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Was ist LoRa? - jhummel - 07.10.2018
LoRa bzw. LoRaWAN ist ein offener Funkstandard für ein Low Power Wide Area Network in Deutsch auch " Niedrigenergieweitverkehrnetzwerk" genannt.
Es geht im Schwerpunkt darum, die Erreichbarkeit der "smarten Dinge" zu verbessern für mobile sowie stationäre batteriebetriebene Sensoren in regionalen, nationalen oder auch globalen Netzwerke.
LoRa Alliance ist eine offene, gemeinnützige Organisation, die gegründet wurde, um ein Ökosystem für bestimmte LPWAN-Technologien zu fördern. Zu den Gründungsmitgliedern gehören sowohl Fastnet, IBM, MicroChip, Bouygues Telecom, Singtel, Cisco, KPN, Swisscom und Semtech.
LoRaWAN ist die Open-Standard-Netzwerkschicht der LoRa Alliance. Es ist jedoch nicht wirklich offen, da der zugrunde liegende Chip zur Implementierung eines vollständigen LoRaWAN-Stacks nur über Semtech verfügbar ist. Im Grunde ist LoRa die physikalische Schicht: der Chip. LoRaWAN ist die MAC-Schicht: Die Software, die auf den Chip gelegt wird, um eine Vernetzung zu ermöglichen.
Um eine hohe Effizienz bei Datentransfer und Energieverbrauch zu erreichen, nutzt LoRaWAN eine Frequenzspreizung.
- Die Endgeräte kommunizieren mit Gateways, welche die Datenpakete in der Regel an einen Server übermitteln.
Zum Beispiel verfügen die TTN-Server über Schnittstellen zu IoT-Plattformen und -Applikationen.
- Frequenzen in Europa um 868 MHz und in den USA um 915 MHz.
- Reichweite nach Topografie bis zu 15 Kilometer. Es wird eine gute Durchdringung von Gebäuden erreicht.
- Energieaufnahme von 10 mA und 100 nA im Ruhemodus. Nach Anwendungsfall beträgt die Batterielebensdauer 2 bis 15 Jahre.
- Datenrate von 0,3 und 50 kBit/s bei 25-100 mW Sendeleistung.
Die Netzwerk-Server kommuniziert über verschiedene Protokolle wie z.B. MQTT, etc. mit einer Anwendung.
Frequenzbandbreite
Die Bandbreite für die LoRa-Modulation ist einstellbar, definiert sind unter anderem 31,25 kHz, 41,7 kHz, 62,5 kHz, 125 kHz, 250 kHz und 500 kHz. Größere Bandbreite benötigt deutlich mehr Zeit für eine Nachrichtenübertragung. Bandbreiten unter 125 kHz funktionieren nur mit spezieller LoRa-Hardware. Stabil mit allen LoRa-Chipsätzen funktioniert es ab 125 kHz.