Warum LoRa ideal ist
für IoT in Industrie und Haushalt

history 1. Die Entwicklung der LoRa-Technologie

Der LoRa wurde von der französischen Firma entwickelt Semtech Anfang der 2010er Jahre. Die Technologie basiert auf einer proprietären Funkmodulationstechnik, abgeleitet vom CSS (Chirp Spread Spectrum), das Daten über sehr große Entfernungen mit sehr geringer Emissionsleistung überträgt.

Im Jahr 2015 trafen sich die wichtigsten Akteure der Branche, um die LoRaWAN Allianz, die das LoRaWAN-Kommunikationsprotokoll (Netzwerkschicht) definiert und standardisiert. Heute hat die Allianz mehr als 500 Mitglieder, darunter Giganten wie Cisco, IBM, Amazon, Orange, Bouygues Telecom und Proximus. Diese massive Einführung hat LoRaWAN zum De-facto-Standard für Low-Flow-IoT gemacht.

Tankio verwendet das eigene mitgelieferte Gateway: Der Sensor sendet die Messwerte per LoRa dorthin, anschließend verbindet sich das Gateway per WLAN mit dem Internet. Die Installation ist somit nicht von einem öffentlichen LoRaWAN-Netz abhängig.

network_cell 2. LPWAN: Warum es funktioniert

Die LoRa gehört zur Familie LPWAN-Netz (Low Power Wide Area Network), speziell für das IoT entwickelt. Diese Netzwerke zeichnen sich durch drei grundlegende Merkmale aus: geringer Verbrauch, große Reichweite, geringer Durchfluss.

Das Prinzip von LPWAN ist einfach: Anstatt zu versuchen, kontinuierliche Daten wie WiFi oder 4G zu imitieren, senden LPWAN-Geräte von Kleine Datenpakete (ein paar Dutzend Bytes) in regelmäßigen Abständen (jede Stunde, jeden Tag). Dieser Ansatz reduziert den Energieverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen Technologien um mehrere Größenordnungen.

Insbesondere kann ein LPWAN-Sensor wie ein Tankio-Messgerät funktionieren 3 bis 5 Jahre auf zwei AA-Batterien, gegen ein paar Wochen für einen gleichwertigen WiFi-Sensor. Dies macht LPWAN für Anwendungen unerlässlich, bei denen Sensoren schwer zugänglich sind (vergrabene Tanks, Keller, entfernte Industriestandorte).

LPWAN ist das "weniger" des IoT: weniger Daten, weniger Energie, mehr Umfang, mehr Batterielaufzeit.

battery_saver 3. Niedriger Verbrauch: der entscheidende Vorteil

Energieautonomie ist die Hauptvorteil von LoRa für IoT-Anwendungen. Ein typischer LoRa-Sensor verbraucht:

• 1-2 μA im Tiefschlaf (99,9% der Zeit).
• 10-30 mA während der Emission (einige Millisekunden pro Tag).
• 2-5 mA während der Messung (einige hundert Millisekunden pro Tag).

Dieser extrem geringe Verbrauch wird dank der CSS-Modulation erreicht, die eine Übertragung mit einem sehr geringen Signal-Rausch-Verhältnis ermöglicht. In der Praxis kann ein LoRa-Sensor -20 dBm (100 mal weniger als ein WiFi-Smartphone), während Sie mehrere Kilometer entfernt empfangen werden.

Vergleichen Sie mit einem angeschlossenen Standby ESP8266 WiFi-Modul: 15-50 mA. Ein WiFi-Sensor, der stündlich Daten sendet, muss entweder an das Netz angeschlossen sein oder Batterien akzeptieren, die 2 bis 4 Wochen halten. Für ein vernetztes Messgerät ist dieser Unterschied Kontrahent Niemand möchte jeden Monat die Batterien seines Tanksensors wechseln. Wir beschreiben diesen Vergleich in unserem Artikel LoRa vs WiFi für vernetzten Tank.

radar 4. Reichweite und Durchdringung von Hindernissen

Die zweite Stärke von LoRa ist seine außergewöhnliche Reichweite. In ländlichen Gebieten kann ein LoRa-Sensor mit einer Brücke kommunizieren, die sich mehr als 15 km in direkter Sicht befindet. In dichten Stadtgebieten beträgt die Reichweite immer noch 1 bis 3 km, was die meisten belgischen Immobilien weitgehend abdeckt.

Der Schlüssel zu diesem Bereich ist zweifach: einerseits das verwendete Frequenzband (868 MHz, das Hindernisse besser als 2,4 GHz WLAN kreuzt), und andererseits das verwendete Frequenzband (868 MHz, das Hindernisse besser als 2,4 GHz WLAN kreuzt). außergewöhnliche Empfindlichkeit LoRa-Empfänger (bis zu -148 dBm, im Vergleich zu etwa -90 dBm für WiFi). Ein LoRa-Empfänger kann ein Signal erfassen, das 10.000 Mal niedriger ist als ein WiFi-Empfänger.

