LPWAN in der Industrie – Hype oder Trend?

Überwachung von Betriebszuständen

Werner Niehaus, Unitronic: Sie benötigen nur eine niedrige Datenübertragungsrate, und Ihre Anwendung ist batteriebetrieben? Dies kann bei der Überwachung von Betriebszuständen eingesetzter Maschinen in allen Industriezweigen der Fall sein oder in Gewächshäusern, wo die Temperatur und die Bewässerung kontrolliert und gesteuert werden sollen. Sie wollen Kühlketten überwachen, etwa auch den Transportweg von der Produktion bis ins Kühlhaus des Verbrauchers? Dann sollten Sie LPWAN definitiv näher in Betracht ziehen.

Stefan Zimmermann, comtac: Die spezifischen Eigenschaften von LPWAN definieren den Anwendungsbereich. Besonders gut eignet sich LPWAN aus Sicht von comtac für Anwendungen, die im weitesten Sinne mit Condition Monitoring oder Predictive Maintenance zu tun haben. Weil comtac prinzipiell jeden Sensor und Aktor mit digitaler Schnittstelle LPWAN-fähig machen kann, ist die Zahl möglicher konkreter Anwendungen letztlich grenzenlos.

Dr. Erik Lins, m2m Germany: Etwa für Überwachungsfunktionen, bei denen nur wenige Daten übertragen werden müssen. Hier reduziert LPWAN durch seine Reichweite den Verkabelungsaufwand und/oder kann zu bestehenden Überwachungsfunktionen eine Redundanz schaffen. Beispiele sind die Raumluftüberwachung oder auch Brand- und Wassermelder.

Andere Anwendungen sind Logistikfunktionen wie etwa Lokalisierung, Auffinden und Identifizieren von Ladungsträgern sowie deren Steuerung innerhalb einer Fertigungskette. Mittels aktiver Tags können Dinge wie Ladungsträger Informationen über sich senden, die von Gateways (auch über eine gewisse Distanz) empfangen und einer zentralen Ablaufsteuerung zur Verfügung gestellt werden (Beispiel: Ist der richtige Ladungsträger an der richtigen Stelle angekommen?).

Auch Diagnosefunktionen sind denkbar, etwa eine drahtlose Diagnoseschnittstelle per Blue­tooth an eine Tablet-App (wobei Bluetooth strenggenommen kein LPWAN ist).

Sobald sich eine Anwendung nicht mehr nur auf ein Gebäude konzentriert, ist LPWAN (z.B. LoRa) eine Alternative. Mobilfunk 2G/3G/4G/NB-IoT auch darüber hinaus; Güter lassen sich damit auch beim Transport überwachen.

Aurelius Wosylus, Sigfox: Sigfox kommt vor allem für Anwendungen in Frage, bei denen wenige Daten über weite Distanzen gesendet werden sollen und die Devices von einer allgemeinen Stromversorgung und einem drahtgebundenen Datenanschluss entkoppelt sind. Hierbei gibt es zwei unterschiedliche Ansätze: Einmal die Rohsensordaten zu übertragen, etwa Temperatur- oder Vibrationswerte, und in der Cloud auszuwerten oder – was wir vermehrt in Anwendungen sehen – die Daten in dem Sensor vorauszuwerten und nur die Resultate, Statusmeldungen und Alarm-Parameter über Sigfox an die Cloud oder den Edge-Computer zu senden.

Zu welchen drahtgebundenen und drahtlosen Kommunikationstechniken in der Industrie bildet LPWAN eine Alternative? Inwieweit?

Jürgen Kern, NetModule: In einem gewissen Sinne lassen sich serielle Verbindungen für Anwendungen, bei denen wenig Daten übertragen werden, ersetzen, etwa Wired- oder Wireless-M-Bus.

Klaus-Dieter Walter, SSV Software Systems: Zuerst einmal existieren nach wie vor zahlreiche galvanisch getrennte RS-485- und M-Bus-Verbindungen, um dezentrale Datenpunkte über teilweise sehr lange Kabelverbindungen mit einem übergeordneten IT-System zu verbinden. Dann wären da immer noch unzählige GSM- bzw. GPRS-Mobilfunkverbindungen, die sporadisch kleine Datenmengen transportieren und relativ hohe Betriebskosten durch SIM-Kartengebühren verursachen. Für diese Beispiele sehe ich LPWAN als sinnvolle Alternative. Solche Anwendungen werden durch LPWAN zukunftsfähiger und effizienter. In beiden Fällen lassen sich Kosten sparen: im ersten Fall durch nicht mehr erforderliche Kabel und deren Installation, und bei GSM/GPRS durch die Eliminierung der SIM-Karten. Trotz allem sollte man natürlich jeden Einzelfall sorgfältig prüfen und die Vor-und Nachteile abwägen. Auch LPWAN verursacht Kosten.

Werner Niehaus, Unitronic: Überall wo die Durchdringung heutzutage nicht ausreicht, wo Batteriebetrieb angesagt ist, aber der Leistungsverbrauch dies nicht zulässt, oder wo die Kosten aktuell zu hoch sind, weil überspezifiziert, sollte man LPWAN ernsthaft in Betracht ziehen.

Stefan Zimmermann, comtac: Die Antwort ergibt sich aus dem Eignungsprofil. Wo die Anforderungen an Datenraten und Reaktionszeiten nicht zu hoch sind, überzeugt LPWAN durch geringen Stromverbrauch und gute Funkreichweite als Alternative zu drahtgebundenen Standards ebenso wie zu WLAN oder Mobilfunk.

1. LPWAN in der Industrie – Hype oder Trend?
2. Überwachung von Betriebszuständen
3. Alternative zu einfachen drahtgebundenen Bussystemen
4. Geringere Kosten, weniger Energieverbrauch

Lesen Sie mehr zum Thema