Low-Power-Wide-Area-Netzwerke (LPWAN) wachsen rasant, da Unternehmen und Industriebetriebe versuchen, immer komplexere Netzwerkanforderungen zu bewältigen.
Marktforschung Zukunft prognostiziert, dass der weltweite LPWAN-Markt, der im Jahr 2024 auf 30,5 Milliarden USD geschätzt wurde, bis 2035 auf 75,2 Milliarden USD anwachsen wird. Zu den vielfältigen Anwendungsfällen für LPWAN gehören Asset Tracking, Präzisionslandwirtschaft, Fernüberwachung von Geräten, Wasser- und Abwassermanagement und
grüne Technologie wie Solar- und Windkraftanlagen und intelligente Stadtbeleuchtung.
Eine der am schnellsten wachsenden, agilsten und am einfachsten zu implementierenden LPWAN-Technologien ist
LoRaWAN®die von der LoRa Alliance® weltweit standardisiert wurde. Um die Anforderungen dieses schnell wachsenden Marktes zu erfüllen, wird 2021
Digi erwarb Haxiot Inc.einem Anbieter von kompletten LoRaWAN-Lösungen, und brachte in Kürze ein Digi LoRaWAN-Starterkit auf den Markt, gefolgt von einer kompletten Digi-Lösung für LoRaWAN. Lesen Sie weiter, um mehr über das Kit und die spannende Technologie dahinter zu erfahren.
Was sind LoRa und LoRaWAN?
LoRa steht für "Long Range", und LoRaWAN bedeutet "Weitverkehrsnetz mit großer Reichweite". LoRaWAN ist ein sicheres, drahtloses Medienprotokoll für Weitverkehrsnetze mit LoRa-Funk. Dieses Protokoll ermöglicht es Geräten mit geringer Leistung, über drahtlose Verbindungen mit dem Internet verbundene Anwendungen über große Entfernungen zu kommunizieren. LoRaWAN funktioniert wie ein Sternnetz und verwendet ein zentrales Gateway, um mit Verbindungspunkten oder "Knoten" im gesamten Netz zu kommunizieren.
Bestandteile des Digi LoRaWAN-Kits
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In Zusammenarbeit mit Digi bietet SparkFun ein SparkFun Digi X-ON Entwickler-Kit für LoRaWAN. Dieses Kit wurde entwickelt, um Rapid Prototyping für eine schnelle Markteinführung zu unterstützen. Das Kit enthält alles, was für die schnelle und sichere Einrichtung eines LoRaWAN-Netzwerks in wenigen Minuten erforderlich ist.
Der Bausatz enthält:
Weitere Informationen finden Sie auf der SparkFun Dev-Kit-Seite. Wenn Sie technische Entwicklung, Tests, Zertifizierung und Unterstützung bei der Markteinführung benötigen, kann Digi Wireless Design Services Ihnen helfen.
Die wichtigsten Vorteile der Digi LoRaWAN-Lösung
LoRaWAN ist für Unternehmen, OEMs und Systemintegratoren gedacht, die agile, schnell zu implementierende und wirtschaftliche LPWAN-Lösungen für Geräte mit geringem Stromverbrauch wünschen. Ganz gleich, ob Sie ein Netzwerk auf einer landwirtschaftlichen Fläche, einem Solarpark oder einer intelligenten Stadtbeleuchtung einrichten, Sie können sich auf eine zuverlässige, sichere Verbindung verlassen.
Schauen wir uns die wichtigsten Vorteile an, die Unternehmen, die IoT Lösungen suchen, Digi LoRaWAN für ihren IoT Einsatz in Betracht ziehen sollten.
LoRaWAN ist allgegenwärtig
LoRaWAN nutzt kostenlose, nicht lizenzierte Funkfrequenzen, die überall auf der Welt genutzt werden können. Das LoRaWAN-Protokoll ist standardisiert und weithin verfügbar, und die Technologie ist jetzt in einem vernetzten weltweiten Ökosystem, das von der LoRa Alliance® verwaltet wird, einsatzfähig.
Es bietet eine große Reichweite und Durchdringung
Dank des geringen Stromverbrauchs und der großen Reichweite können LoRaWAN-Verbindungen Strukturen wie Betongebäude durchdringen, was einen großen Vorteil gegenüber anderen Protokollen wie Wi-Fi darstellt. Das Cloud-fähige Netzwerk kann nahtlos Daten über eine Entfernung von bis zu 15 km in Vorstädten und 5 km in städtischen Gebieten senden und empfangen. Darüber hinaus kann ein einziges Gateway Tausende von IoT unterstützen.
Es ist hochgradig kosteneffektiv
Mit diesem Kit versucht Digi, die Hindernisse für die Akzeptanz im derzeitigen LoRaWAN-Ökosystem zu beseitigen, zu denen auch die prohibitiven Kosten gehören, die durch das Stapeln von Anbietermargen und die Integration entstehen. Die End-to-End-Lösung von Digi reduziert die Integrationskosten und die Komplexität der Lieferkette drastisch und beschleunigt die Entwicklungszeit. Kunden können außerdem von niedrigeren Gesamtbetriebskosten (TCO) und einer schnelleren Markteinführung profitieren.