Konkret bedeutet dies, dass ein Sensor, der in einem 2 Meter unter der Erde vergrabenen Tank installiert ist, seine Daten auch mit mehreren Betonplatten zwischen den beiden auf eine Brücke im Haus übertragen kann. Für einen Tank im Keller oder Regenwassertank im Garten ist diese Penetrationsfähigkeit entscheidend. Erfahren Sie, wie wir diese Technologie auf unser vernetztes Messgerät anwenden.

apps 5. Echte IoT-Anwendungen von LoRa

Der LoRa wird in Hunderttausenden von Anwendungen auf der ganzen Welt eingesetzt. Dies sind die häufigsten.

Intelligente Messung

Energieversorger setzen massiv Anschlusszähler (Gas, Strom, Wasser) in LoRaWAN ein. Die automatische Anhebung der Verbrauchsindizes vermeidet Hausumfragen und erkennt Anomalien.

Intelligente Landwirtschaft

Bodenfeuchtigkeitssensoren, angeschlossene Wetterstationen, gefolgt von der Höhe der landwirtschaftlichen Wasserversorgung: LoRa ist die ideale Technologie für große landwirtschaftliche Gebiete, in denen es kein WLAN gibt und in denen 4G zu viel kostet.

Smart City

Öffentliche Beleuchtung angeschlossen, Müllcontainer, die ihren Füllstand melden, Parkplätze, die ihre Belegung erkennen, Besucherzähler in den Parks. Viele belgische Städte nutzen den LoRa bereits für diese Anwendungen.

Überwachung von Tanks (Tankio)

Die Überwachung des Regenwassertanks ist eine Anwendung, die perfekt für den LoRa geeignet ist: Der Sensor muss nur eine Messung pro Stunde senden (einige Dutzend Bytes), er befindet sich oft an einem schwer zugänglichen Ort und muss jahrelang ohne Eingriff arbeiten. tankio nutzt den LoRa genau aus diesen Gründen.

frequency 6. Das 868-MHz-Band: ein freier europäischer Standard

Die europäische LoRa nutzt die ISM-Band 863-870 MHz, bekannt als "Free Band". Dies bedeutet, dass keine Lizenz erforderlich ist, um auf dieser Frequenz zu senden, im Gegensatz zu den von der Mobiltelefonie verwendeten Bändern (die ein Abonnement durch einen Betreiber erfordern).

Dieses Band wird von der ERC 70-03 (CEPT), die Emissionsleistungsgrenzwerte (max. 25 mW ERP für die meisten Teilbänder) und Nutzungszyklen (Duty Cycle) festlegt. Der LoRaWAN respektiert diese Einschränkungen und bietet eine bemerkenswerte Leistung.

Die Wahl von 868 MHz ist ein erheblicher Vorteil gegenüber WiFi (2,4 GHz) oder Bluetooth: Die niedrigere Frequenz bietet eine besserer Spread in Gebäuden und weniger Materialaufnahme. Wenn Sie einen Tank im Keller oder begraben haben, ist der 868 MHz 3 bis 5 mal durchdringender als 2,4 GHz. Um mehr über unsere Technologie zu erfahren, konsultieren Sie die FAQ.

verified 7. Warum tankio sich für LoRa entschieden hat

Bei tankio haben wir alle verfügbaren Technologien evaluiert, bevor wir unsere Sensoren entwarfen. Unsere Spezifikationen waren anspruchsvoll: Mehrjährige Batterielaufzeit, ausreichende Reichweite, um Hindernisse zu überwinden, Installation ohne Arbeit, industrielle Zuverlässigkeit LoRa war die natürliche Wahl.

Für den Tank ermöglicht der LoRa die Installation des Sensors ohne Näherungseinschränkungen: Ob sich Ihr Tank im Keller, in der Garage, außerhalb oder in einem entfernten technischen Raum befindet, die Kommunikation geht mit der im Haus platzierten LoRa-Brücke über. Kein Repeater, kein Kabel, keine komplexe Netzwerkkonfiguration.

Für den Regenwassertank, der oft vergraben ist oder sich draußen befindet, ist der LoRa noch relevanter. Der Sensor führt die Daten problemlos aus dem Tank hoch und das Gateway im Haus überträgt sie über Ihre bestehende Internetverbindung an die App. Alle mit einem 3-5 Jahre Batterielaufzeit auf Batterien, ohne Wartung.

Schließlich ist LoRa eine Technologie der Zukunft: offen, standardisiert, ständig weiterentwickelt. Durch die Wahl des LoRa garantiert tankio seinen Nutzern eine Lösung, die für viele Jahre kompatibel und effizient bleibt. Entdecken Sie unsere Lösungen für Tank und Regenwassertank.