23.06.2023 513

LoRaWAN: Vorteile von IoT-Funknetzen für Smart Cities

Die Entwicklung von Smart Cities und Automatisierung spielt eine immer größere Rolle im Leben der modernen Gesellschaft. Smart-Lösungen ermöglichen es, viele Routineaufgaben an Programme und Technologien zu delegieren. Geräte und Anlagen werden immer häufiger aus der Ferne gesteuert, was das Leben in Städten komfortabler, sicherer und kontrollierbarer macht. Außerdem wird dadurch ein sparsamerer Umgang mit Energie erzielt.

In diesem Artikel werden wir darüber sprechen, wie in künftigen Smart Cities IoT, LoRaWAN-Protokolle sowie Funknetze mit geringem Energieverbrauch eingesetzt werden und warum diese Technologien unverzichtbar für moderne Städte sind.

LPWAN: Funktechnologie für das Internet of Things (IoT)

Die Entwicklung einer “intelligenten Stadt” ist ohne den Einsatz vieler Smart-Geräte wie Bewegungssensoren oder Rauchmelder nicht denkbar. Diese Geräte können zwar direkt mit dem Internet verbunden werden, aber das ist nicht die praktischste oder kostengünstigste Lösung. Solche Sensoren übertragen nur kleine Datenpakete und benötigen daher keine große Netzwerkbandbreite. Außerdem ist die Bereitstellung einer qualitativ hochwertigen Internetabdeckung eine kostspielige Aufgabe, die mancherorts nur schwer zu bewerkstelligen ist.

Aus diesem Grund werden LPWAN-Lösungen in Großstädten immer häufiger angewendet. LPWAN steht für “Low Power Wide Area Network” – es handelt sich dabei um eine Technologie, bei der Geräte mit geringem Stromverbrauch in einem gemeinsamen Funknetz, das sich über lange Distanzen erstreckt, verbunden werden. LPWAN-Protokolle sind für die Übertragung kleiner Datenpakete ausgelegt, und zwar auf Frequenzen, für die keine Genehmigung erforderlich ist. Die Einrichtung solcher drahtloser Sensornetze ist einfacher und billiger als der Betrieb eines WLAN-Netzwerks. Gleichzeitig wird damit eine Lösung für IoT-Konnektivität geschaffen, die eine Einhaltung von Datenschutzbestimmungen, eine hohe Eingangskapazität und eine umfassende Abdeckung gewährleistet. Eines der gängigsten Systeme dieser Art ist als LoRaWAN bekannt.

Was ist LoRaWAN?

Bei LoRaWAN handelt es sich um ein Protokoll für Funkkommunikation, das besonders bei IoT-Anwendungen zum Einsatz kommt. LoRaWAN macht es möglich, Sensoren oder batteriebetriebene Geräte aus der Ferne zu steuern. Sie senden Funksignale an eine Basisstation, woraufhin die Daten an einen Server übertragen und über das Internet abgerufen werden. Die Signalübertragung funktioniert in beide Richtungen, so dass LoRaWAN sich nicht nur für die Datenerfassung eignet, sondern auch um Steuersignale an Geräte zu senden, z.B. um sie zu starten oder ihre Einstellungen zu ändern.

Die Signale werden über die Luft übertragen und sind stark genug, um Wände oder Gegenstände zu durchdringen. Auf diese Weise bleiben Sensoren verbunden, selbst wenn sie in Kellern und Hochhäusern installiert werden. Auch Datenerfassung in dichten städtischen Gebieten stellt kein Problem mehr dar.

In offenen Gebieten ist eine Netzabdeckung von bis zu 15 km möglich, in Städten von bis zu 5 km (abhängig von der Gebäudedichte und dem Material, aus dem die Wände bestehen). Darüber hinaus werden die über drahtlose Sensornetze übertragenen Daten sicher verschlüsselt.

Wir fassen die Vorteile von LoRaWAN fürIoT-Infrastruktur noch einmal zusammen:

Hohe Signalstärke Kosteneffizient und langlebig
Gegenseitige Verbindung Keine hochqualifizierten Fachkräfte für Einsatz und Wartung erforderlich
Kostengünstige Bereitstellung des Netzes und Wartung der Geräte Maximale Energieeinsparung
Datenübertragung über große Reichweiten Solide Datensicherheit

Verwendung von LoRaWAN in der Infrastruktur intelligenter Städte

Die Besonderheiten dieser Technologie machen sie zur besten Lösung für das IoT-Datenmanagement in Smart Cities, was den Komfort und die Sicherheit der Einwohner gewährleistet. Die Lösung wird in verschiedenen Bereichen eingesetzt, unter anderem:

