Drahtlose Technologien für IoT-Anwendungen (Internet der Dinge) haben überall ihren Einzug gehalten. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage, ob LPWANs (Low-Power Wide Area Networks), wie z. B. LoRa, und WLAN nebeneinander bestehen können. Beide werden in verschiedenen IoT-Anwendungen eingesetzt, beispielsweise für intelligente Gebäude, Smart Cities, industrielle Automatisierung und Landwirtschaft, um die Kommunikation zwischen Geräten und Sensoren zu ermöglichen.
LoRa wird häufig in Gebäude-IoT-Anwendungen eingesetzt
LoRa bezeichnet ein drahtloses Kommunikationsprotokoll mit geringem Stromverbrauch und hoher Reichweite, das ein Modulationsschema mit großer Bandbreite verwendet, um ein weitläufiges Gebiet abzudecken. Da die Technologie im unlizenzierten Sub-Gigahertz-Frequenzbereich betrieben wird, kann sie ohne Lizenz der Regulierungsbehörden genutzt werden. LoRaWAN wurde von der als International Telecommunication Union (ITU) als LPWAN-Standard anerkannt.
LoRa wurde entwickelt, um eine Kommunikation zwischen Sensoren, Gateways und der Cloud mit geringem Stromverbrauch und niedriger Datenrate zu realisieren. Der Hauptvorteil von LoRa besteht in seiner großen Reichweite (siehe Abbildung unten), durch die es in Anwendungen zum Einsatz kommen kann, für die WLAN aufgrund von Reichweitenbeschränkungen keine Option darstellt. Darüber hinaus basiert LoRa auf einer äußerst sicheren und skalierbaren Technologie, die sich mit ihrer großen Reichweite und ihrem geringen Stromverbrauch ideal für umfangreiche IoT-Implementierungen von IoT-Experten eignet.
Mit seinem geringen Stromverbrauch und seiner großen Reichweite schließt LoRa eine Technologielücke im Gebäude-IoT
WLAN: Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in Büros, Wohnungen und öffentlichen Räumen
WLAN hingegen nutzt die Frequenzbereiche 2,4 GHz und 5 GHz und ist für die Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung in einem begrenzten Bereich ausgelegt. Häufig wird WLAN in Privathaushalten, Büros und öffentlichen Einrichtungen verwendet, um drahtlosen Internetzugang bereitzustellen. Der Hauptvorteil von WLAN liegt in seiner hohen Datenübertragungsgeschwindigkeit, durch die es eine Vielzahl von Multimedia-Anwendungen unterstützen kann, z. B. Video- und Audio-Streaming, Spiele und Dateiübertragung.
Sind die Bedenken über Interferenzen zwischen LoRa und WLAN berechtigt?
IoT-Fachleute und Gerätehersteller sorgen sich unter anderem darüber, ob Interferenzen zwischen LoRa und WLAN auftreten können. Dieses Problem spielt jedoch keine große Rolle, da beide Technologien in unterschiedlichen Frequenzbereichen betrieben werden und bei ihrer Entwicklung nicht dieselben Ziele verfolgt wurden. Daher beeinträchtigen sie sich nicht gegenseitig. Der von LoRa genutzte Frequenzbereich (433 MHz bis 915 MHz) ist in der Regel viel niedriger als die Frequenzbereiche von WLAN (2,4 GHz und 5 GHz). Somit gibt es kaum Überschneidungen zwischen den beiden Technologien, was die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen verringert. Darüber hinaus stellen die unterschiedlichen Entwicklungsziele von LoRa und WLAN (Fernabdeckung vs. Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung) sicher, dass sie nicht um dieselben Ressourcen konkurrieren, was Interferenzen noch unwahrscheinlicher macht.
Können LoRa und WLAN nebeneinander bestehen?
Ja, LoRa und WLAN können nebeneinander bestehen, da sie unterschiedliche Modulationsverfahren verwenden. LoRa verwendet eine Spreizspektrum-Modulation, die das Signal über einen breiten Frequenzbereich verteilt und dadurch eine größere Reichweite und einen geringeren Stromverbrauch ermöglicht. WLAN hingegen beruht auf einer Schmalband-Modulation, die das Signal auf einen schmalen Frequenzbereich beschränkt, was die Datenrate erhöht und Interferenzen reduziert.
Darüber hinaus nutzt die LoRa-Technologie eine adaptive Datenrate (ADR), um die Datenrate dynamisch an die Signalqualität anzupassen und sicherzustellen, dass das Signal stark und zuverlässig bleibt. Dies bedeutet, dass das LoRa-Signal auch bei WLAN-Interferenzen in der Umgebung automatisch angepasst wird, um eine effektive Funktion zu gewährleisten.
Fazit
Alles in allem ist die parallele Nutzung von LoRa und WLAN im Bereich Gebäude-IoT weitgehend unproblematisch, da beide unterschiedliche Betriebsfrequenzbereiche und Entwicklungsziele aufweisen, sodass die Wahrscheinlichkeit von Interferenzen sinkt. IoT-Fachleute und Gerätehersteller können beide Technologien in ihren Anwendungen einsetzen, ohne sich um nennenswerte Interferenzen sorgen zu müssen.
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