Es ist Cloud-fähig für Echtzeit-Messungen
Ein Hauptanliegen bei LPWAN-Einsätzen ist die Menge und Häufigkeit der Datenübertragungen. Unter Beibehaltung des geringen Stromverbrauchs bietet LoRaWAN mehrere Konfigurationsoptionen für niedrige Latenzzeiten oder lange Batterielebensdauer. Ein ereignisgesteuertes Netzwerk, das intelligente Sensoren zur Überwachung und Steuerung in Echtzeit nutzt. Dazu können beispielsweise Daten von HLK-Systemen, Umgebungstemperatur und Beleuchtung gehören. Sensoren, die sich an schwer zugänglichen Stellen befinden, können für Echtzeitmessungen verwendet und aus der Ferne ein- oder ausgeschaltet werden.
Es verfügt über hervorragende Steuerungsmöglichkeiten
Mit seiner Downlink- und Multicast-Funktionalität, der großen Reichweite und der zentralisierten Architektur ist LoRaWAN optimal für steuerungszentrierte IoT . LoRaWAN ist so konzipiert, dass die Zwei-Wege-Kommunikation des Netzwerks die Leistung der Sensor- und Steuerungsfunktionen maximiert. Ein einziges Gateway kann Tausende von Sensoren innerhalb eines großen Gebäudes, eines Campus oder mehrerer Stadtviertel verbinden. Unsere Systemkonfigurationen unterstützen nicht nur Echtzeitanwendungen mit niedriger Latenz, sondern auch batterieoptimierte Steuerungsoptionen mit hoher Latenz.
Es ist einfach zu implementieren
Die mehrschichtige Architektur von LoRaWAN bedeutet nicht, dass die Einrichtung des Netzwerks komplex sein muss. Die End-to-End LoRaWAN-Lösung von Digi bietet automatisierte Bereitstellungstools. Die X-ON "scan & go"-App kann für Unternehmenskunden angepasst werden, um manuelle Installationsprozesse in einem sicheren und zuverlässigen Netzwerk zu vereinfachen, mit unserer kompletten Suite von Management- und Kontrolltools.
Digi bietet niedrige Integrationskosten und einen vollständig verwalteten End-to-End-Service, um Unternehmen, die Konnektivität in großem Umfang benötigen, einen schnellen und problemlosen Einstieg in den IoT zu ermöglichen.
Mit Digi können Sie schnell einsatzbereit sein! Nehmen Sie Kontakt mit uns auf, um das Gespräch zu beginnen.
Häufig gestellte Fragen zu LoRaWAN-Netzen
Was ist LoRaWAN, und wie unterscheidet es sich von anderen IoT ?
LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite, das für IoT entwickelt wurde. Im Gegensatz zu Kurzstreckenprotokollen wie Wi-Fi und Bluetooth arbeitet das LoRaWAN-Protokoll in nicht lizenzierten Sub-GHz-Frequenzbändern (typischerweise 868 MHz in Europa und 915 MHz in Nordamerika). Es ermöglicht IoT , kleine Datenmengen über mehrere Kilometer zu übertragen und dabei nur wenig Strom zu verbrauchen - eine hervorragende Wahl für batteriebetriebene Sensoren und Fernüberwachung.
Wie ist die Reichweite von LoRaWAN im Vergleich zu anderen IoT ?
Die Reichweite von LoRaWAN-Netzen ist eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale:
- Städtische Umgebungen: In der Regel 2-5 km.
- Rural or open areas: Up to 15 km or more.
This is significantly greater than Wi-Fi (typically <100 m) or Bluetooth (typically <10 m). Cellular IoT technologies like LTE-M and NB-IoT can match LoRaWAN in range but generally require licensed spectrum and cellular carrier costs.
Wie gehen LoRaWAN-Netzwerke mit dem Stromverbrauch um?
LoRaWAN ist auf einen extrem niedrigen Stromverbrauch ausgelegt. Je nach Nachrichtenfrequenz können die Geräte oft 5-10 Jahre mit einer einzigen Batterie betrieben werden. Im Gegensatz dazu sind Wi-Fi- und Mobilfunk stromhungriger und müssen häufiger aufgeladen oder die Batterien ausgetauscht werden.
Wie unterscheidet sich das Eigentum am LoRaWAN-Netz von anderen IoT ?
LoRaWAN-Netze können privat oder öffentlich sein:
- Unternehmen können ihre eigenen Gateways einsetzen und ihre eigenen Netzwerke mit einer Lösung wie Digi X-ON® verwalten.
- Alternativ können sie sich auch mit öffentlichen LoRaWAN-Netzen verbinden, sofern diese verfügbar sind.
