LoRa Edge Plattform vereinfacht IoT-Design und senkt BOM-Kosten

Das Design für das Internet der Dinge (IoT) wird zunehmend komplex. Mit über 500 Milliarden Geräten, die bis 2034 vernetzt sein sollen, brauchen Unternehmen robuste Strategien, die präzise Ortung und effiziente Energienutzung bieten, ohne Kosten zu treiben.

IoT durchdringt jeden Lebensbereich – von tragbaren Gesundheitsmonitoren bis zu expansiven Asset-Management-Netzwerken – und erfordert zuverlässige, weitreichende, energiesparende Kommunikation, die mehrere Kilometer spannen kann.

Diese Geräte sollen oft bis zu acht Jahre betrieben werden. Kontinuierliche Datenströme sind selten nötig; stattdessen reichen seltene, niedrig-bitrate-Übertragungen. Low-Power Wide Area Networks (LPWANs) erfüllen diese Anforderungen mit minimalem Stromverbrauch, hervorragender Abdeckung und Skalierbarkeit.

Semtechs neue LoRa Edge Plattform vereint einen ultraniedrig-stromverbrauchenden LoRa-Transceiver, GNSS und Wi-Fi-Scanning in einem einzigen Chipsatz. Durch Eliminierung separater GNSS- und Wi-Fi-Module senkt LoRa Edge die Stücklisten-Kosten (BOM) drastisch, während es die richtige Mischung aus Ortungsgenauigkeit und Energieeffizienz liefert.

LoRa ist bereits in missionskritischen Anwendungen bewährt, wie Fernauslesung von Sensoren und Straßenbeleuchtungssteuerung. Seine Sub-GHz-Modulation unterstützt Datenraten von 0,3 kbps bis 50 kbps, mit Übertragungsdistanzen bis 15–20 km; selbst in dichten urbanen Umgebungen sind Links über 2 km zuverlässig.

„LoRa ist weitreichend und extrem energiesparend – ermöglicht winzige Tracker mit langer Batterielebensdauer“, sagte Olivier Beaujard, Senior Director LoRa Ecosystem bei Semtech. „In Versorgungsunternehmen, Wasser, Gas und Asset Management macht diese Technologie einen greifbaren Unterschied“, fügte er hinzu.

LoRas Architektur besteht aus einer proprietären Physical (PHY) Layer basierend auf Chirp Spread Spectrum (CSS) und einem Media Access Control (MAC) Layer namens LoRaWAN. Endpunkte kommunizieren mit einem Stern-Topologie-Netzwerk, verbindend via Single Hop zu Gateways, die mehrere Gateways für Redundanz bedienen können.

Abbildung 1: LoRa Edge Geolocation Solution (Quelle: Semtech)

Abbildung 2: GNSS Scanning Principle, Assist Mode (Quelle: Semtech)

Der erste LoRa Edge Chipsatz mit Geolocation, der LR1110, erfasst Teile von Satelliten-Broadcast-Signalen. Diese Signale werden in eine Navigation (NAV) Nachricht aggregiert und an die Cloud weitergeleitet. Der GNSS-Scanner unterstützt GPS L1 + GPS GEO, SBAS (EGNOS + WAAS) und BeiDou B1 + BeiDou GEO/IGSO.

Abbildung 3: LR1110 Blockdiagramm (Quelle: Semtech)

LoRa Edge ist ein All-in-One-Chipsatz für Indoor- und Outdoor-Einsätze. Er befähigt Kunden, Total Cost of Ownership zu managen, indem nur gezahlt wird, wenn ein Asset identifiziert werden muss. Sichere Key-Provisioning bei der Produktion und ein optimierter Join-Prozess vereinfachen die Entwicklung bei Einhaltung strenger Sicherheitsanforderungen. Zusammen bieten LoRa Edge und Semtechs LoRa Cloud Geolocation-Services eine einzigartige Architektur, die den Stromverbrauch drastisch reduziert.