LoRaWAN® einfach erklärt

open bmonc® know-how.
LoRaWAN Kommunikation - einfach erklärt.

Funktionsweise der LoRaWAN Gateways. 

Allgemein gesagt dient ein LoRaWAN Gateway dazu, eine drahtlose Kommunikation zwischen LoRaWAN-Endgeräten, auch Nodes genannt, und einem LoRaWAN-Netzwerkserver (LNS) herzustellen. Es ist sozusagen die Verbindungskomponente zwischen beiden und damit eine wichtige Teilkomponente einer LoRaWAN-Funknetz-Infrastruktur. Ohne Gateway(s) können die Sensordaten nicht an den LoRaWAN-Netzwerk-Server und andere Cloud-Anwendungen übertragen werden. LoRaWAN Gateways stellen eine zuverlässige und sichere Kommunikation zum LNS her und skalieren gut um Massendaten zu transportieren.

Wie funktioniert die Kommunikation zwischen Endgeräten und Gateway?

Das Gateway empfängt Funksignale von den LoRaWAN-Endgeräten (Nodes) und leitet sie an den LoRaWAN-Netzwerkserver weiter (Uplink). Gleichzeitig sendet das Gateway Daten vom Netzwerkserver an die Endgeräte zurück (Downlink). Für die Kommunikation mit den Endgeräten bzw. LoRaWAN-Sensoren verwendet das Gateway das LoRaWAN-Protokoll. Die Verbindung vom Gateway (Funk-Basisstationen) zum Netzwerkserver (LNS) wiederum erfolgt entweder über Ethernet, WLAN oder LTE (4G). Dabei ist ein Gateway in der Lage, Daten von Tausenden von Sensoren zu empfangen.

Sicher durch Ende-zu-Ende-Verschlüsselung.

Authentifizierung und Verschlüsselung sind obligatorisch. Im Gegensatz zu vielen anderen IoT-Technologien bietet die LoRaWAN-Spezifikation Anwendungsanbietern bereits eine dedizierte Ende-zu-Ende-Verschlüsselung. Die Daten werden komplett verschlüsselt übertragen. Zum Einsatz kommt hierbei eine AES-Verschlüsselung entsprechend den Sicherheitsmaßnahmen für drahtlose Netzwerke nach IEEE 802.15.4.

Die Spezifikation definiert zwei Schichten der Kryptographie:

  • Verwendung eines eindeutigen 128-Bit-Netzwerksitzungsschlüssels, der vom Endgerät und Netzwerkserver gemeinsam genutzt wird (NwkSKey).
  • Verwendung eines eindeutigen 128-Bit-Anwendungssitzungsschlüssels (AppSKey), der Ende-zu-Ende auf Anwendungsebene gemeinsam genutzt wird.

LoRaWAN – Indoor- und Outdoor-Gateways.

Indoor-Gateways sind für den Einsatz in geschlossenen Räumen konzipiert. Sie sind meist etwas kleiner und leichter zu installieren als Outdoor-Gateways, vergleichbar mit WLAN-Access-Points. Indoor-Gateways bieten eine begrenzte Reichweite, die von der Gebäudegeometrie und der verwendeten Baumaterialien beeinflusst wird.

Outdoor-Gateways hingegen sind für den Einsatz im Freien und zur Flächenversorgung ausgelegt. Sie sind robuster, wetterfest und bieten eine größere Reichweite als Indoor-Gateways. Outdoor-Gateways werden häufig zur flächendeckenden Netzabdeckung installiert. Hierbei sind sie in der Lage, Daten von Sensoren über größere Entfernungen und auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen zu empfangen.

Die Wahl des richtigen Gateway-Typs hängt von den Anforderungen des jeweiligen Einsatzgebietes ab.

