Wir leben in radikalen Zeiten, in denen die IoT-Technologie explodiert! Deshalb, Ständig stoßen wir auf angesagte Begriffe wie LoRa und LoRaWAN. Die meisten Menschen verwenden diese beiden Begriffe synonym, weil sie ähnlich erscheinen. jedoch, Das ist nicht ganz richtig, da es einige wichtige Unterschiede gibt, die wir aufschlüsseln müssen. In diesem Ratgeber, Wir werden die Hauptunterschiede zwischen LoRa und LoRaWAN untersuchen. Wir werden uns auch einige reale Anwendungsfälle ansehen, in denen sie verwendet werden, und die enormen Vorteile, die sie mit sich bringen. Am Ende, Sie werden ein Experte darin sein, diese drahtlosen IoT-Techniker voneinander zu unterscheiden!
LoRa und LoRaWAN verstehen
Bevor Sie die wichtigsten Unterschiede zwischen LoRa und LoRaWAN verstehen, Wir müssen ein tiefes Verständnis für die Definitionen und die Arbeitsarchitektur von LoRa und LoRaWAN entwickeln.
Was ist LoRa?
LoRa (Langstrecken) ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie mit großer Reichweite, die auf Funkfrequenzen arbeitet, um IoT-Konnektivität bereitzustellen. Entwickelt von Semtech, LoRa fungiert als physikalische Schicht für die drahtlose Übertragung von Daten über große Entfernungen. Sie können ein LoRa-Modem verwenden, um einen beliebigen Datensatz in dieses Hochfrequenzsignal umzuwandeln.
Im Kern, LoRa moduliert Signale mithilfe von Chirp Spread Spectrum (CSS) – eine Modulationstechnik, die das Signal resistent gegen Rauschen und Störungen macht. Dies hilft LoRa dabei, die gesamte Kanalbandbreite bei der Übertragung von Daten von IoT-Geräten effektiv zu nutzen. Im Vergleich zu WLAN und Bluetooth, LoRa ist berühmt für seine überlegene Kommunikationsreichweite, verbesserte Empfängerempfindlichkeit, und große Datenübertragungsfähigkeiten.
LoRa funktioniert auf lizenzfreien Sub-GHz-Frequenzbändern wie 433 MHz und 915 MHz. Dadurch kann ein einziges LoRa-Gateway Tausende von IoT-Geräten über mehrere Kilometer hinweg verbinden. Daher, LoRa ist ideal für die Implementierung robuster IoT-Anwendungen in weiten Bereichen.
Was ist LoRaWAN?
LoRaWAN (Weitbereichsnetz) ist ein Kommunikationsprotokoll, das die IoT-Anwendung mit dem LoRa-Signal verbindet. LoRaWAN ist in die Datenübertragungsschicht des IoT-Geräts eingebettet. Betrieb auf der Datenverbindungsschicht, Mit LoRaWAN haben Sie die Kontrolle über die Netzwerkarchitektur und das Kommunikationsprotokoll. Daher, Wir sind besser in der Lage, die Servicequalität zu bestimmen, verbleibende Batteriespanne der verbundenen Knoten, Fähigkeiten und Kapazität des Netzwerks, und mögliche Sicherheitslücken und die Art der Anwendungen, die verwendet werden.
Wichtig, Das LoRaWAN-Protokoll wird von der LoRa Alliance definiert und verwaltet. LoRaWAN ergänzt die Hochfrequenzsignale von LoRa. Deshalb, Wir sind in der Lage, wirtschaftlich zu schaffen, bidirektional, leistungsschwach, Langstrecken, IoT-Lösungen, die wir in Szenarien mit großen Bereichen einsetzen können. LoRaWAN benötigt weniger Gateways zum Aufbau eines Netzwerks. Dies ist ein wichtiger Grund, warum LoRaWAN für Bereitstellungen in Anwendungen wie Smart Cities usw. Immer beliebter wird.
LoRa und LoRaWAN nNetzwerk einArchitektur
LoRaWAN-Netzwerke nutzen eine Star-of-Stars-Topologie mit Gateways, die Daten zwischen Endknoten weiterleiten (Sensoren) und ein zentraler Netzwerkserver. Die drahtlose Verbindung zwischen Endknoten und Gateways nutzt die physikalische LoRa-Schicht für große Reichweiten, Kommunikation mit geringem Stromverbrauch. Gateways leiten dann Nachrichten von Endknoten über IP-Netzwerke an den Netzwerkserver weiter.
- Endknoten: Endknoten enthalten Sensoren, ein LoRa-Transceiver für die drahtlose Kommunikation, und optional einen Mikrocontroller. Sie übertragen mittels LoRa-Modulation direkt an Gateways in Reichweite.
