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Mdex Low-Power-Wide-Area Network.

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Neue Funktechnologien für das Internet der Dinge Mit Low-Power-Wide-Area Networks auf Dauer mobil digital vernetzt

11.09.2017

Das Vernetzungspotenzial von LPWAN ist enorm und bietet auf Basis der erfassbaren Daten die Möglichkeit für unterschiedlichste Anwendungen, Geschäftsmodelle und Services im Internet der Dinge.

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Verfügbarkeitsmessung öffentlicher Parkplätze, Statusmeldung einer mobilen Kühleinheit oder Füllstandsanzeige einer Mülltonne: Mit Low-Power-Wide-Area Networks (LPWAN) lassen sich Funksensoren in kompakten Bauformen mit Batterielaufzeiten zwischen 10 und 15 Jahren standortunabhängig in einer Vielzahl unterschiedlicher Geräte, Anlagen oder Infrastruktureinheiten verbauen.

Potenzial für neue Geschäftsmodelle und Services

Auf der Suche nach Möglichkeiten, Produkte zu Dienstleistungen weiterzuentwickeln und bedarfsorientiert abzurechnen, ist die Verbrauchserfassung oder Nutzungsauslastung die Basis. Damit sich die Vernetzung auch für die einfachsten Infrastrukturprodukte wie Mülltonnen eignet, muss die Sensorik deshalb nicht nur robust und alltagstauglich, sondern auch mobil einsetzbar sein.

Verbrauchserfassung als Basis für die Wertschöpfung

Möchte ein städtischer Müllversorger beispielsweise den Füllstand seiner Mülltonnen zukünftig intervallartig über einen Ultraschallsensor erfassen, so ist die autarke Stromversorgung und die kompakte Bauart ein ausschlaggebender Faktor. Der städtische Müllversorger kann so nicht nur das Verhalten seiner Endverbraucher besser erfassen. Auf Basis einer genauen Verbrauchserfassung lassen sich starre Preismodelle zu bedarfsorientierten Dienstleistungen weiterentwickeln und eine effektivere Planung der einzusetzenden Ressourcen vornehmen.

Kompakte Funksensorik mit Batterielaufzeiten von 10 bis 15 Jahren

Das vorherige Beispiel lässt sich grundsätzlich auch auf die Sensorerfassung beweglicher Güter, wie gekühlte Frachtcontainer oder Infrastrukturelemente wie Parkplätze ausweiten. Wenn der LPWAN-Sensor einfach einbetoniert werden kann, 10 bis 15 Jahre den Verfügbarkeitsstatus des Parkplatzes übermittelt und zukünftig weniger als 10 Euro kostet, klingt das schon so banal wie genial.

Ein anderes Beispiel, in dem Beweglichkeit, Bauform und autarke Stromversorgung eine große Rolle spielen, ist der potenzielle Einsatz von LPWAN-Sensorik in der Nutztierhaltung, zur regelmäßigen Überwachung von Vitalparametern oder Bewegungsprofilen großer Tierherden. Die eingesetzte Sensorik muss hier nicht nur robust, sondern auch witterungs- und laufzeitbeständig einsetzbar sein. Erste Projekte laufen bereits.

Chancen und Grenzen von Low-Power-Wide-Area Networks

Bei Low-Power-Wide-Area Networks handelt es sich um Funknetztechniken, die sich entweder über öffentliche Netzinfrastruktur (Mobilfunkanbieter; Beispiel: Narrowband IoT) oder private, selbstbetriebene Netze (Beispiel: LoRa-Standard) realisieren lassen.

Grundsätzlich wurde LPWAN für den möglichst engergieffizienten Betrieb bei niedrigen Datenübertragungsraten konzipiert. So eignet sich LPWAN nur bedingt für die Echtzeitdatenübertragung im Dauersendebetrieb und findet ihren Einsatz eher im ereignis- oder terminorientierten Senden gesammelter Daten. Denn insbesondere bei batteriebetriebener Funksensorik geht eine permanente Funkübertragung zu Lasten der Batterielaufzeit, währenddessen eine terminierte Übertragung gesammelter Daten eine präzisere Prognose der Batterielaufzeit zulässt.

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