Ihre Vorteile

  • Energieeffizient – Die meiste Zeit befindet sich der Sensor im Schlafmodus und wacht nur für eine Messung und eine Übertragung über LoraWAN auf.
  • große Reichweite – LoRaWAN-Sensoren können Daten kilometerweit im freien Feld senden. In Städten ist die Reichweite dank der LoRa-Modulation, die immuner gegen Störungen ist, eine höhere Reichweite als WiFi oder BLE.
  • Niedrige Kosten – LoRaWAN-Sensoren sind einfache Geräte und kostengünstig. Die Netzwerk- und Betriebskosten sind in den open bmonc® Plattformkosten inkludiert. 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® Nachhaltigkeit

open bmonc® Nachhaltigkeit.
Wir setzen auf Zero Co2 Footprint LoRaWAN Solar Gateways.

open bmonc® nachhaltiges, Solarpanel gestütztes LoRaWAN Gateway. 

Das KONA Photon LoRaWAN® Gateway ist eine Zero Footprint Einzelmodul-Lösung. Das Solarpanel lädt die eingebauten Batterien auf, um genügend Energie für alle praktischen Einsätze unter allen Umweltbedingungen zu liefern. Es verfügt über ein integriertes 3G/4G-Modem und GPS sowie Unterstützung für externe LoRa- und Funkantennen für eine bessere Abdeckung.

open bmonc® ist mithilfe der Tektelic Gateway Technologie bestrebt, Produkte von höchster Qualität mit hoher Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit zu Verfügung zu stellen, um unseren Kunden niedrige Gesamtbetriebskosten zu garantieren. Das Tektelic Photon Gateway bietet eine zuverlässige und sichere Kommunikation mit der Fähigkeit, schnell und einfach auf große Installationen zu skalieren.

open bmonc® Tektelic Photon Gateway

  • Fernüberwachung und -steuerung
  • Cellular Backhaul Konfiguration
  • 3G/4G Cellular Backhaul
  • Ferngesteuerte Software-Upgrades
  • Firewall und Zugriffslisten
  • Time Division Duplex with 8 Rx & 1 Tx 
  • IP67 Design
  • -30° to +45° C Operating Temperatur
  • Mast und Wand montage Option
  • GPS mit interner Antenne
  • Externe LoRa Antenne

Ihre Vorteile

  •  
  • autonomer LoRaWAN Gateway Betrieb
  • Zero Footprint
  • Leistungsstark, Time Division Duplex with 8 Rx & 1 Tx
  • 3G/4G backhaul Link
  • IP 67 Outdoor Deign 
  • -30°C bis + 45°C Einsatztemperatur
  • Montageoptionen für Masten und Wände 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® IoT-Core

open bmonc® setzt für die Vernetzung der Sensoren auf das skalierbare und sichere LoRaWAN-Netzwerk von AWS.

AWS IoT-Core for LoRaWAN ist ein vollständig verwalteter LoRaWAN-Netzwerkserver (LNS), der es ermöglicht, drahtlose Geräte, die das LoRaWAN-Protokoll für eine stromsparende Weitverkehrsnetz-Konnektivität mit großer Reichweite verwenden, mit der open bmonc® AWS-Cloud verbindet. Mit open bmonc®  IoT-Core können Kunden jetzt ein privates LoRaWAN-Netzwerk einrichten, indem sie ihre LoRaWAN-Geräte und -Gateways mit der open bmonc® Cloud verbinden. Ohne, dass sie einen eigenen LoRaWAN-Netzwerkserver entwickeln, warten oder betreiben müssen.

open bmonc® Architektur

open bmonc® IoT-Core for LoRaWAN

open bmonc® AWS IoT-Core für LoRaWAN beseitigt die undifferenzierte Entwicklungsarbeit und den betrieblichen Aufwand, der für die Einrichtung und Verwaltung eines LNS und der zugehörigen Infrastruktur erforderlich ist. open bmonc® IoT-Core for LoRaWAN verwaltet Ihre Geräte- und Gateway-Verbindungen zur Cloud und beschleunigt die Netzwerkeinrichtungszeit.

Die open bmonc® Messdaten-Cloud ist dank der AWS IoT-Core Plattform hochgradig skalierbar und ermöglicht die Verbindung beliebig vieler Geräte mit der Cloud. 

