Wer sich für IoT-Technologie interessiert, hat vielleicht schon oft von LoRa Funktechnik gehört. Was ist LoRaWAN? Wie und wo wird es eingesetzt? Dieser Artikel soll all diese Fragen klären, indem er die Bedeutung von LoRa im Detail erklärt und zahlreiche Aspekte der LoRa-Funktechnologie aufzeigt.
Also, was ist LoRaWAN? Kurz gesagt steht LoRa für eine drahtlose Verbindungstechnologie mit großer Reichweite, die wenig Strom verbraucht. Sie hat sich aufgrund ihres drahtlosen Betriebs und ihrer Fähigkeit, Millionen von Geräten in einem Ökosystem zu bedienen, zu einer Standardlösung für IoT-Systeme entwickelt. LoRa eignet sich hervorragend für intelligente Städte, intelligente Gebäude und die Verfolgung von Anlagen. Daher ist die LoRa-Wi-Fi-Technologie in modernen, zunehmend intelligenten Umgebungen sehr beliebt, und zahlreiche Anwendungen für die LoRa-Funktechnologie und das LoRa-WAN-Protokoll sind in Vorbereitung.
So verwenden Sie die LoRa-Technologie
Lassen Sie uns nun näher auf die Anwendung der LoRa-Technologie eingehen.
- Wie findet die LoRa-Kommunikation statt?
Die Grundlage der LoRa-Technologie ist das Chirp-Spread-Spectrum (CSS), das Chirp-Pulse zur Kodierung der zu übertragenden Informationen verwendet. Interessanterweise ist die CSS-Methode diejenige der Delphin- und Fledermauskommunikation – ein natürliches Phänomen, das für beeindruckende drahtlose Verbindungen genutzt wird. Dank der CSS-Basis ist die LoRa-Datenübertragung unempfindlich gegen Störungen und kann große Entfernungen zum Empfänger zurücklegen.
- Was sind die Vorteile dieser Lösung?
Der größte Vorteil von LoRa-Systemen besteht darin, dass sie kleine Datenmengen mit niedrigen Bitraten übertragen können. Ihre Übertragungsleistung ist größer als die von regulären Wi-Fi-Netzen und Bluetooth. Daher eignet sich die Technologie ideal für den Einsatz mit Sensoren und Aktoren, die im Energiesparmodus arbeiten.
- Was ist ein LoRaWAN?
Das LoRaWAN-Protokoll wurde von der LoRa Alliance entwickelt, um diese Technologie zu vereinfachen und zu standardisieren. Es gibt den Nutzern und Entwicklern vor, wie Geräte im LoRa-Netzwerk kommunizieren sollen, welche Daten sie übertragen sollen und wie oft sie das tun können. Durch die Entwicklung von LoRaWAN unter Verwendung des Media Access Control (AMC)-Protokolls haben die Experten der Alliance zahlreiche nützliche Funktionen für die Nutzung der LoRa-Technologie hinzugefügt.
Gegenwärtig können die LoRa-Sensoren mit Wi-Fi- und BLE-Geräten zusammenarbeiten, die typischerweise in IoT-Systemen für Verbraucher und in Lösungen zur Video- und Sprachaufzeichnung und -übertragung eingesetzt werden. Diese Geräte arbeiten in der Regel im Kurzwellenbereich und können sowohl eine geringe als auch eine hohe Bandbreite aufweisen. Darüber hinaus arbeitet LoRa mit zellularen Produkten, die einen höheren Energiebedarf haben und eine breite Palette von Anwendungen im Außenbereich genießen. Diese Geräte arbeiten typischerweise im Mittel- und Kurzwellenbereich und verfügen über eine höhere Bandbreite. Unabhängig von diesen technischen Unterschieden kann sich das LoRa-Netzwerk jedoch mit allen Geräten verbinden und so ein reibungsloses IoT-Erlebnis gewährleisten.
- Warum sollte man die LoRa-Funktechnologie einsetzen?
Die LoRa-Technologie bietet zahlreiche Vorteile für verschiedene Branchen und Umgebungen.
- Die in das LoRaWAN-Netz eingebundenen Geräte haben einen sehr geringen Energiebedarf für den Betrieb, was bedeutet, dass sie im Energiesparmodus arbeiten können. Diese Eigenschaft ermöglicht es, einige Systeme auf einen störungsfreien Betrieb von über 10 Jahren mit einer einzigen Batterie einzustellen.
- Die LoRaWAN-Sensoren verfügen über eine beeindruckende Signalübertragungskapazität, die in ländlichen Gegenden mehr als 10 Kilometer beträgt. Ihre Anwendung in städtischen Gebieten ist aufgrund zahlreicher physischer Hindernisse eingeschränkter, aber die Abdeckung von 3 Kilometern ist eine beeindruckende Entfernung.
