LPWAN im Einsatz für Smart Building
Mehr Reichweite für die Gebäudevernetzung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Der LoRaWAN-Knoten
Ein typischer Knoten im LoRaWAN-Standard besteht aus dem Funk-Transceiver mit Antenne und Mikrocontroller. Der Knoten verbindet sich mit einem Gateway, entweder in einem privaten Netzwerk im Gebäude oder mit einem öffentlichen LPWAN.
Ein privates Netzwerk-Gateway in einem intelligenten Gebäude würde sich über eine breitbandige, vom IT-System des Unternehmens getrennte WLAN-, Mobilfunk- oder Ethernet-Verbindung mit einem LoRaWAN-Server verbinden. Dieses Netzwerk lässt sich komplett als On-Site-Netz betreiben oder könnte Cloud-basiert mit einer einzigen Verwaltungskonsole für mehrere Gebäude ausgestattet sein.
Kommunal errichtete oder betreibereigene LPWAN-Netzwerke umfassen im gesamten Stadtgebiet installierte Gateways und stellen den Netzwerkdienst über ihre eigenen Server in der Cloud bereit. Gebäude-Manager müssen also nur die LPWAN-basierten Sensoren oder Aktoren hinzufügen, ohne sich um die weitere Infrastruktur zu kümmern.
Wer als Gebäude-Manager mehr Kontrolle über seine Infrastruktur haben will, für den ist die Cloud ein wichtiges Element. Cloud-Anbieter wie Amazon und Microsoft haben inzwischen LPWAN-Protokolle zur Anbindung von IoT-Bausteinen (Internet of Things) an die Cloud in ihre Systeme integriert, ohne dass dafür Server bereitstehen müssen. So lassen sich Milliarden von Bausteinen und Billionen von Nachrichten unterstützen. Das System kann diese Meldungen verarbeiten und an Cloud-Endpunkte oder andere Geräte weiterleiten. Dies geschieht zuverlässig und sicher und ermöglicht die Kommunikation mit allen Knotenpunkten.
Anschließend kann der Cloud-Dienst die Daten mit anderen Diensten in der Cloud verknüpfen. Dies ermöglicht eine skalierbare Datenspeicherung, maschinelles Lernen sowie Datenbanken für das Sammeln, Analysieren und Verarbeiten der von den Knoten in einem intelligenten Gebäude generierten Daten.
Die Anwendung von Machine-Learning-Algorithmen auf die Daten mehrerer Gebäude kann tiefere Einblicke in den Betrieb der einzelnen Bauten eröffnen. Daraus lassen sich detaillierte Erkenntnisse über deren Nutzung und die Optimierung der Dienste liefern. Diese Daten lassen sich auch für prädiktive Analysen nutzen. So kann man beispielsweise erkennen, wann Anlagen im intelligenten Gebäude erste Probleme haben, sodass man sie austauschen kann.
LPWAN-Systeme sind ein zentraler Bestandteil der Smart-Building-Infrastruktur, und LoRaWAN findet zunehmende Anerkennung als die De-facto-Plattform für LPWAN. Mit einer großen Reichweite, geringem Stromverbrauch und Skalierbarkeit ermöglicht das Protokoll Gebäude-Managern einen Weg zur Bereitstellung der Sensordaten, die das Herzstück der Systeme sind. Verschiedene Netzwerktypen von privaten und öffentlichen bis hin zur Cloud bieten eine Reihe von Anschlusskonzepten an das System für die Nutzung der Daten aus den Tausenden von Knoten in einem intelligenten Gebäude.
Marc Pegulu ist Vice President für Produktmarketing und Strategie im Bereich IoT der Wireless and Sensing Products Group bei Semtech.
- Mehr Reichweite für die Gebäudevernetzung
- Energiesparender Betrieb
- Der LoRaWAN-Knoten
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