Durch automatisierte Konfiguration und Authentifizierung bei der ersten Verbindung eines Gerätes mit open bmonc® IoT Cloud, sowie durch die Verschlüsselung aller Datenverbindungen ist die Sicherheit der Gerätedaten gegeben.

Ihre Vorteile

  • hohe Zukunftssicherheit
  • offene Technologie
  • schnelle Sensoren Installation
  • kosteneffizient. Der Betrieb eines eigenen LoRaWAN-Netzwerkservers (LNS) fällt weg
  • Schnelle IoT-Andwendungsentwicklung
  • hohe Sicherheitsstandards
  • vielfältige Einsatzmöglichkeiten
  • LNS Hersteller unabhängig 

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® setzt auf LoRaWAN

open bmonc® setzt auf LoRaWAN.

Open bmonc® setzt für die Messdatenkommunikation auf den offenen Funkstandard LoRaWAN.

Long Range Wide Area Network wurde darauf optimiert, batteriebetriebene Geräte drahtlos, ressourcenschonend und über weite Distanzen hinweg zu vernetzen. LoRaWAN ist für das Senden geringster Datenmengen konzipiert. Die verbundenen Geräte müssen deshalb nicht ans Stromnetz angeschlossen werden. Batterien liefern die benötigte Energie. Aufgrund der energieeffizienten Übertragung haben die Batterien eine Akkulaufzeit von vielen Jahren.

LoRaWAN hat eine hohe Gebäudedurchdringung und ermöglicht dank der energieeffizienten Übertragung. Dadurch eröffnen sich neue Einsatzmöglichkeiten, vor allem für Städte und Gemeinden, Energieversorger, Industrie sowie im Facility Management.

Wie definiert sich LoRaWAN?

LoRa-WAN-communication

Entwickelt wurde LoRaWAN zunächst ab 2014 von Semtech in Zusammenarbeit mit Actility und IBM Research in Zürich. LoRaWAN ist eine Spezifikation für Low Power Wide Area Networks (LPWAN). 

Long Range Wide Area Network (LoRaWAN) wurde von der LoRa Alliance standardisiert. Das LoRaWAN-Protokoll ist ein offener Standard und setzt auf LoRa auf. LoRa leitet sich von „Long Range“ ab und beschreibt, wie IoT-Devices auf der physischen Kommunikationsschicht angebunden werden. Hierbei werden lizenzfreie Bänder genutzt. Die Technologie nutzt Frequenzen im Sub-Gigahertz-Bereich für Entfernungen vonmehreren Kilometern und verwendet eine Variante der CSS-Modulation. Die Topologie des Netzes ist baumartig und nutzt Gateways zur Anbindung der Endgeräte.

LoRaWAN ist ein lizenzfreies Netzwerkprotokoll. Anwender sind nicht zwingend auf klassische Telekommunikationsunternehmen angewiesen. Gleichwohl bieten einzelne Telkos LoRaWAN als Dienst an. Wahlweise können Nutzer Gateways auch in Eigenregie betreiben und praktisch an beliebigen Orten eine eigene Netzinfrastruktur aufbauen.

Ist LoRaWAN® zukunftssicher?

open bmonc® bietet Ihnen technologische Zukunftssicherheit.
Laut einer Studie werden in Zukunft vor allem zwei Technologien im IoT-Umfeld ausschlaggebend sein: NB-IoT (5G) und LoRaWAN. 

lorawan-infografik

LoRaWAN Sicherheit

Die LoRaWAN-Kommunikation ist entsprechend der LoRa-Alliance Spezifikation auf mehreren Ebenen sicher end-to-end verschlüsselt. Die Entschlüsselung ist nur durch entsprechende Autorisierung am LoRa-Netzwerkserver und anschließender Authentifizierung auf der oopen  bmonc® IoT-Plattform möglich.