- Die Durchdringung und Abdeckung von Innenräumen schafft LoRaWAN Anwendungsbeispiele, z. B. für mehrstöckige Gebäude und Industrieanlagen, in denen sich die Sensoren an weit voneinander entfernten Orten befinden.
- Die GPS-Funktionen von LoRa-Mesh ermöglichen eine genaue Identifizierung der Geolokation von Objekten auf der Grundlage der Triangulationsaktivitäten des Systems. Es reicht aus, drei Gateways einzubeziehen, um den physischen Standort des Endgeräts zu identifizieren.
- Die LoRa-Netzwerke zeichnen sich durch eine enorme Kapazität aus und können Millionen von Signalen von mehreren Gateways gleichzeitig verarbeiten.
- LoRa-Benutzer genießen die beeindruckende Sicherheit aller in das Netzwerk eingebundenen Geräte aufgrund der robusten Alliance-Zertifizierung, gekoppelt mit der Sicherheit der Datenübertragung.
- Die Technologie ermöglicht den Aufbau sicherer öffentlicher und privater Netzwerke mit Hilfe derselben Hardware und Software, die solche Systeme betreiben. Durch den Einsatz von LoRa erhalten die Kunden ein äußerst kosteneffizientes und produktives Netzwerk, das nur minimale Hardware und Standard-Open-Source-Software benötigt.
- Bei der Einführung dieser Technologie sollten Sie bedenken, dass es um mehr geht als um technische Konnektivität. LoRa ist ein umfassendes Ökosystem, eine globale Gemeinschaft von Herstellern, Anbietern und App-Entwicklern, die an der Verbesserung und Zugänglichkeit der Technologie arbeiten.
Wie Sie also sehen können, ist die Nutzung von LoRa in vielerlei Hinsicht von großem Nutzen. Sie ermöglicht die Optimierung der Infrastruktur, die Senkung der Kosten und die Erzielung einer optimalen Leistung in Ihrem System von Sensoren und Aktoren für jeden Zweck, den Sie benötigen. Beeindruckende Anpassungsmöglichkeiten, robuste Unterstützung durch die Community, ausgezeichnete Sicherheitsgarantien und die übrigen Merkmale sprechen für eine massive Verbreitung in den heutigen Smart City- und Smart Home-Umgebungen.
- Was sind die LoRa Anwendungsfälle?
Bei so vielen Vorteilen der LoRa-Nutzung in der Praxis setzen die Nutzer LoRa-Systeme in verschiedenen Umgebungen ein, um zahlreiche Ziele zu erreichen. Hier sind die Anwendungsfälle, in denen sich die Technologie bewährt hat.
- Intelligente Landwirtschaft
Der Einsatz von LoRa-Trackern in Erntegebieten kann dazu beitragen, den Einsatz von Wasser und den menschlichen Einsatz zu optimieren, indem der Feuchtigkeitszustand des Bodens überwacht und der optimale Zeitpunkt für die Bewässerung angezeigt wird.
- Intelligente Vermögensverwaltung an öffentlichen Orten
Intelligente Gebäude können in allen Bereichen menschlicher Aktivitäten von großem Nutzen sein. So kann die LoRa-Technologie Flughäfen intelligenter machen, mit automatischer Personen-, Gepäck- und Fahrzeugverfolgung. Intelligente Büros sind mit LoRa-Systemen ebenfalls Realität. Sie können die richtige Temperatur in den Büroräumen, die optimale Energienutzung, die Verfügbarkeit von Parkplätzen und die effiziente Verteilung des Personals auf die Büroräume sicherstellen.
- Intelligente Städte
Städte haben eine komplexe und komplizierte Infrastruktur, die sie mit Energie versorgt und den Bewohnern ein angenehmes Leben ermöglicht. Mit LoRa-Geräten können Smart-City-Ingenieure daher für optimale Müllabfuhrpläne sorgen, die Kommunikationssysteme zeitnah reparieren, um größere Lecks und Stromausfälle zu vermeiden, und Fahrzeuge und Personal im Gebiet der Smart City verfolgen.
- Intelligente ambulante Pflege
Der Einsatz von intelligenten Trackern in der ambulanten Pflege kann die Ergebnisse der Patienten verbessern, indem er dem Pflegepersonal hilft, Stürze zu erkennen und die Einhaltung des Medikamentenplans zu überprüfen.
Wie man Geräte wie LoRa Mesh-Netzwerksysteme entwickelt
LoRa-Anwendungen sind vielfältig und reichen von der Verwendung von Knoten und Gateways bis hin zu LoRaWAN-freien Mesh-Netzwerken, die eine Peer-to-Peer-Kommunikation zwischen Knoten ermöglichen. Es liegt also an Ihnen, welche LoRa-Variante Sie für Ihre industrielle oder private Umgebung wählen; alle sind höchst effizient und produktiv.
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