LPWAN stürmt voran Neue Geschäftsmodelle locken

Die Teilnehmer am Forums-Gespräch
Die Teilnehmer am Forums-Gespräch

Wenn nur niedrige Datenraten gefordert sind, bietet Die LPWAN-Technik geringe Energieaufnahme und große Reichweiten auch in Gebäuden. Damit ermöglicht LPWAN vielfältige neue Geschäftsmodelle.

Low Power Wide Area Networks sind in eine Marktlücke vorgestoßen: Wenn es darum geht, relativ kleine Datenmengen über weite Strecken zu geringen Kosten zu übertragen, hatten die Telekommunikationsunternehmen bisher nicht das Angebot im M2M-Programm, das die Anwender wirklich benötigten.

Die Möglichkeiten, die sich den LPWANs eröffnen, sind enorm: Wo es darauf ankommt, Objekte oder auch Personen über kostengünstige Endgeräte über weite Strecken zu vernetzen, spielen sie ihre Vorteile aus. Die Anwendungsmöglichkeiten reichen vom Verfolgen von Gütern und Fahrzeugen über die Vernetzung in der Industrie, in der Medizin, in der Landwirtschaft, in Smart Metern, Smart Homes und Smart Buildings bis zu Smart Cities. Der Phantasie sind kaum Grenzen gesetzt.
Deshalb erobern seit einigen Jahren ganz neue Firmen diesen zunächst vernachlässigten Sektor. In Europa dominieren derzeit Sigfox und die LoRa-Technik. Sigfox bietet das gesamte LPWAN-Netz an. Auf Basis von LoRa können die Anwender eigene Netze aufbauen, oder Drittfirmen entwickeln eigene Angebote. Daneben gibt es weitere LPWAN-Anbieter, beispielsweise Ingenu in den USA. Sie spielen in Europa im Moment allerdings keine Rolle.

Schon 2009 gründete sich die französische Sigfox mit der Idee, ein Netzwerk auf Basis der Schmalbandübertragung aufzubauen. Einer der wichtigsten Vorteile gegenüber der damals gängigen M2M-Kommunikation: Die Funkknoten können in Gebäuden und auch im Keller angebracht sein, die elektromagnetischen Wellen der Frequenzen 868 und 902 MHz im unlizenzierten Spektrum stellen trotzdem die Verbindung recht zuverlässig her. Denn mit höheren Frequenzen sinkt die Reichweite stark ab. Die Funkverbindung zu Knoten in Gebäude oder in Kellern herzustellen, wird schwierig. Das war das Problem der bisherigen M2M-Verbindungen, etwa wenn es darum ging, Zähler im Keller oder Sensoren in Parkhäusern zu erreichen.

Der zweite große Vorteil: Die LPWAN-ICs und damit die Funkknoten nehmen nur relativ wenig Leistung auf, so dass die Batterien eine lange Lebensdauer erreichen. Sigfox spricht von bis zu 15 Jahren. Und sie sind kostengünstig. Inzwischen gibt es eine Reihe von IC-Herstellern, darunter Microchip, NXP, On Semiconductor, Silicon Laboratories, STMicroelectronics und Texas Instruments.

Diese Idee und ihre Vorteile überzeugten offenbar auch die Geldgeber von Sigfox, denn bisher haben die Investoren immerhin mehr als 300 Mio. Dollar in das Unternehmen gesteckt.

Seit 2012 gibt es eine weitere LPWAN-Alternative: Damals hatte die amerikanische Semtech die in Grenoble ansässige Cycleo übernommen und ist damit in die LPWAN-Technik eingestiegen. Das war der Startschuss für die LoRa-Technologie. Auch sie ist für die Übertragung kleiner Datenmengen – in diesem Fall 0,3 bis 50 kBit/s – vorgesehen.

Semtech entwickelte die entsprechenden ICs, wollte aber LoRa als einen offenen Standard anbieten. Deshalb setzte sich Hardy Schmidbauer von Semtech – zuletzt war er Director of Wireless Products and IoT – dafür ein, dass auch andere IC-Hersteller LoRa-ICs produzierten. Die LoRa-Alliance gründete sich, und das LoRaWAN-Protokoll wurde eingeführt. Inzwischen bieten verschiedenen IC-Hersteller – neben Semtech sind Microchip, NXP, ST und TI darunter – die entsprechenden Chips an.