LoRaWAN Ausbau in Österreich

Neben den privaten Campus LoRaWAN Netzwerken schreitet der carrier-basierte Netzwerkausbau zügig voran. Ende 2023 wird Österreich flächig mit LoRaWan Technologie versorgt sein. 

Quelle: Drei.at

Ihre Vorteile

  • hohe Zukunftssicherheit, offene Technologie
  • energieeffiziente Datenübertragung
  • hohe Gebäudedurchdringung
  • kostengünstig
  • vielfältige Einsatzmöglichkeiten
  • Hersteller unabhängig

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

bmonc® Flachdach Monitoring

Flachdach Monitoring.

Flachdächer sind ein wesentlicher Bestandteil der gegenwärtigen Architektur und werden aufgrund der vielseitigen Nutzungsmöglichkeiten auch in Zukunft den höchsten Stellenwert innerhalb der Gebäudehülle einnehmen.

  • Erlebnis Freifläche in Form von Terrassen und begehbaren Dächern.
  • Energiegewinnungsanlagen sichern unseren Energiebedarf dort wo wir Ihnen benötigen.
  • Nahrungsmittel können auch im urbanen Bereich individuell produziert werden.
  • begrünte Dachflächen ersetzen verbaute Biotope und stellen Lebensraum für unterschiedlichste Tiere dar.
  • Regenwasser Management, Flachdächer speichern Wasser.
  • bedarfsorientierte optimale und modulare Erweiterungsmöglichkeit im Bezug auf Wohnraumschaffung.

Die langfristig funktionstaugliche sowie vielseitige Nutzung von Flachdächern gewährleistet in erster Linie der Dachschichtenaufbau, der die eigentliche Schutzwirkung der Gebäudehülle darstellt. Auf die gesamte Nutzungsdauer eines Objekts ist unter anderem die Wasserdichtheit der Dachabdichtung sicherzustellen und der Wärmeschutz zu gewährleisten. Schon die geringsten Fehler hinsichtlich der Wasserdichtheit führen zu weitreichenden Folgeschäden.

Wir müssen nicht nur sicherstellen, dass die Schutzwirkung der Gebäudehülle intakt ist, sondern wir haben auch Verantwortung gegenüber unserer Umwelt zu tragen was bedeutet, dass die Materialien des Dachschichtenaufbaus über den gesamten geplanten Nutzungszeitraum ihre Funktionstauglichkeit aufrechterhalten können.

Kennen Sie diese Situation?

Dauerhafte Feuchte, oder kondensierender Wasserdampf schädigt die Bausubstanz bzw. die Tragwerkskonstruktion. Enorme Folgeschäden können auftreten. Ein Monitoringsystem schafft Abhilfe und sichert die Substanzwerte.

Flachdachmonitoring erkennt anbahnende Probleme vorzeitig!

Unser Feuchte Monitoring-System sichert die laufende Kommunikation mit Flachdächern, wo relevante Messdaten wie beispielsweise Feuchtigkeitsgehalt und Temperatur an unsere Plattform übermittelt werden. Eine spezielle Analyse Software gibt Auskunft über den Zustand der Dachkonstruktion.

Mit dem Sensing-Lab LoRaWAN® Sensor oder bmonc® 3G GSM Sensor und in Kombination mit der openBMONC® Messdaten Plattform können sie in Echtzeit den Feuchte- und Temperaturzustand ihres Flachdachs überwachen und bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes Gegenmaßnahmen einleiten.

Ihre Vorteile

  • Steigerung der Kundenzufriedenheit

  • Kundenbindung

  • Stärkung der Wertschöpfung (z.B.: Wartungsverträge)

  • Leistungsdokumentation

  • Erhöhung der Rechtssicherheit nach der Abnahme, Garantienachweis

  • kontinuierliche Überwachung der Dachkonstruktion

  • vorausschauende Wartung durch KI

  • Früherkennung von sich anbahnenden Feuchteschäden

  • Wertsteigerung der Immobilie

bmonc® Gründach Monitoring

Extensives Gründach.

Extensive Gründächer sind eine der besten und schönsten Möglichkeiten Wärme Reduktion im urbanen Raum zu erzielen.

