LoRa Gateways und ihre Reichweite

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LoRa Gateway

Was sind LoRa Gateways? Wozu werden Sie benötigt? Wie findet man den optimalen Standort für ein Gateways und wie hoch ist deren Reichweite?

All diese Fragen und noch einiges mehr, erfahren Sie in unserem Blogbeitrag.

Was sind LoRa Gateways?

Gateways sind Komponenten eines LoRa-Netzwerkes, die das Netzwerk aufspannen. Sie empfangen Daten von Sensoren und leiten diese per Ethernet oder LTE an einen Netzwerkserver weiter.
Die Reichweite ist abhängig von Standort und Umgebung: Gateways, die weit oben oder in ländlichen Gegenden montiert sind, können Signale von weiter weg empfangen als Gateways, die ebenerdig oder in Städten stehen.

Den richtigen Standort finden

Um festzustellen, wie gut ein Standort geeignet ist, werden Reichweitentests durchgeführt. Dabei wird anhand von möglichen Use Cases (Türüberwachung bei abgelegenen Anlagen, Luftüberwachung in der Stadt, Parkplatzüberwachung in Tiefgaragen,…) das Gebiet ausgewählt, welches mit LoRaWAN abgedeckt werden soll. In diesem Gebiet wird nach einem möglichst hoch gelegenen Installationsort gesucht, an dem eine LoRa-Basisstation aufgebaut wird. Das ist eine mobile Lösung mit Gateway und Batterie die bis zu 3 Tage ohne Stromversorgung betrieben werden kann. Die Daten werden über das LTE-Netz hochgeladen. Somit ist die Basisstation 3 Tage komplett autark von kabelgebundenen Netzwerken und einer festinstallierten Stromversorgung.

Welche Gateways gibt es?

Es gibt Indoor- und Outdoor Gateways, die, wie der Name schon sagt, für den Innen- oder den Außenbereich geeignet sind. Wir arbeiten hauptsächlich mit Gateways von Kerlink und Multitech. Welches Gateway sich für Ihren spezifischen Anwendungsfall anbietet, wird in entsprechenden Workshops mit Ihnen gemeinsam erarbeitet.

Wie funktioniert ein Reichweitentest?

Ein Gateway wird z. B. auf einem Berg in Betrieb genommen. Das Gateway wird per LTE mit einem LoRa-Network-Server verbunden. Von dort werden dann Daten an einen Feldtester weitergeleitet.

Es werden in der Regel zwei Feldtester verwendet. Die vom Adeunis Feldtester übermittelten Datenpakete müssen vom Server bestätigt werden. Die Verbindung mit dem Gateway ist also bidirektional (Sensor → Gateway für das Datenpaket und Gateway → Sensor für die Bestätigung), was die Übertragungsdauer erhöht. Das setzt eine gute Verbindung voraus, die während der gesamten Übertragung aufrecht erhalten werden muss.

Das zweite Gerät, die LoRaMote, erfasst die aktuelle Position, Temperatur, Luftdruck und barometrische Höhe. Der Feldtester wird in einem Fahrzeug platziert und sendet alle 15 Sekunden aktuelle Messwerte an das Gateway. Die LoRaMote übermittelt Datenpakete ohne Empfangsbestätigung, d.h. es besteht nur ein Uplink (Sensor → Gateway). Somit kommt ein Datenpaket auch bei schlechter Verbindung an.

Während des Reichweitentests werden Standorte in einer Entfernung zwischen 3 km und 10 km angefahren. Dort wird gemessen wie gut der Empfang an den jeweiligen Standorten ist. Der beste Empfang ist dort, wo viele Datenpakete in kürzestem Abstand, übertragen werden können. Natürlich ist der Empfang in der Nähe des Gateways am stärksten. Zahlreiche Tests haben ergeben, dass teilweise bis zu 30 km entfernt vom Gateway noch Daten empfangen werden können.

Um ein flächendeckendes LoRaWAN Netzwerk aufzubauen, bietet sich der Einsatz mehrere Gateways in optimalen Abstand an.

Für die Verwendung von Indoor-Gateways kann je nach Größe des Gebäudes ein Gateway ausreichend sein.


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