LoRaWAN im Bestandsgebäude: warum nicht WLAN

Der erste Grund ist rechtlich und praktisch zugleich: WLAN gehört den Bewohnern. Ein Messpunkt, der sich in ein fremdes Heimnetz einbucht, braucht dessen Zugangsdaten, bricht ab, sobald jemand den Router tauscht, und macht die Verwaltung von einem Vertrag abhängig, auf den sie keinen Einfluss hat. Bei dreißig Parteien sind das dreißig mögliche Ausfallgründe.

Der zweite Grund ist der Strom. Ein WLAN-Modul braucht für jede Verbindung ein Vielfaches der Energie eines LoRaWAN-Sendevorgangs. Ein Sensor, der alle 15 Minuten über WLAN sendet, hält keine fünf Jahre mit einer Batterie durch — er hält Monate. Ein System, dessen Batterien laufend getauscht werden müssen, wird in der Praxis nicht gewartet und misst nach zwei Jahren nichts mehr.

Der dritte Grund ist die Gebäudedurchdringung. WLAN arbeitet in Frequenzbereichen, die von Stahlbeton und massivem Ziegelmauerwerk stark gedämpft werden. LoRaWAN sendet schmalbandig und robust — es kommt durch Wände, durch die ein Heimnetz nicht mehr trägt.

LoRaWAN überträgt sehr kleine Datenpakete über große Distanzen. Ein Messwert aus Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Zeitstempel ist wenige Byte groß — dafür braucht es keine Bandbreite, sondern Reichweite und Zuverlässigkeit. Der Sender ist die meiste Zeit ausgeschaltet und wacht nur zum Senden kurz auf. Genau daraus entsteht die Batterielaufzeit.

Die Messpunkte senden an eine Basisstation, von der eine je Objekt genügt. Sie hängt an einer normalen Steckdose im Stiegenhaus oder Technikraum, sammelt die Signale aller Messpunkte ein und leitet sie weiter. Die Reichweite liegt im Freifeld bei über fünf Kilometern; im Gebäude zählt nicht diese Zahl, sondern die Zahl der Wände dazwischen. Deshalb wird die Funkstrecke bei der Montage im Objekt abgenommen und nicht am Reißbrett angenommen.

Das ist der Punkt, an dem sich der erste Einwand der Bewohner auflöst. Über die Funkstrecke geht ein Zahlenpaket: Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Zeitstempel und die Kennung des Messpunkts. Mehr ist technisch nicht vorgesehen, und mehr ginge auch nicht — die Übertragungsrate von LoRaWAN reicht für Bilder oder Ton schlicht nicht aus.

Jeder Messpunkt meldet sich regelmäßig. Bleibt eine Meldung aus, wird das in der Plattform sichtbar und die Verwaltung bekommt eine Meldung; der Messpunkt wird im Rahmen der Wartung getauscht. Die entstandene Lücke bleibt im Protokoll als Lücke stehen — fehlende Werte werden nicht rechnerisch aufgefüllt, weil ein interpolierter Wert eine Behauptung wäre und keine Messung.

Geräteverwaltung und Datenpfad laufen über die IoT-Infrastruktur des Hardwarepartners smartenic; Betrieb und Absicherung der auswertenden Plattform liegen bei NDVDL Solutions. Messkonzept, Bewertung und Ansprache bleiben bei San-Care.