  • Begrünungen kühlen im Sommer und wärmen im Winter – Energieeinsparung.
  • C02 Bindung – Eine extensives Gründach bindet ca. 3 – 5 kg C02/m2 pro Jahr.
  • Erhöhung der Luftfeuchtigkeit, Verbesserung des Raumklima.
  • Bindung von Staub- und Luftschadstoffen.
  • Begrünungen nehmen bis zu 100% Regenwasser auf.
  • Entlastung des städtischen Kanalnetzes und schützen vor Überlastung.

Alle die Vorteile des Gründaches können nur dann ermöglicht werden, wenn die Begrünung intakt, der Wasserhaushalt passt und die jährliche Pflege durchgeführt wird.

Trockenperioden nehmen zu!

Die sommerlichen Hitzeperioden und Trockenperioden haben in den letzten Jahren stark zugenommen.
Die “COIN” Studie wurde im Auftrag des Umweltministeriums und des Klima- und Energiefonds erstellt.
Besonders betroffen von Trockenheit sind laut der Studie weite Teile Niederösterreichs, Wiens und des Burgenlands. Dieser Trend wird sich in nächsten Jahren noch signifikant verstärken.
Um alle Funktionen und positive Faktoren eines Gründaches zu generieren, bedarf es eines intakten Feuchte-Haushalts. Dies ist aufgrund länger werdenden Trockenperioden nicht mehr über natürliche Niederschlagsereignisse gegeben.
Trockenstress, braun – verdörrte Gründächer sind die Konsequenz eines nicht gemanagten Feuchtehaushaltes.

Gründach Feuchtehaushalts-Monitoring hilft!

Wir können ihnen die erforderlichen Informationen liefern, damit sie mit Gegenmaßnahmen das Gründach auch bei Trockenperioden schützen und sie damit die positiven Funktionen erhalten können. Um alle Funktionen und positive Faktoren eines Gründaches zu generieren, bedarf es eines intakten Feuchte-Haushalts. Dies ist aufgrund länger werdenden Trockenperioden nicht mehr über natürliche Niederschlagsereignisse gegeben.

LoRaWan® Sensor

Mit dem SenseCAP Moisture Sensor können sie in Echtzeit den Feuchtzustand ihres Gründaches monitoren und bei Erreichen des eingestellten Grenzwertes Gegenmaßnahmen einleiten.
Mit dieser einfachen und kostengünstigen Monitoring Maßnahme können sie jederzeit ihre Gründächer und deren Feuchtigkeitshaushalt online feststellen und ihrem Kunden entsprechende Wartungshinweise geben bzw. selber Zusatzmaßnahmen als neues Geschäftsfeld erschließen.

Ihre Vorteile

  • Steigerung der Kundenzufriedenheit

  • Kundenbindung

  • Stärkung der Wertschöpfung (z.B.: Wartungsverträge)

  • Leistungsdokumentation

  • Erhöhung der Rechtssicherheit nach der Abnahme, Garantienachweis

  • kontinuierliche Überwachung des extensiven Gründachs bzw. der Dachkonstruktion

  • Wertsteigerung der Immobilie

Wir verbinden Messwerte, Daten und Erfahrung.

LoRa® CO2 Monitoring – Raumklima

Co2 Monitoring - Minimieren Sie Infektions- Risiken aktiv.

CO2-Ampeln heben die Sicherheit bei allen Raumnutzern.

Raumklima, Luftqualität und Lichtverhältnisse spielen in vielen Bereichen der Wirtschaft und des Arbeitslebens eine wichtige Rolle: In Büros und Verkaufsräumen, in Produktions- und Lagerhallen und in Werkstätten, genauso wie in Sportstudios oder Schulen. Die CoV-2 Arbeitsschutzregeln vom August 2020 verpflichten Arbeitgeber sogar dazu, die Konzentration an luftgetragenen Viren in der Arbeitsumgebung soweit wie möglich zu verringern.

