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Low Power Wide Area Networks

LPWAN – eine Alternative für die Industrie?

30. November 2017, 00:00 Uhr   |  Andreas Knoll


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

NetModule: Sensornetze mit LPWAN-Technik kostengünstig betreiben

Jürgen Kern, NetModule: »LPWAN eignet sich hauptsächlich für Sensornetze im freien Raum mit Sichtverbindung, die sich über weite Strecken ausdehnen und bei denen die Sensoren gelegentlich kleine Informationsmengen an die Basisstation senden.«
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Jürgen Kern, NetModule: “LPWAN eignet sich hauptsächlich für Sensornetze im freien Raum mit Sichtverbindung, die sich über weite Strecken ausdehnen und bei denen die Sensoren gelegentlich kleine Informationsmengen an die Basisstation senden.”

Große drahtlose Sensornetze sind eine Domäne von LPWAN: Weil ISM-Bänder ohne Lizenzen nutzbar sind, lassen sich in LPWANs Hunderte von Sensoren ohne Funkkosten betreiben. Jürgen Kern, CEO von NetModule, gibt nähere Informationen.

Worin sehen Sie den Sinn und Zweck der LPWAN-Technik?

Jürgen Kern: LPWAN steht für „low power wide area networking“. Die LPWAN-Technik wurde entwickelt, um LPWAN-Endpunkte – z.B. viele Sensoren – kostengünstig und Energie sparend mit einer Basisstation des LPWAN-Netzes zu verbinden. Dabei entstehen sternförmige Netzstrukturen, bei denen eine Basisstation am Netz sich mit vielen Endpunkten (Sensoren) verbindet. Überbrückt werden dabei Distanzen von mehreren Kilometern (durchaus 20 oder mehr). Zur Kommunikation dienen idealerweise lizenzfreie Funkfrequenzen (im ISM-Band).

Für welche Industrie-Anwendungen eignet sich LPWAN?

Hauptsächlich für Sensornetze im freien Raum mit Sichtverbindung, die sich über weite Strecken ausdehnen und bei denen die Sensoren gelegentlich kleine Informationsmengen an die Basisstation senden.

Welche Vor- und Nachteile hat LPWAN in bestimmten Industrie-Anwendungen gegenüber anderen Kommunikationstechniken, die ebenfalls für diese Anwendungen in Frage kämen?

Die Kosten und der Energieverbrauch von LPWAN sind gering. So lassen sich die Sensoren mit Batterien ausstatten, was die Anwendungen kostengünstig macht. Typische Anwendungen für LPWAN sind Ortungsdienste („wo befinden sich meine Anlagen/Geräte/Fahrzeuge“). Nachteile sind die geringe Bandbreite und die meist fehlende Infrastruktur.

Worin unterscheidet sich LPWAN technisch und funktionell vom 4G-Mobilfunk?

Der Unterschied liegt erstens im geringen Energieverbrauch der LPWAN-Technik, zweitens in der Möglichkeit, ISM-Bänder ohne Lizenzen nutzen zu können und damit unabhängig von Providern zu sein, und drittens in der Konsequenz, dass durch die Nutzung der lizenzfreien Bänder Hunderte von Sensoren ohne Funkkosten betrieben werden können.

Wie verbreitet sind die diversen LPWAN-Protokolle momentan in Industrie-Anwendungen?

Mit viel Hoffnung wurden und werden eine Reihe von Pilotprojekten gestartet. Es scheint jedoch noch wenig Konkretes für den produktiven Betrieb entstanden zu sein.

Wie schnell kommt der Aufbau von LPWAN-Netzinfrastruktur derzeit bei den Anbietern voran? Gibt es für die Infrastruktur-Anbieter schon profitable Geschäftsmodelle mit LPWAN?

Für Infrastruktur-Anbieter dürfte es schwierig sein, profitable Geschäftsmodelle zu erzeugen, weil Datenverbindungen mit geringem Datenvolumen auf Basis von 3G und 4G mittlerweile kostengünstig verfügbar sind und damit die Kosten von LPWAN konkurrenzieren. In der Schweiz betreibt die Swisscom zwar ein LoRaWAN, aber man darf bezweifeln, dass sie damit Geld verdient. In Deutschland konzentrieren sich die Provider auf Narrow-Band-Mobilfunktechniken.

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2. m2m Germany: Kleines Datenvolumen plus große Reichweite gleich LPWAN
3. NetModule: Sensornetze mit LPWAN-Technik kostengünstig betreiben
4. SSV Software Systems: Monitoring-Daten per LPWAN vom Sensor zur Cloud übertragen
5. Unitronic: LPWAN-Netze mit eigener oder öffentlicher Infrastruktur?

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