- Gateways: Gateways fungieren als Brücke zwischen Endknoten und dem Netzwerkserver, Konvertieren von RF-LoRa-Paketen in IP-Pakete. Sie werden mit Strom versorgt und sind über IP mit dem Netzwerkserver verbunden.
- Netzwerkserver: Der Netzwerkserver empfängt Daten von Gateways, übernimmt die Deduplizierung und Weiterleitung an Anwendungsserver. Es ermöglicht eine bidirektionale Kommunikation – sowohl Uplink von Knoten als auch Downlink von der Anwendung.
- Anwendungsserver: Anwendungsserver erstellen Endbenutzeranwendungen und integrieren sich in andere Cloud-Dienste. Sie sind mit dem Netzwerkserver verbunden, um mit dem LoRaWAN-Netzwerk zu kommunizieren.
LoRa und notwendige behördliche Auflagen LoRaWAN: eine vergleichende Analyse
Hier ist eine Tabelle, die die Hauptunterschiede zwischen der physikalischen Schicht LoRa und der Netzwerkschicht LoRaWAN zusammenfasst:
| LoRa | LoRaWAN | |
| Technologietyp | Modulationstechnik der physikalischen Schicht (CSS) | Kommunikationsprotokoll der Netzwerkschicht |
| Modulation | Chirp Spread Spectrum | Baut auf LoRa PHY auf |
| Frequenzbänder | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz | 433 MHz, 868 MHz, 915 MHz |
| Entwickler | Entwickelt von Semtech | Verwaltet von der LoRa Alliance |
| Energieverbrauch | Drahtlose Konnektivität mit geringem Stromverbrauch | Niedriger Stromverbrauch, optimiert für IoT-Geräte |
| Angebot | Drahtlose Modulation mit großer Reichweite | LoRa mit großer Reichweite nutzen |
| Datenraten | Niedrige Datenraten | Niedrige Datenraten |
| Bidirektionale Kommunikation | Nein | Ja |
| Anwendung | Robuste Signalmodulation | LPWAN für IoT/M2M |
LoRa und LoRaWAN – Das Rückgrat von LPWAN
Mit dem wachsenden Trend des IoT, Wir sehen immer mehr LPWAN-Bereitstellungen. Viele Technologiegiganten und IoT-Unternehmen verlassen sich bei verschiedenen Anwendungen stark auf LPWAN. Eigentlich, LoRa und LoRaWAN werden zum De-facto-Standard für groß angelegte und großflächige IoT-Implementierungen. Es ist interessant zu sehen, dass LoRa und NB-IoT den LPWAN-Markt dominieren werden Über 85% der Verbindungen weltweit in 2028.
Diese wachsende Community sorgt für ein innovatives Ökosystem, das alle dazu ermutigt, auf eine vertrauenswürdigere Lösung umzusteigen. Es gibt viele Gründe für dieses schnelle Wachstum, und wir werden uns einige davon ansehen.
- Geringere Kosten: LoRa und LoRaWAN arbeiten mit freien Bandbreiten. Deshalb, Sie sind leichter zugänglich. Außerdem, LoRaWAN-Netzwerkkomponenten wie Gateways und Geräte sind im Vergleich zu Mobilfunk oder WLAN wirtschaftlicher.
- Einfachere Bereitstellung: LoRaWAN-Netzwerke sind einfacher bereitzustellen als herkömmliche Mobilfunknetze, Es sind lediglich Endpunkte und Gateways erforderlich.
- Konnektivität über große Entfernungen: Ein einziges LoRa-Gateway kann Tausende von Endpunkten über mehrere Kilometer hinweg verbinden.
- Sicherheit: Ende-zu-Ende verschlüsselte Datenübertragung.
- Standardisiertes Protokoll: Da es sich um einen offenen Standard handelt, ist Interoperabilität möglich.
- Bidirektionale Funktionen: Die bidirektionale Kommunikation von LoRaWAN ermöglicht Downlink-Kontrollnachrichten.
- Schnell wachsendes Ökosystem: Die LoRa Alliance ist vorbei 500 Partner weltweit.
Bahnbrechende Vorteile von LoRa und LoRaWAN
LoRa und LoRaWAN bieten viele bahnbrechende Vorteile. jedoch, hier werden wir uns nur einige davon ansehen.
- Die Fernreichweite ermöglicht die Umsetzung innovativer Lösungen wie Smart-City-Anwendungen.
- Sie benötigen wenig Strom und stellen somit sicher, dass die angeschlossenen IoT-Geräte eine längere Akkulaufzeit haben.
- Aufgrund ihrer geringen Bandbreite eignet es sich perfekt für praktische IoT-Bereitstellungen. Dies liegt daran, dass solche Bereitstellungen weniger Datenübertragungen erfordern oder die Datenübertragung nicht konstant ist.
