Das Internet der Dinge (Internet of Things) und intelligente IoT-Module gehören mittlerweile zum Alltagsleben in Großstädten, in denen smarte Technologien zum Einsatz kommen.
Mit dem Kommunikationsprotokoll LoRaWAN ist man in der Lage, Daten von intelligenten Geräten zu empfangen oder zu übertragen und diese Geräte aus der Ferne zu steuern. In verschiedenen Projekten werden zunehmend Smart-Module mit geringem Stromverbrauch eingesetzt, die jahrelang arbeiten können, ohne dass die Batterien gewechselt werden müssen.
Aber LoRaWAN-Module verfügen über viele verschiedene Eigenschaften und man kann schnell den Überblick verlieren, wenn es um die Frage geht, welches Gerät sich am besten für Ihre Anforderungen eignet. Zunächst sollten Sie sich von der Qualität des Produkts überzeugen – der Verkäufer muss Ihnen die Dokumente über die Prüfung und Zertifizierung der LoRaWAN-Module vorlegen. Das bietet auch eine gute Möglichkeit, ein Modul mit solchen Eigenschaften auszuwählen, welches den Anforderungen Ihres Projekts entspricht.
Worauf sollte man bei der Wahl von LoRaWAN-Funkmodulen achten?
Um ein Gerät auszuwählen, das für Ihr spezielles Projekt geeignet ist, müssen Sie eine Prüfung des IoT-Moduls durchführen, um festzustellen, wie gut es bei der Einhaltung verschiedener Kriterien abschneidet. Im Folgenden haben wir unterschiedliche Merkmale aufgeführt, auf die Sie achten sollten, bevor Sie sich für ein bestimmtes Modell entscheiden.
Energieeffizienz: Das Beste aus der Batterie herausholen. Einer der Vorteile von drahtlosen Modulen besteht darin, dass sie so gut wie überall platziert werden können. Aber es ist auch gleichzeitig ein Schwachpunkt, denn die Lebensdauer des Moduls hängt von der eingebauten Batterie ab. Damit das Gerät länger in Betrieb bleiben kann, muss er einen geringen Stromverbrauch haben. Normalerweise sind LoRaWAN-Module für eine Betriebsdauer von mehreren Jahren ausgelegt.
Sie sollten darauf achten, ob es sich um einen wiederaufladbaren Akku oder um eine austauschbare Batterie handelt, da es einen großen Einfluss auf die Betriebsdauer haben wird.
Sicherheit und Datenschutz. Bevor Daten von der Software verarbeitet werden, legen sie einen langen Weg zurück. Die Daten müssen auch verschlüsselt werden, damit Unbefugte auf sie nicht zugreifen können. Verschlüsselungstechnologien können von Gerätetyp zu Gerätetyp variieren. Daher ist es wichtig, bei der Auswahl des IoT-Moduls darauf zu achten, dass es einen robusten Verschlüsselungsstandard unterstützt, wie zum Beispiel AES-128, der für LoRaWAN-Geräte häufig verwendet wird.
Speicherkapazität: Erfassung, Verarbeitung und Speicherung von Daten. Ein drahtloses Funkgerät arbeitet nicht ununterbrochen. Um Strom zu sparen, schaltet es sich für eine kurze Dauer ein – in dieser Zeit werden Daten erfasst. Das Gerät speichert diese Daten vorübergehend und löscht sie anschließend.
Der für den Betrieb ausreichende Speicherplatz kann bei den verschiedenen Typen von LoRa-Modulen sehr unterschiedlich sein. Außer der Häufigkeit der Datenübertragung spielt auch die Auflösung der erfassten Daten eine große Rolle. Dieser Parameter bezieht sich auf die Mindestanzahl von Änderungen, die der IoT-Sensor erkennen kann. Man kann sich das wie ein Lineal vorstellen: Um eine Strecke in Millimetern zu messen, muss die Skala zehnmal mehr Teilungen haben als bei der Messung der gleichen Strecke in Zentimetern. Dementsprechend wird auch mehr Speicherplatz benötigt, um genauere Daten zu erfassen, zu verarbeiten und zu speichern.