Diese Flexibilität ermöglicht es Unternehmen, die Kontrolle und den Datenschutz zu wahren - etwas, das bei Mobilfunk IoT nicht möglich ist, da es von Telekommunikationsanbietern abhängig ist.
Was sind typische Anwendungsfälle für LoRaWAN-Netze?
LoRaWAN eignet sich am besten für IoT , die eine flächendeckende Versorgung, eine lange Akkulaufzeit und niedrige Datenraten erfordern. Gängige Beispiele sind:
- Intelligente Städte: Steuerung von Straßenlaternen, Überwachung von Mülltonnen, Parkraummanagement
- Landwirtschaft: Bodenfeuchteüberwachung, Viehüberwachung, Wettersensoren
- Versorgungsunternehmen: Intelligente Messsysteme für Wasser, Gas und Strom
- Industrielle Überwachung: Vorausschauende Wartung, Umweltsensorik, Anlagenverfolgung
- Gebäudemanagement: Temperatur-, Feuchtigkeits- und Anwesenheitssensoren
Wie verhält sich LoRaWAN im Vergleich zu anderen Technologien in Bezug auf Datendurchsatz und Latenzzeit?
LoRaWAN supports low data rates (typically <50 kbps) and higher latency than cellular or Wi-Fi. This trade-off is acceptable for IoT applications where devices send small packets of data intermittently — such as sensor readings or status updates. It’s not suited for high-bandwidth applications like video streaming or voice transmission.
Wie steht es um die Sicherheit von LoRaWAN im Vergleich zu anderen Funkprotokollen?
Die Sicherheit von LoRaWAN, die eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung mit AES-128 bietet, eignet sich gut für IoT mit geringem Stromverbrauch, ist aber im Allgemeinen nicht so robust wie die Wi-Fi-Sicherheit, z. B. WPA3. Aus diesem Grund ist es wichtig, mit einem Anbieter zusammenzuarbeiten, der eine LoRaWAN-basierte Lösung anbietet, bei der die Sicherheit von vornherein integriert ist.
Digi X-ON® erweitert die in LoRaWAN integrierten Sicherheitsfunktionen:
- LoRaWAN bietet AES-128-Verschlüsselung sowohl auf der Netzwerk- als auch auf der Anwendungsebene.
- Digi X-ON fügt Geräteauthentifizierung, sicheres Schlüsselmanagement und verschlüsselte Cloud-Speicherung für End-to-End-Schutz hinzu.
Dies macht LoRaWAN-Netzwerke, die über Digi X-ON verwaltet werden, äußerst sicher und widerstandsfähig gegen Abhören oder Spoofing.
Was sind die Hauptunterscheidungsmerkmale von LoRaWAN (und Digi X-ON) im Vergleich zu anderen IoT ?
| Merkmal |
LoRaWAN + Digi X-ON |
Mobilfunk IoT (IoT) |
Wi-Fi/Bluetooth |
| Bereich |
Bis zu 15+ km |
5-10 km |
<100 m |
| Leistungsaufnahme |
Sehr niedrig |
Mäßig |
Hoch |
| Spektrum |
Nicht lizenziert |
Lizensiert |
Nicht lizenziert |
| Eigentum am Netz |
Privat oder öffentlich |
Vom Betreiber verwaltet |
Privat |
| Skalierbarkeit |
Sehr hoch |
Mäßig |
Begrenzt |
| Am besten für |
Fernerkundung, intelligente Städte, Landwirtschaft, Versorgungsunternehmen |
Mobile Anlagen, höherer Datenbedarf |
Lokale Geräte mit hoher Bandbreite |
Wie verbessert die Digi X-ON-Lösung LoRaWAN-Netzwerke?
Digi X-ON® ist die sichere, Cloud-basierte IoT von Digi, die die Einrichtung, Überwachung und Datenverwaltung von LoRaWAN-Netzwerken vereinfacht. Sie ermöglicht:
- End-to-End-Transparenz von Geräten, Gateways und Netzwerkstatus
- Vereinfachte Bereitstellung durch eine zentralisierte Plattform
- Datenintegration mit Analysetools und Anwendungen über APIs
- Skalierbares Management für Tausende von Geräten in verschiedenen Regionen
Wie vereinfacht Digi X-ON groß angelegte LoRaWAN-Implementierungen?
Die Digi X-ON® Lösung bietet:
- Automatisiertes Onboarding und Provisioning von neuen Geräten
- Zentralisierte Überwachungs-Dashboards, die den Gerätezustand und die Signalstärke in Echtzeit anzeigen
- Fernaktualisierung der Firmware und Diagnose
- Integrationsfähige APIs für Datenanalysen und Unternehmenssysteme
Diese Tools verringern die Komplexität der Bereitstellung und Verwaltung von Tausenden von IoT .
Nächste Schritte
Anmerkung der Redaktion: Dieser Blog wurde ursprünglich im Jahr 2021 veröffentlicht und 2025 aktualisiert.