- Sie sind im Vergleich zu anderen Technologien einfacher einzurichten. zusätzlich, Sie sind auch schneller bereitzustellen.
- Diese haben zwei Sicherheitsschichten. Eine Schicht ist dem Netzwerk und die andere der Anwendung gewidmet. Beide verfügen über eine AES-Verschlüsselung, sodass Sie sicher sein können, dass Sie keine Sicherheitslücken haben.
- Sie ermöglichen eine vollständige bidirektionale Übertragung und Kommunikation.
- Diese arbeiten nach einem offenen Standard, der durch eine offene LoRa-Allianz geschützt ist.
Echte Weltse Fälle von LoRaWAN und LoRa
Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, LoRa zu nutzen und LoRaWAN-Lösungen. jedoch, Hauptakteure interessieren sich nur für bestimmte Sektoren und untersuchen nur die vielversprechendsten Wahrscheinlichkeiten. Einige davon betreffen die Entwicklung intelligenter Parkplätze, intelligente Verkehrs- und Abfallwirtschaft, Fernmessung, sicherere Häuser und Gebäude, bessere Lieferkette und Logistik, bequeme und produktive Landwirtschaft, effizienter Bergbau, und automatisierte Fertigung. Einfach gesagt, LoRaWAN ist ideal für viele industrielle IoT-Anwendungen, an denen private Unternehmen und staatliche Stellen interessiert sind. In diesem Abschnitt, Wir werden einen kurzen Blick auf einige der einzigartigen und herausragenden Anwendungsfälle werfen.
Minol Zenner nutzt LoRaWAN in der Wohnungs- und Versorgungswirtschaft in Deutschland
Dies ist eine Unteranwendung der intelligenten und innovativen Messung. Sie haben eine auf LoRaWAN basierende Lösung entwickelt, die die Durchführung von Fernmessungen erleichtert. Sie arbeiten derzeit daran, dass es den gesetzlichen Standards entspricht. Derzeit laufen Gespräche zur Bereitstellung dieses intelligenten Messsystems. Dies reduziert die Messkosten erheblich und verwandelt den Messvorgang in einen automatischen.
Apanas intelligentes Wassermanagementsystem
Vor der Bereitstellung dieses Systems, Sie hatten keine Möglichkeit, ihren aktuellen Wasserverbrauch zu ermitteln. Das Smart Water Management System von Apana erkennt nicht nur den Wasserverbrauch und den verbleibenden Wasserstand, sondern erkennt und überwacht auch mögliche Wasserlecks. Daher, Es kann jeden größeren Wasserverlust verhindern und ermöglicht daher eine erhebliche Kostenreduzierung. Dieses System ist so effizient, weil es auf LoRaWAN basiert.
MOKOSmarts GPS-Einheit mit Spuraufzeichnung zur Standortüberwachung in Echtzeit
MOKOSmart ist ein bekannter Name auf dem Markt für LoRaWAN-Geräte. Unser LoRaWAN GPS-Tracker ermöglicht eine genaue und präzise GPS-Verfolgung jeder Sendung oder jedes Pakets. Die Echtzeitverfolgung kann für Kunden einfach sein, selbst wenn sie noch keine Erfahrung mit IoT haben. Unser GPS-Tracker wurde unter Verwendung von LoRa entwickelt und überträgt und verarbeitet Daten mithilfe von LoRaWAN-Protokollen. Es ist schnell einsatzbereit und informiert die Kunden jederzeit über den Standort ihres Pakets. Daher, Es hilft bei der Bekämpfung von Diebstahl von Vermögenswerten und bekämpft Störungen der Lieferkette.
ComplianceMate zur Lebensmittelüberwachung
Laird Connectivity und CM Systems sind unabhängige IoT-Unternehmen, die daran arbeiten, einzigartige und nachhaltige IoT-Lösungen zu entwickeln. Sie haben ein Produkt namens ComplianceMate entwickelt. Sein Hauptzweck besteht darin, den Nährstoffgehalt von Lebensmitteln zu überwachen und die betroffenen Personen zu benachrichtigen, wenn der Verzehr ungesund ist. Lebensmittelhändler können ComplianceMate in ihre Kühlschränke integrieren, Lebensmittelbehälter, oder Speichereinheiten. Es kann Kontaminationen verhindern, indem es effektive Temperaturen für die Lagerung von Lebensmitteln vorschlägt und den Einzelhändler benachrichtigt, wenn ein Risiko besteht.
