Funktechnologie LoPAN für die Gebäudeautomatisierung

IT-ENGINEERING

Die Funktechnologie LoPAN des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS bindet eine beliebige Anzahl von Sensoren über eine einzige Basisstation an und vernetzt sie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Fernwartungs- und -steuerungsverfahren für Smart Home und Smart Building vereint LoPAN nach Angabe des Fraunhofer-Instituts Vorteile wie Energieeffizienz, Broadcast-Kommunikation, große Reichweite von mehreren Kilometern, Robustheit und Übertragungssicherheit der benötigten Sensordaten – auch im Umfeld koexistierender Funkprotokolle oder schwieriger Umgebungsbedingungen.



Die Wissenschaftler und Entwickler des Fraunhofer IIS und das Leistungszentrum Elektroniksysteme LZE stellen im LZE-Leitprojekt LoPAN (Long Range Personal Area Network) eine Entwicklung vor, die alle bisherigen Kompromisse für Smart Home-Anwendungen auflösen soll. Das Projekt LoPAN wird durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert.

LoPAN wurde als robuste und für große Reichweiten optimierte Funktechnologie für Smart Home und Smart Building-Anwendungen entwickelt. Das in beiden Technologien verwendete Herzstück ist ein ETSI (Europäische Institut für Telekommunikationsnormen)-standardisiertes Telegramm-Splitting-Verfahren. Es teilt die Sensornachricht in kleinere Pakete auf und sendet diese zeitversetzt auf mehreren Frequenzbändern. Das soll hohe Zuverlässigkeit und große Störungssicherheit der Datenübermittlung garantieren. Das Telegramm Splitting wird derzeit bereits in Produkten des mioty-Ökosystems für massive IoT-Anwendungen mit vielen hunderttausend Sensoren in der Industrie eingesetzt.

Im Consumerbereich für die Gebäude- und Heimsteuerungen ist neben zuverlässiger Übertragung auch eine kosteneffiziente Realisierung wichtig. Durch die Kombination von so genannten LPWANs (Low-Power Wide Area Networks), also Netzwerken mit hoher Reichweite und geringem Strombedarf, und WPANs (Wireless Personal Area Network) für den Nahbereich über eher kostengünstige Basisstationen gelingt es, die verschiedenen Vorteile beider Netzwerktechnologien miteinander zu vereinen: Viele tausend Sensoren können direkt vernetzt werden und über nur eine einzige Basisstation aktiv angesprochen werden. 

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