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CLT · PraxiswissenKuratiert

Ein Sensornetz mit LoRaWAN aufbauen

Zusammenfassung

Chris Fiege, Hardwareentwickler bei Pengutronix, gab bei den Chemnitzer Linux-Tagen 2018 eine Einführung in LoRaWAN. Wo es kein WLAN gibt, bietet LoRaWAN eine Alternative zum Mobilfunk, und zusammen mit Online-Diensten lassen sich Funknetze aufbauen, die für alle offen sind. Der Vortrag gab einen Überblick über käufliche Hardware und kostenlose Software.

Was ist LoRaWAN?

LoRa ist ein Funkverfahren, das sehr kleine Datenmengen über große Entfernungen überträgt, oft mehrere Kilometer, und dabei so wenig Strom braucht, dass ein Sensor jahrelang mit einer Batterie auskommt. LoRaWAN ist das Netzwerkprotokoll darüber: Sensoren senden ihre Messwerte, Gateways empfangen sie und leiten sie über das Internet an einen Netzwerkserver weiter.

In Europa funkt LoRaWAN im freien Band um 868 MHz. Dort darf jedes Gerät nur einen kleinen Teil der Zeit senden, was die Datenmenge stark begrenzt, aber für Messwerte wie Temperatur, Füllstände oder Bodenfeuchte reicht.

Offene Netze aus der Gemeinschaft

Das bekannteste offene LoRaWAN-Netz ist The Things Network. Jeder kann ein Gateway aufstellen und damit die Abdeckung für alle erweitern. So entstehen in vielen Städten gemeinschaftlich betriebene Funknetze für Sensoren, ähnlich wie Freifunk für WLAN. Für Bastler, Kommunen und Landwirtschaft ist das eine günstige Möglichkeit, Messwerte aus der Fläche zu sammeln.

Ideen

  • LoRa überträgt kleine Datenmengen über mehrere Kilometer mit sehr wenig Strom.
  • Gateways leiten empfangene Sensordaten über das Internet weiter.
  • Gemeinschaftlich betriebene Gateways schaffen offene Funknetze.

Einsichten

  • Nicht jede Anwendung braucht hohe Bandbreite; Reichweite und Akkulaufzeit sind oft wichtiger.
  • Offene Netze wachsen, wenn jeder Teilnehmer ein Stück Infrastruktur beisteuert.

Fakten

  • LoRaWAN nutzt in Europa das Band um 868 MHz.
  • Den Vortrag hielt Chris Fiege von Pengutronix.
  • Vorausgesetzt wurde ein grundsätzliches Verständnis von Kommunikationsnetzen.

Referenzen

Bemerkungen

  • Die Sendezeitbegrenzung im 868-MHz-Band beträgt für viele Kanäle ein Prozent.

Empfehlungen

  • Prüfe auf der Karte von The Things Network, ob es in deiner Nähe bereits ein Gateway gibt.
  • Sende Messwerte so selten wie möglich, um Batterie und Funkkanal zu schonen.

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