässigkeit.

Insgesamt ist LoRaWAN eine zukunftsträchtige Technologie, die IoT-Anwendungen sicher und effizient macht. Wir von Elvaco setzen bei der Umsetzung von Smart Metering Infrastrukturen zusätzlich zu LoRaWAN auf mehrere Technologien wie M-Bus, wireless M-Bus und NB-IoT.

Elvaco verfolgt das Prinzip der Technologieoffenheit, welches keine Technologie grundsätzlich bevorzugt, sondern vielmehr je nach Anwendungsfall die optimale Lösung mit der am besten geeigneten Technologie findet. Aus diesem Grund stellen wir Ihnen in unserem Blog schon bald eine weitere Datenübertragungstechnologie aus dem Smart Metering im Detail vor.

FAQ – häufig gestellte Fragen zu den Vorteilen von LoRaWAN

Was sind die Vorteile von LoRaWAN gegenüber anderen Netzwerkprotokollen?

LoRaWAN ermöglicht die drahtlose Übertragung von Daten über große Entfernungen mit geringem Stromverbrauch und hoher Durchdringungsfähigkeit. LoRaWAN nutzt lizenzfreie Funkfrequenzen, was die Implementierung und Verwendung erleichtert und Kosten spart. Verglichen mit anderen Netzwerkprotokollen ist LoRaWAN außerdem sicher, zuverlässig und bietet eine hohe Skalierbarkeit.

In welchen Anwendungen ist LoRaWAN besonders geeignet?

LoRaWAN eignet sich besonders für Anwendungen im Bereich des Internet of Things (IoT), bei denen eine lange Batterielebensdauer und eine zuverlässige drahtlose Übertragung von Daten über große Entfernungen erforderlich sind. Ein prominentes Beispiel für die Anwendung des Übertragungsprotokolls ist die Ausstattung von intelligenten Gebäuden und Wasser- und Wärmenetzen. Hier kommt LoRaWAN insbesondere bei der Realisierung von Smart Metering Systemen zum Einsatz.