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Was ist LoRaWAN?
Bei der Suche nach einem offenen Netzwerkprotokoll für eine Kommunikation im IoT-Bereich ist LoRaWAN™ die richtige Wahl. LoRaWAN™ ist eine "Long Range (LoRa) Wide Area Network (WAN)" Technologie, die speziell für Endgeräte mit niedrigem Energieverbrauch entwickelt wurde. Daher eignet sich LoRaWAN™ hervorragend für batteriebetriebene Geräte in einem IoT-Netzwerk und bietet eine sichere bidirektionale Kommunikation mit Datenraten von 0,3 kbit/s bis 50 kbit/s.
Zu den idealen Einsatzbereichen von LoRaWAN™ zählen unter anderem Sensornetzwerke, Sicherheitsysteme, industrielle Steuerungen, Smart Home, Smart Metering sowie Smart Cities. Amsterdam war die erste Stadt, in der ein IoT-Netz mit 10 Gateways zur bereichsübergreifenden LoRaWAN™-Abdeckung eingerichtet wurde.
Die große Reichweite von 2-5 km in Stadtgebieten sowie von über 15 km in Vororten oder ländlichen Gebieten wird über die Frequenzen der ISM-Bänder realisiert. LoRaWAN™-Netze werden als Sterntopologie aufgebaut, wobei die Gateways als transparente Bridges agieren, die das Senden und Empfangen von Datenpaketen zwischen Endgeräten und einem Netzwerkserver übernehmen. Somit kommunizieren sie auf der einen Seite mit den Endgeräten über das LoRaWAN™-Protokoll, übertragen aber die Daten auf der anderen Seite über Standards wie Ethernet, 3G oder Wi-Fi.
Auch wenn die meisten Endgeräte bidirektional kommunizieren, bietet LoRaWAN™ die Möglichkeit von Multicast-Übertragungen, bei denen Upgrades oder Notfallmeldungen an mehrere Geräte gleichzeitig erfolgen. Diese Funktion ist insbesondere hilfreich zur Errichtung von Sensornetzwerken in Gefahrenbereichen, die z.B. im Falle einer Überschwemmung als Frühwarnsystem dienen und Anwohner rechtzeitig warnen können.
Um die Sicherheit bei der Übertragung sensibler Daten zu gewährleisten, verwendet LoRaWAN™ mehrere Verschlüsselungsschichten.
• Unique Network key (EUI64)
• Unique Application key (EUI64)
• Device specific key (EUI128)
Je nach Anwendung können Sie zwischen Endgeräten folgender Klassen wählen:
Klasse A - die energiesparsamste Variante mit einem geplanten Übertragungsfenster im Uplink.
Klasse B - diese Endgeräte haben zusätzlich ein geplantes Übertragungsfenster im Downlink.
Klasse C - die energieintensivste Variante, die ein kontinuierlich offenes Übertragungsfenster bietet.