Je höher der CO₂ Anteil, desto höher ist der bereits geatmete Anteil der Luft.

Aufgrund aktueller Arbeitschutzregeln wird empfohlen, die Qualität der Luft über eine CO₂ Messung zu überprüfen und durch verstärkte Lüftung sicherzustellen. Der CO₂ Wert gibt einen Einblick, wie oft die Luft bereits ausgeatmet wurde und ist daher ein sehr guter Indikator für Aerosole in der Luft, zu denen das Coronavirus und andere Grippeviren gehören.

Die Gebäuden, die mit einer modernen Lüftungsanlage ausgestattet sind, sind da klar im Vorteil. Doch sehr viele Gebäude bekommen Frischluft nur durch geöffnete Fenster. Im Winter können allerdings nicht durchgängig die Fenster geöffnet bleiben. Überall dort, wo eine schnelle Umrüstung auf eine neue Klima- bzw. Lüftungsanlage nicht möglich ist, können CO₂ Sensoren Abhilfe schaffen.

Mit DEOS SAM bieten wir Ihnen eine qualitativ hochwertige CO2-Ampel mit Multifunktionssensor, die bei der Überschreitung von individuell einstellbaren CO2-Schwellenwerten alarmiert und Ihnen das bedarfsgerechte und energetisch effiziente Lüften ermöglicht.

Durch regelmäßiges Lüften wird die Kohlendioxid- und somit auch die Aerosolkonzentration im Raum gesenkt. Messen Sie die Luftqualität in Innenräumen, Schulen, Kindergärten, Restaurants und Cafés, Büros, Veranstaltungsräumen oder Hotels und etablieren Sie eine optimale Luftqualität (CO2-Konzentration unter 1000 ppm) in Ihren Objekten.

Mit dem Monitoring per App und der mobilen Alarmierung sind Sie immer bestens informiert und können schnellstmöglich handeln, sollten die CO2-Werte kontinuierlich steigen. Auch der Report bzw. Lüftungsbericht hilft beim Nachweis einer optimalen Raumbelüftung/Raumklima für Betriebsräte oder besorgte Eltern.

Sorgen Sie mit der CO2-Ampel für ein Sicherheitsgefühl bei allen Raumnutzern und minimieren Sie Infektionsrisiken aktiv.

CO2 Sensor.

Co2-Deos-Raumluftampel
ampel_co2-grafik-sm

Ampelfunktion:

Dank dem einfach verständlichen Ampelsystem von DEOS SAM erhalten Sie einen direkten visuellen Eindruck von der Qualität der Raumluft und können so Ihr Lüftungsverhalten anhand der CO2-Ampel anpassen, um das Risiko von Ansteckungen für Menschen im Raum zu reduzieren. Dank dem einfach verständlichen Ampelsystem von DEOS SAM erhalten Sie einen direkten visuellen Eindruck von der Qualität der Raumluft und können so Ihr Lüftungsverhalten anhand der CO2-Ampel anpassen, um das Risiko von Ansteckungen für Menschen im Raum zu reduzieren.

Die Farbe und Intensität der Beleuchtung wird anhand der CO2-Konzentration in parts-per-million (ppm) geregelt:

Grün: Raumluftqualität gut (bis 800 ppm, einstellbar), kein Lüften notwendig

Gelb: Raumluftqualität ausreichend (ab 800 ppm, einstellbar), baldiges Lüften empfohlen.

Rot: Raumluftqualität ungenügend (ab 1000 ppm, einstellbar), Lüften notwendig

Rot blinkend: CO2-Konzentration hat den Grenzwert überschritten (ab 1200 ppm, einstellbar), sofortiges Lüften notwendig.

Alarmsignal: CO2-Konzentration hat den Schwellenwert deutlich überschritten (ab 2000 ppm, einstellbar), dringend Lüften.

Dashboard - zentrales Monitoring.

Die open bmonc® Messdatenplattform bietet die Möglichkeit zentral die Gebäude, Räume, Hallen auf Ihre Luftqualität zu überwachen.