Für die drahtlose Netzwerkübertragungstechnologie des Internets der Dinge stehen zahlreiche Lösungen zur Auswahl. Verschiedene Kommunikationstechnologien weisen unterschiedliche Eigenschaften auf und haben jeweils ihre eigenen Anwendungsszenarien. So kann beispielsweise WLAN große Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit übertragen, hat jedoch eine begrenzte Reichweite; Mobilfunknetze vereinen die Vorteile von hoher Geschwindigkeit und großer Reichweite, weisen jedoch eine unzureichende Reichweite auf; NB-IoT eignet sich für die Echtzeit- und Großdatenübertragung; LoRa eignet sich für kleine Datenmengen sowie für die Verwaltung regelmäßiger, umfangreicher Datenmengen bei geringem Stromverbrauch.
IoT-Anwendungen wie die Steuerung der städtischen Beleuchtung, die Wetterüberwachung und die landwirtschaftliche Überwachung weisen unterschiedliche Prioritätsmischungen auf. Bei diesen Anwendungen werden Größen wie Wetterbedingungen, Bodenfeuchte oder das Ein- und Ausschalten von Straßenlaternen gemessen oder gesteuert, die sich über lange Zeiträume hinweg nur langsam ändern. Zudem liegen die Sensorknoten oft Meilen voneinander entfernt und werden mit Batterien betrieben, sodass die besten Funkprotokolle in der Lage sein müssen, kleine Pakete über große Entfernungen bei minimalem Stromverbrauch zu übertragen. Das LoRa-Protokoll ist darauf ausgelegt, solche Anforderungen zu erfüllen.
Überblick über die LoRa-Funktechnologie
LoRa ist eine weiterentwickelte Funkübertragungstechnologie, die den Reichweitenradius im Vergleich zur klassischen FSK-Technologie um das 3- bis 5-Fache erhöht. Die LoRa-Modulations- und Demodulationstechnologie verbessert die Funkübertragungsreichweite erheblich, ohne die Sendeleistung zu verändern (d. h. durch Erhöhung des Link-Budgets oder der Empfangsempfindlichkeit). LoRa ist auf Anwendungen im Bereich der Low-Power-Wide-Area-Netzwerke (LPWAN) ausgerichtet. Die Reichweite beträgt mehr als 15 Kilometer, und die Anzahl der verbundenen Knoten kann bis zu 1 Million betragen. Die Kombination aus geringem Stromverbrauch und extrem großer Reichweite erhöht die maximale Datenübertragungsrate auf 50 Kilobit pro Sekunde (Kbps).
Merkmale der LoRa-Funktechnologie
- Reichweite: 1–20 km
- Anzahl der Knoten: Zehntausende, ja sogar Millionen
- Batterielebensdauer: 3–10 Jahre
- Datenrate: 0,3–50 kbps
Anwendung der LoRa-Funktechnologie
LoRa eignet sich für Anwendungen zur Fernerfassung von Daten mit geringer Kommunikationshäufigkeit und geringem Datenvolumen.
- Drahtlose Zählerablesung, z. B. von Strom-, Wasser-, Gas- und Wärmezählern usw.
- Fern-E/A-Steuerung, z. B.: Beleuchtungssteuerung, Klimasteuerung, Pumpstationssteuerung usw.
- Drahtlose Alarmgeräte, wie beispielsweise Rauchmelder, Infrarotmelder usw.