  • Energiemanagement. Mit intelligenten LoRaWAN-Geräten können Unternehmen Beleuchtung, Heizung/Kühlung und andere Energiesysteme in Gebäuden steuern sowie die Verbrauchserfassung automatisieren.
  • Öffentliche Sicherheit. Sensorsysteme in Betrieben und Büros können Brände und unbefugtes Eindringen verhindern und solche Vorfälle zeitnah melden.
  • Wassermanagement und Leckerkennung. Öffentliche und private Versorgungsunternehmen können umgehend Informationen über Schäden an der Infrastruktur erhalten, Verlust und Diebstahl wirksam überwachen und vorbeugen.
  • Gebäudeautomatisierung. Ein System von intelligenten Geräte in Einkaufszentren, Büros und Verwaltungsgebäuden ermöglicht die Schaffung optimaler Bedingungen, z.B. das Einschalten von Klimaanlagen in Räumen in Abhängigkeit von der Temperatur und der Anzahl der Personen.
  • Umweltüberwachung. Smart-Geräte sind in der Lage, Daten über Temperatur und Luftfeuchtigkeit zu empfangen, z.B. in Gewächshäusern.
  • Abfallwirtschaft. Intelligente Mülltonnen sind mit einem Sensorensystem und einem Kompressor ausgestattet, der die Größe des Mülls reduziert. Das entlastet die Stadtwerke und optimiert die Müllabfuhr.
  • Intelligentes Parken. Eines der Probleme in Großstädten ist die Suche nach freien Plätzen. Es lässt sich lösen, indem Parkplätze mit intelligenten Geräten ausgestattet und Informationen darüber in Echtzeit weitergeleitet und angezeigt werden.
  • Intelligente Straßenbeleuchtung. Die Lichtintensität der Straßenlaternen kann je nach Anzahl der Fußgänger und Fahrzeuge angepasst werden.
  • Smart-Lösungen für den öffentlichen Verkehr. Der Einsatz von drahtlosen Sensornetzen im Verkehrsmanagement ermöglicht es den Fahrgästen, den Standort der öffentlichen Verkehrsmittel zu verfolgen und ihre Fahrzeit zu planen.

Welche Möglichkeiten IoT-Funktechnologie eröffnet

Verwaltungsunternehmen, Energieversorger, lokale Behörden, Bauträger und Industrieunternehmen können mit LoRaWAN-verwalteten Geräten Geschäftsprobleme lösen, Ressourcen verwalten und Kosten senken. Mit dieser Technologie wird Folgendes möglich:

  • Sicherheit von Gebäuden und Straßen erhöhen
  • Kosten für die manuelle Verbrauchserfassung senken
  • Immobilienwerte durch den Einsatz intelligenter Technologien steigern
  • Strom- und Wärmeverbrauch optimieren
  • Kundenzufriedenheit erhöhen
  • Leckagen erkennen und melden
  • Servicequalität verbessern

Jooby: Lösungen für Smart Cities auf der Grundlage der LoRaWAN-Technologie

Einer der europäischen Hersteller von intelligenten Geräte für den Einsatz im LoRaWAN-Funknetz ist die ukrainische Marke Jooby. Das Unternehmen spezialisiert sich auf automatische Verbrauchserfassung und Fernablesung von Zählern. Es produziert eigene mit Sensoren ausgestattete intelligente Funkmodule her und stellt Software für die anschließende Datenverarbeitung bereit.

Die Funkmodule nehmen automatisch Zählerstände auf und übermitteln sie drahtlos über das LoRaWAN-Netz an den Server des Betreibers. Diese Module lassen sich einfach an den Zählern anbringen und können in wenigen Minuten aktiviert werden. Neben der eigentlichen Verbrauchserfassung kann ein Funkmoduls unbefugte Fremdeingriffe und Manipulationen mit Zählern erkennen und automatisch meden. Außerdem wird man über niedrigen Batteriestand und andere Notfallsituationen benachrichtigt.

Jooby bietet Funkmodule für folgende Arten von Zählern an:

Dank des geringen Stromverbrauchs können die Geräte bis zu 15 Jahre lang ohne Batteriewechsel betrieben werden. Die Funkmodule erfassen die Zählerstände in voreingestellten Intervallen und übermitteln sie über Funknetz. Diese Lösung ermöglicht es Unternehmen und Energieversorgern, genaue Daten über den Verbrauch rechtzeitig zu erhalten, den Prozess der Ablesung zu vereinfachen, Lecks oder Diebstahl zu erkennen und die Betriebskosten zu senken.

LoRaWAN ist eine kosteneffiziente und praktische Lösung für IoT-Sensornetzwerke. Dieses System sorgt nicht nur für sparsameren Energieverbrauch, sondern erhöht auch die Sicherheit und den Komfort der Bewohner, was breite Perspektiven für die Stadtplanung der Zukunft bietet.

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