Anwenderbeispiel: Schule mit Temperatur, Lutfeuchte, Licht und CO2 Sensor vernetzen
Die zentrale Überwachung von Umgebungsparametern wie Temperatur, Luftfeuchte und vor allem CO2 erhält nicht nur durch die Corona-Pandemie eine höhere Bedeutung. So wollen Gebäudeverantwortliche von Schulen, Universitäten, öffentlichen Einrichtungen und mehr den Status ihrer Räume immer im Blick haben. Mit LoRaWAN können Sensornetzwerke mit großen Reichweiten und zugleich geringem Energieaufwand einfach überwacht werden.
So können z.B. die LoRaWAN Sensoren des Herstellers Enginko mcf88 mit, zum Vergleich zum Mitbewerb, größeren internen Akkus mit verlässlicher Überwachungsleistung über viele Jahre punkten.
Offene Fenster – vergessene Beleuchtung – schlechte Raumluft
Der batteriebetriebene MCF-LW12CO2 von Enginko mcf88 ist ein LoRaWAN CO2 Sensor, der zudem Temperatur-, Luftfeuchtigkeits-, Luftdruck, Luftqualität- (VOC) und Licht-Überwachung für geschlossene Räume bietet. Über ein Sensornetzwerk könnte also ein Gebäudewart oder Haustechniker zentral über Temperaturabfall durch offene Fenster, vergessenes Abschalten von Lichtquellen oder zu hohen CO2-Gehalt der Luft gewarnt und somit Kosten gespart und die Sicherheit der Gebäudenutzer erhöht werden.
Wie wird ein LoRaWAN Netzwerk aufgebaut?
Ein LoRaWAN Netzwerk besteht aus vier Komponenten, den Sensoren (Nodes), einem oder mehreren Gateways, einem Netzwerkserver und einem Applikationsserver, wobei das Gateway die Nahtstelle zwischen der Low-Power LoRa-Funkübertragung und der leistungsstarken Anbindung an die Server-Lösung ist.
Beim Aufbau werden zuerst die Sensoren z.B. in den Klassenzimmern oder Turnhallen platziert, um die oben genannten Betriebsparameter zu erfassen. Durch die hohe Reichweite und gute Gebäude-Durchdringung der LoRa-Technologie reicht für solche Anwendungen meist ein Gateway aus. Dieses Gateway wird über LAN oder Mobilfunk mit dem Internet bzw. Server verbunden und ermöglicht sehr schnell und einfach die Kommunikation zwischen den Sensoren und dem Server, womit die Sensordaten ab sofort weiterverarbeitet werden können. Auf Basis dieser Daten können faktenbasierte Entscheidungen und Optimierungen vorgenommen werden bzw. erfolgt bei kritischen Werten ein Alarm, der ein schnelles Reagieren auf Grenzwertüber- oder -unterschreitungen gewährleistet.
Was ist die ideale LoRaWAN Serverlösung?
Grundsätzlich gibt es zwei Herangehensweisen bezüglich Netzwerkserver. Dieser ist sozusagen das Hirn der LoRaWAN Anwendung und verwaltet die Daten und die Geräte im Netzwerk.
- Externer Server (Cloud / Internet) - Bsp. Wanesy Management Center von Kerlink
- Lokale Lösung als Small Private Network (SPN) über All-In-One Gateways - Bsp. WISE-6610 von Advantech
Vorteile von Sensornetzwerken mit LoRa-Technologie
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Niedriger Energieverbrauch
LoRa-Geräte verfügen über eine hohe Energieeffizienz, die bei entsprechendem Design Batterielaufzeiten von bis zu 10 Jahren ermöglichen. -
Hohe Gebäudedurchdringung
Durch die schmalbandige LoRa Funktechnologie können auch Sensoren/Geräte in tiefliegenden Gebäudeteilen eingesetzt werden. -
Optimierte Betriebskosten
Mit einem LoRaWAN Gateway können hunderte Endgeräte verbunden werden. Die Hardware ist dabei vergleichsweise kostengünstig. -
Lokales/eigenes Netz
Anders als bei den Schmalband-Technologien SigFox, NB-IoT oder LTE M ist es mit LoRa möglich, ein eigenes/ lokales Netzwerk aufzubauen.
Weiterführende Links:
Hersteller: Enginko mcf88 | LoRaWAN Sensoren
Produktübersicht: IoT - Internet of Things | LoRaWAN Sensoren