17. JANUAR 2019

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Alles funkt


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Technologie - Die neue Funktechnik LPWAN macht es möglich, Gegenstände zu vernetzen – billig, über große Distanzen und mit wenig Stromverbrauch. Sie könnte die Grundlage für das Internet of Things (IoT) sein. In der Intralogistik sind zahlreiche Anwendungen denkbar. Text: Constantin Gillies
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Guten Tag, ich komme, um den Strom abzulesen.« Ein Besucher, der sich so vorstellt, steht bei 100 Haushalten in Ulm künftig nicht mehr vor der Tür. Denn ihre Stromzähler wurden mit einem neuen, batteriebetriebenen Funkmodul ausgestattet. Es sendet die aktuellen Verbrauchsdaten selbstständig an die Stadtwerke. Für den Versorger sind diese Daten sehr wertvoll, da so Verbrauchsspitzen sichtbar werden und sich teure Strom-Überproduktion vermeiden lässt. Die Zählerablesung aus der Ferne funktioniert, obwohl die Geräte im Keller installiert sind, und kommt mit erstaunlich wenig Infrastruktur aus. Nur acht Basisstationen reichen, um die Daten der Stromzähler aus der ganzen Stadt zu empfangen.

LPWAN: Statusmeldungen bis zu zehn Kilometer

Bei dem Netz handelt es sich um ein sogenanntes Low Power Wide Area Network, kurz LPWAN. Hinter der sperrigen Abkürzung steht eine faszinierende neue Technik: Ein Gegenstand, der mit einem LPWAN-Modul ausgestattet ist, kann über eine Entfernung von bis zu zehn Kilometern eine Statusmeldung funken. Die Wellen durchdringen Wände und Decken, selbst aus Kellern lässt sich senden. Und dafür ist nicht einmal viel Strom nötig: Eine normale AA-Batterie wie aus der TV-Fernbedienung soll reichen, um ein Funkmodul zehn Jahre online zu halten. Dafür allerdings ist das Sendetempo niedrig: 50 Kilobit/Sekunde sind mit LPWAN möglich, das entspricht einer Schreibmaschinenseite Text pro Sekunde. Doch für die geplanten Anwendungen reicht die äußerst geringe Bandbreite aus; ein Sensor, der den Standort eines Containers, den Füllstand eines Tanks oder den Zustand einer Maschine funken will, braucht dafür nicht mehr als eine Handvoll Bits.

Wichtig für das Internet der Dinge

Hohe Reichweite, geringer Strombedarf, niedrige Kosten – dank dieser Vorteile könnte LPWAN die Grundlage für das sogenannte Internet der Dinge (oder Internet of Things, kurz IoT) legen. Mit der Einfachtechnik wird es nämlich möglich, nahezu jeden Gegenstand ans Netz anzubinden. Bestehende Technik ist dafür oft nicht geeignet: WLAN zum Beispiel hat eine zu geringe Reichweite und Funkmodule, die das Handynetz nutzen, verbrauchen zu viel Strom. Diese Übertragungsmethoden sind für die massenhafte Kommunikation von Maschine zu Maschine ungeeignet beziehungsweise einfach überdimensioniert. Genau diese Lücke soll in Zukunft LPWAN schließen.

Grundsätzlich kann ein Unternehmen die neue Funktechnik auf zwei Arten nutzen. Option eins wäre der Aufbau eines eigenen Netzes, vergleichbar mit dem Einrichten des privaten WLAN: Dafür müssen alle Geräte, die man vernetzen will, mit Funkmodulen ausgestattet werden. Diese kosten derzeit noch einen hohen zweistelligen Eurobetrag. Passend dazu braucht es einige Basisstationen, Gateways genannt. Im Vergleich zu WLAN reichen bei LPWAN allerdings sehr wenige Geräte aus. Unter Umständen lässt sich mit nur einer Basisstation das gesamte Betriebsgelände abdecken. Der Aufbau einer solchen Funkinsel ist zum Beispiel mit dem Standard LoRaWAN möglich.


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Ausgabe:
lj 05/2018
Unternehmen:
Bilder:
© ivESK

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