KotahiNet verbindet die Cookinseln in Neuseeland
KotahiNet hat ein LoRaWAN-basiertes Netzwerk entwickelt, das eine intelligente Sensorinfrastruktur für die Cookinseln bereitstellt. Private Unternehmen und staatliche Stellen sind in der Lage, Daten aus der Umwelt zu analysieren und zu sammeln. Deshalb, Sie können intelligentere Entscheidungen über ihre begrenzten Inselressourcen und umfangreichen Geschäftsabläufe treffen. KotahiNet bietet auch zugehörige Dienste und Produkte an, die in seinem Netzwerk betriebsbereit sind.
LoRa und LoRaWAN vs Dasdort LPWAN TTechnologien
LoRa und LoRaWAN sind führende Technologien im LPWAN-Bereich für IoT. Wie schneiden sie im Vergleich zu anderen konkurrierenden LPWAN-Technologien ab??
LoRa/LoRaWAN vs. NB-IoT
Schmalband-IoT (NB-IoT) ist ein von 3GPP entwickelter LPWAN-Standard für mobile IoT-Konnektivität. NB-IoT nutzt die bestehende LTE-Infrastruktur, arbeitet jedoch im lizenzierten Spektrum, Daher sind mit der Nutzung von NB-IoT-Netzwerken Kosten verbunden. NB-IoT bietet eine gute Innendurchdringung und einen Betrieb mit geringem Stromverbrauch. jedoch, Die Flexibilität bei der Netzwerkbereitstellung ist im Vergleich zu LoRaWAN geringer.
LoRa/LoRaWAN vs. Sigfox
Sigfox ist eine proprietäre LPWAN-Technologie, die ultraschmalbandige Modulation nutzt, um niedrige Kosten zu ermöglichen, Konnektivität mit geringem Stromverbrauch. Da es proprietär ist, Sigfox bietet weniger Flexibilität, kann jedoch im großen Maßstab sehr niedrige Kosten erzielen. Sigfox hat Einschränkungen wie wenige Uplink-Nachrichten pro Tag und keine Downlink-Fähigkeit.
LoRa/LoRaWAN vs. Zigbee
Zigbee basiert auf dem 802.15.4 Protokoll und ermöglicht Mesh-Netzwerke für IoT. Da Zigbee mit 2,4 GHz arbeitet, Die Reichweite ist im Vergleich zu Sub-GHz-Technologien wie LoRa geringer. Zigbee bietet Interoperabilität, kann jedoch komplexe Anforderungen an die Netzwerkeinrichtung und Synchronisierung stellen. Der Stromverbrauch ist höher als bei der LPWAN-Technologie.
Die Rolle von LoRa und LoRaWAN im IoT-Sektor
Viele renommierte Telekommunikationsunternehmen setzen auf LoRa. Diese sind ideal für die Kommunikation zwischen mehreren Datenerfassungssystemen mit IoT-Geräten. Solche Kommunikationen beinhalten große Datenübertragungen, die häufig nach festgelegten Intervallen stattfinden. Diese haben ihnen viel mehr zu bieten als ihre Wettbewerbertechnologien, weshalb sie immer beliebter werden.
Die meisten anderen Technologien wie Sigfox arbeiten mit extrem schmalen Bandbreiten, weshalb sie viel teurer und unzugänglich sind. Deshalb, Es ist nicht praktikabel, diese anderen Technologien für groß angelegte Weitverkehrs-IoT-Anwendungen einzusetzen. Obendrein, Andere Technologien sind viel anfälliger für Rauschen und Frequenzschwankungen. jedoch, LoRa und LoRaWAN sind gegen diese relativ immun.
Die meisten Hauptakteure in der IoT-Branche möchten Produkte und Lösungen für IoT-Anwendungen mit großen Entfernungen entwickeln, Energieeffizient, und große Datenübertragungen. Deshalb, Immer mehr Prototypen auf Basis von LoRa und LoRaWAN befinden sich in der Entwurfsphase. Mit seiner kontinuierlichen Expansion, Es wird unseren zukünftigen Anforderungen gerecht und bietet anwendbarere LoRa- und LoRaWAN-Lösungen.
Anfangen mit LoRa und LoRaWAN
MOKOSmart ist ein bekannter Name in der IoT-Branche. Wir haben jahrelange Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von IoT-Produkten. MOKOSmart verfügt über ein dediziertes R&D-Team und wir sind auf LoRaWAN-basierte Produkte spezialisiert. Wir verfügen über Möglichkeiten zur Massenproduktion und können Ihnen bei allen Ihren LoRa-bezogenen Anforderungen helfen. Überlegene Qualität ist unser Markenzeichen und wir liefern immer pünktlich. Kontaktieren Sie uns gerne, wenn Sie weitere Fragen haben oder ein Angebot für LoRaWAN-Produkte wünschen.
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