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LoRaWAN statt WiFi- oder Bluetooth-Lösung

Bezahlbare Wasserfilter-Fernüberwachungslösungen sind gegenwärtig praktisch nicht verfügbar. Kritisches Element ist die Datenübertragung. So sind GSM-Verbindungen zu teuer, die einfache APP-Lösung via Bluetooth lässt sich nur innerhalb weniger Meter realisieren, der Zugang zu einem WLAN-Gateway ist unsicher. Auch über ein gemeinsam genutztes WLAN-Gateway kann die Datenübertragung nicht garantiert werden und ein eigenes WLAN-Gateway bedeutet hohe Mehrkosten. Es geht besser: Eine kostengünstige, sichere Lösung auf LoRaWAN Basis hat die seit Jahren im Wasserfiltermarkt tätige Digmesa AG, Hersteller von Präzisions-Durchflusssensoren, vorgestellt.

Die frei verfügbare LoRaWAN Funktechnologie ist für die Datenübertragung im IoT ideal. Das LoRaWAN-Netz stellt zugleich die weltweit am schnellsten wachsende Technologie-Allianz dar. Diese Technologie transportiert Daten von Sensoren kostengünstig auch dort, wo eine Vernetzung mittels herkömmlicher Mobilfunktechnologien nicht möglich ist. Die LoRa-Modulationstechnik bietet hohe Reichweiten in Verbindung mit höchsten Sicherheitsanforderungen für die Uplink-Kommunikation, also das Senden vom IoT-Gerät an das Netz. Die Reichweiten erstrecken sich von 2 km im Stadtgebiet über 15 km in Vororten bis zu 40 km in ländlichen Gebieten. Ein weiterer Vorteil ist die Durchdringung von Gebäuden. Zu einem gewissen Grad können unterirdische Räumlichkeiten versorgt werden, denn Filter sind oft in Kellerräumen oder im hinteren Teil des Erdgeschosses platziert.

Der Strom von Endgeräten beträgt rund 10 mA und 100 mA im Ruhemodus. Das ermöglicht je nach Anwendungsfall und unter Vernachlässigung der Selbstentladung, eine Batterielebensdauer von 2 bis 15 Jahren. Die Kommunikation zwischen den Endgeräten und den Gateways erfolgt auf verschiedenen Frequenzkanälen mit unterschiedlichen Datenraten.

Digmesa unterstützte ein Pilotprojekt an der Berner Fachhochschule zur Fernüberwachung von Wasserfiltern mittels LoRaWAN. Das Projekt hat bestätigt, dass in der betrachteten städtischen Region, die Datenübertragung selbst auf 8 km Antennenentfernung durchführbar ist.

Filterfernüberwachung pro Messpunkt und Jahr mit LoRaWAN deutlich preiswerter

Zentrale Größe jedes Fernüberwachungsprojekts sind die totalen Kosten pro fernüberwachter Messstelle. Die erhobenen Daten weisen jährliche Messpunktkosten zwischen 33 € bei 100 Messpunkten, 7 € bei 500 und 5 € bei 2000 zu überwachenden Messungen bzw. Alarmen aus. Darin sind jeweils alle Kosten wie LoRa Funkschnittstelle, LoRaWAN Data-Service, Serverkosten bis hin zu Kosten für Applikationsanpassungen/-entwicklungen, Projektleitung und Lizenzen enthalten. Kalkuliert wurde dabei die Abschreibung von Hard- und Software innerhalb von fünf Jahren. Zu den Kosten der Fernüberwachung kommt einmalig noch die Investition für den Durchflussmesser in Höhe von - je nach Ausführung und Stückzahl - ca. 10 bis 15 €. Diese Kostenabschätzung zeigt, dass Fernüberwachungen heute mit deutlich reduzierten Kosten zu realisieren sind, verglichen mit früheren Funklösungen und dediziertem (APP-)Server.

Interessenten steht ein Whitepaper zu dieser Thematik zur Verfügung. Kostenloser Download unter: http://www.digmesa.com/wp-content/uploads/Digmesa-Whitepaper-EN-LoRaWAN.pdf oder in Deutsch unter http://www.digmesa.com/wp-content/uploads/Digmesa-Whitepaper-DE-LoRaWAN.pdf .


04.03.2019

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