Bedenken Sie auch, dass einige Module Daten nur sammeln, um sie an andere Geräte oder Gateways weiterleiten (diese Module benötigen weniger Speicher). Für die Verarbeitung und Kodierung bzw. Dekodierung der Daten nach der Erfassung wird ein zusätzliches Gerät verwendet. Für diesen Prozess ist wiederum mehr Speicherplatz erforderlich.
Formfaktor: Abmessungen und Design. Bei der Wahl eines LoRaWAN-Moduls muss man auch berücksichtigen, unter welchen Bedingungen es arbeiten wird. Wenn Sie das Gerät im Freien aufstellen, sollte es ein robustes Gehäuse haben, das beständig gegenüber UV-Licht und Wassereinwirkung ist. Andererseits ist das Gewicht und die Haltekraft wichtig, um das Modul sicher zu befestigen.
Frequenzbereich. In verschiedenen Ländern werden bestimmte Frequenzbänder für die Übertragung und den Empfang von Funksignalen gesetzlich vorgeschrieben. Um mögliche Probleme zu vermeiden, sollten Sie zunächst herausfinden, ob das von Ihnen gewählte Modul mit der richtigen Frequenz arbeitet.
Signalreichweite und Netzabdeckung. Wenn Ihr Projekt eine Netzabdeckung über eine große Strecke vorsieht, sollten Sie nach Modulen mit maximaler Signalübertragungsreichweite suchen.
Datenübertragungsrate und Stromverbrauch. Die Datenübertragung im LoRaWAN-Netz erfolgt mit einer geringeren Rate, als es beispielsweise in einem WLAN-Netz der Fall ist. Das liegt daran, dass die Geräte weniger Bits pro Zeiteinheit senden und empfangen. Allerdings verbrauchen LoRaWAN-Funkmodule weniger Strom, was für drahtlose Geräte sehr wichtig ist.
In den meisten Fällen ist diese Übertragungsrate für Projekte unkritisch, da Datenpakete, die über das LoRaWAN-Netz übertragen werden, klein sind. Dies können beispielsweise Zählerstände oder Informationen über die Verfügbarkeit eines freien Parkplatzes sein. Für die Übertragung solcher Informationen ist in der Regel nicht die gleiche Datenrate erforderlich wie für die Übertragung von Videos.
Widerstandsfähigkeit gegenüber Funkstörungen. Es ist wichtig, dass das von Ihnen gewählte Modul in allen Situationen Signale empfängt und sendet, auch in einer städtischen Umgebung mit dichter Bebauung oder in einem mehrstöckigen Gebäude mit dicken Wänden, Decken und verschiedenen Hindernissen. Wenn Sie planen, das Modul an einem solchen Ort zu platzieren, schauen Sie sich nach einem Modell mit hoher Empfangsempfindlichkeit und Störfestigkeit um.
Was kann die Effizienz von IoT-Modulen verbessern?
Angenommen, Sie haben das Modul gefunden, das am besten für die Anforderungen Ihres Projekts geeignet ist. Damit es so effizient wie möglich arbeitet, empfehlen wir Ihnen, noch ein paar Punkte zu beachten:
- Wählen Sie einen guten Gerätestandort. Um die größtmögliche Kommunikationsreichweite zu gewährleisten, sollten Sie versuchen, das Modul in einem offenen Bereich zu platzieren. Das Fehlen von Hindernissen trägt zu einer besseren Signalübertragung bei.
- Wenn möglich, schließen Sie eine externe Antenne an das Modul an, und zwar so, dass sie in Richtung des Gateways (der Basisstation) zeigt – so wird die Signalstärke erhöht.
- Achten Sie auf eventuelle Firmware-Updates und installieren Sie diese unbedingt. Auf diese Weise können Sie die Sicherheit und Effizienz des Betriebs Ihrer IoT-Sensoren verbessern.
Die Integration von IoT-Geräten bringt mehr Komfort, Sicherheit und Schutz in das städtische Leben. Jedes Projekt erfordert eine individuelle Herangehensweise an die Auswahl der Module. Überlegen Sie daher bei der Suche nach passenden Geräten, welche Kriterien bei Ihrem Projekt entscheidend sein werden. Achten Sie dabei auf solche Faktoren wie das unterstützte Frequenzband, die Datenübertragungsrate, die Empfangsempfindlichkeit und Störfestigkeit, die Reichweite der Signalübertragung, die Batterielebensdauer, den Stromverbrauch und die Verschlüsselung der Daten.
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