Was ist der Unterschied zwischen LoRa und LoRaWAN?

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Wann verwende ich LoRa und wann LoRaWAN? Wer sich diese Frage schon selbst gestellt hat, aber sich nicht zu fragen traut, muss sich nicht dafür schämen, denn diese beiden Begriffe werden häufig synonym verwendet. Wenn Sie jedoch die Abgrenzung interessiert,  lesen Sie gerne weiter.  Im folgenden Artikel wird der Unterschied deutlich gemacht und anschaulich und verständlich erklärt.

Was ist LoRa? 

 

LoRa ist ein digitales und kabelloses Übertragungsverfahren für IoT-Anwendungen. Die Funktechnik wurde von Cycleo aus Grenoble in Frankreich entwickelt und patentiert. Semtech erwarb 2012 die Rechte daran und ist seitdem Eigentümer der LoRa Funktechnologie. 

LoRa basiert auf dem “Chirp Spread Spectrum” (CSS) Modulationsverfahren, das sogenannte Zirp-Impulse drahtlos sendet. CSS hat mit seinem geringen Energieverbrauch ähnliche Charakteristika wie das “Frequency Shift Keying” (FSK) Modulationsverfahren, die Kommunikationsreichweite ist jedoch deutlich höher. 

Üblicherweise handelt es sich bei den gesendeten Daten um kleine und einfache Datenpakete, wie zum Beispiel Temperatur– oder Feuchtigkeits-Sensordaten. LoRa kann aufgrund der geringen Datenraten nicht verwendet werden um große Audio- oder Video-Nachrichten zu versenden.

LoRa-Geräte kommunizieren über Funk, also Radiofrequenz (RF). Dabei wird das lizenzfreie “Industry, Scientific and Medical” (ISM) Band benutzt, das weltweit zur Verfügung steht. Hier ist zu beachten, dass die ISM-Bänder je nach geografischer Lage unterschiedliche Frequenzen haben.

Um die Funktionsweise von LoRa verständlich zu machen, bietet sich ein Vergleich zu uns selbst an. Menschen nutzen zur Kommunikation meistens Stimmbänder mit denen sie Laute erzeugen und das Gehör um diese Laute zu empfangen. Laute erzeugen und Laute hören beschreibt LoRa. 

Was ist LoRaWAN?

 

Am einfachsten ist der Einstieg in das LoRaWAN-Konstrukt, wenn man an das obige Beispiel anknüpft. Stellen wir uns einen deutschen Touristen, der keine andere Sprache beherrscht, auf einem Markt in Spanien vor. Ein spanischer Verkäufer erklärt dem Touristen, warum seine Orangen besonders süß und saftig sind und er sie deswegen an seinem Stand kaufen sollte. Der Tourist hört die Laute, die der Verkäufer mit seinen Stimmbändern erzeugt (LoRa), versteht jedoch nichts. Dem Verkäufer geht es ebenso, als der Tourist zu ihm sagt: “Tut mir leid, ich verstehe leider nicht was Sie sagen.” 

Eine Woche später ist der Tourist zurück in Deutschland und geht auf dem Markt einkaufen. Er wundert sich warum die Äpfel so teuer sind. Der Verkäufer am Apfelstand erklärt ihm, dass die Ernte dieses Jahr schlecht war und der Apfelpreis deswegen höher ist als üblicherweise. Der Käufer hört hier wieder die Laute, die der Verkäufer erzeugt. Diesmal jedoch versteht er was ihm gesagt wird, da der Verkäufer die gleiche Sprache spricht wie er selbst. Erst die gemeinsame Sprache (hier: Deutsch) ermöglicht die Verständigung und das Verständnis untereinander. Die gemeinsame Sprache ist also LoRaWAN.

Die RF Schicht in diesem Beispiel entspricht dem Übertragungsmedium. In dem Beispiel der menschlichen Kommunikation mit Sprache und Gehör ist dies Luft. In der Realität ist es die entsprechende Landes Frequenz auf der die Signale übertragen werden. 

 

Mit dem jetzigen Verständnis lässt sich gut auf die technische Ebene von LoRaWAN einsteigen. LoRaWAN ist eine Medienzugriffssteuerung (Media Access Control, MAC) die von der LoRa Alliance betrieben wird. Media Access Control ist eine Erweiterung des OSI-Modells.  

Mit LoRaWAN können Geräte mit geringer Energieleistung bidirektional über eine kabellose Verbindung und mit hoher Reichweite mit Anwendungen kommunizieren, die mit dem Internet verbunden sind. LoRaWAN ist also ein Transportprotokoll. Darüber werden LoRa Pakete in IP Pakete und umgekehrt umgewandelt. Die Datenpakete werden mit End-to-End- Verschlüsselung transportiert. Zudem lokalisiert LoRaWAN genau welche Anwendung auf dem Benutzerportal (z.B. ATLAS IoT Software) gerade benötigt wird. 

Also kurz und knapp gesagt: Mit LoRaWAN werden Datenpakete über LoRa übertragen.


 

Sie möchten Daten übertragen, wissen jedoch nicht wie? Neue Geschäftsmodelle mit IoT aufbauen und benötigen noch Unterstützung in der Wahl der Technologie, der Sensoren oder Software? Erzählen Sie uns von Ihrer Idee. Wir finden die passende Lösung, die zu Ihnen passt.

 

Quellen:

(https://devopedia.org/lora) (https://www.management-circle.de/blog/lpwa-technologien-im-ueberblick-lorawan/)

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