LoRaWAN ist ein Netzwerkprotokoll für den digitalen Datenverkehr, das auf dem LoRa-Funkstandard der Semtech Corporation basiert. Die Abkürzung „LoRaWAN“ steht für „Long Range Wide Area Network“. Übersetzt bedeutet dies so viel wie „Langreichweiten-Weitbereichsnetzwerk“.
Die LoRa-Funktechnologie wurde speziell für die Datenübertragung über größere Entfernungen entwickelt. Im Außenbereich sind Distanzen von bis zu 20 Kilometern zwischen den Endgeräten überbrückbar. In innerstädtischen Umgebungen mit dichter Bebauung kann LoRa noch Verbindungen über mehr als 5 Kilometer hinweg aufbauen.
Damit bietet LoRaWAN eine deutlich höhere Reichweite als beispielsweise WLAN-Funkstandards wie das 2024 eingeführte Wi-Fi 7 (IEEE-802.11be). Dort beträgt die Reichweite im Außenbereich gerade einmal 100 bis 200 Meter. Innerhalb von Gebäuden liegt sie noch einmal deutlich darunter – abhängig auch vom gewählten Frequenzband und der verwendeten Antennentechnik.
Mittels Wi-Fi werden deshalb meist nur kleinere Netzwerke an einzelnen Standorten errichtet, sofern kein 5G-Campus-Netz zum Einsatz kommt. Ein solches lokales Netzwerk wird auch als LAN bezeichnet (Local Area Network, auf Deutsch: Nahbereichsnetzwerk). Im Unterschied zum Wi-Fi-Funkstandard für kleinere LAN wurde LoRaWAN für größere Netze (WAN, Wide Area Network) entwickelt. Ein WAN ist ein Weitbereichsnetzwerk, das für die Kommunikation über größere Distanzen hinweg dient. Dabei kann ein WAN sowohl einzelne Endgeräte als auch kleinere LANs miteinander verbinden. Auch das Internet ist technisch gesehen nur ein weiteres WAN, das weltweit Millionen WANs und LANs miteinander verknüpft.
LoRaWAN im Internet der Dinge
LoRaWAN wurde für die effiziente Kommunikation in Maschinennetzen entwickelt. Deshalb ist es ideal für das sogenannte Internet der Dinge (auf Englisch: Internet of Things, kurz: IoT). Als Internet der Dinge wird die Gesamtheit aller elektronischen Geräte bezeichnet, die sich mit dem Internet verbinden, um darüber Daten mit anderen Geräten auszutauschen. Typische IoT-Geräte sind Notebooks, Tablets und Smartphones. Aber auch viele moderne Kraftfahrzeuge gehören technisch gesehen inzwischen zum Internet der Dinge, weil sie über Mobilfunk Verkehrsdaten und andere Informationen aus dem Netz herunterladen. Genauso sind viele Sensoren heute als IoT-Geräte ausgeführt, beispielsweise Brandmelder oder Fensterkontakte von Alarmanlagen.
Rund 13 Milliarden Geräte weltweit bilden das globale IoT. Überall dort, wo IoT-Geräte in der Industrie eingesetzt werden, spricht man auch vom sogenannten Industrial Internet of Things (IIoT). Eigenschaften von LoRaWAN
Viele einfache IoT-Geräte wie Helligkeitssensoren oder Frostwächter werden im Außenbereich oder beispielsweise an Hallendecken montiert, wo es häufig keinen Stromanschluss gibt. Diese Geräte werden mittels Batteriestrom betrieben und sollen ihre Daten daher möglichst energiesparend ins Internet übertragen, damit die verbauten Batterien lange halten.
Viele IoT-Sensoren sind zudem technisch sehr simpel aufgebaut. Sie verwenden beispielsweise ältere Mikrocontroller-Baureihen und besitzen nur einen kleinen Arbeits- und Datenspeicher. Das senkt die Anschaffungskosten und reduziert den Energieverbrauch – schränkt aber auch die Rechenleistung der Geräte deutlich ein.
LoRaWAN berücksichtigt genau diese Besonderheiten vieler IoT-Sensoren. Deshalb ist LoRaWAN:
extrem energieeffizient bei der Datenübertragung.
datensparsam genug, um auch auf einfacher Hardware zuverlässig zu funktionieren.
reichweitenstark genug, um IoT-Daten selbst über größere Entfernungen fehlerfrei weiterzuleiten.
Diese drei Eigenschaften sind wesentlich für die zunehmende Beliebtheit von LoRaWAN als Übertragungsstandard für das IoT. Daneben bietet es noch weitere Vorteile, die weiter unten ausgeführt werden.
