Thethingsnetwork – TTN

The Things Network, kurz TTN, ist eine Communitybasierte Initiative zur Errichtung eines energiesparenden Weitbereichs-Netzwerk fĂŒr das Internet der Dinge. Das Internet der Dinge (idD) ist ein Sammelbegriff fĂŒr Technologien einer globalen Infrastruktur die es ermöglicht, physische und virtuelle GegenstĂ€nde miteinander zu vernetzen und sie durch Informations- und Kommunikationstechniken zusammenarbeiten zu lassen.

Beispiele:

  • Das Internet der Dinge ist die Basis fĂŒr Anwendungen in einer „Smart City„. Beispielsweise entsteht im Abwasserkanal das Gas H2S. Neben seinem unangenehmen Geruch reizt das Gas die SchleimhĂ€ute, sorgt fĂŒr Korrosion und greift den Beton an. Teure Sanierungsarbeiten des Kanals und Aufgrabungen sind die Folge. Das Internet der Dinge ermöglicht es die Konzentration des Gases in der Umgebungsluft laufend zu messen und automatisiert mittels Dosiersteuerungen Gegenmaßnahmen einzuleiten.  (Quelle: Wikipedia)
  • Sensor erfasst die Ultraschall-Pieptöne die von erzeugt FledermĂ€usen werden, und ZĂ€hlt diese.
  • Eine Alarmanlage fĂŒr das Fahrrad. Wenn das Fahrrad beschleunigt wird ein Sensor aktiv, dieser Aktiviert das GPS Modul das nun den Standort Sendet. Wenn das Fahrrad geklaut wird weiß man so wo sich dieses Befindet.
  • Das Flood Network ist eines der Bekanntesten LoRaWAN Projekte. Mittels Ultraschallsensoren, wird hier der Pegelstand der FlĂŒsse gemessen und in einer Karte zusammengefasst. So wird versucht eine bessere Übersicht ĂŒber eine eventuelle GefĂ€hrdung durch Überflutungen zu erhalten. Gerade dieses Projekt zeigt wie innovativ und ideenreich man mit LoRaWAN umgehen kann.

Prinzipiell kann aber jeder Teil des Internet der Dinge werden, z.B. um ein Umfassendes Netzt von Wetter Sensoren aufzubauen oder an vielen verschiedenen Punkten die Strahlung aus dem Weltall zu Messen.

Was macht das TheThingsNetwork?

The Things Network stellt dabei einfach nur das Netzt zur VerfĂŒgung womit sich die GerĂ€te Verbinden können. Das geschieht ĂŒber das LoRAWAN Low-Power-Wireless-Netzwerkprotokoll. Die LoRaWAN-Spezifikation wird von der LoRa Alliance festgelegt. Sie ist frei verfĂŒgbar und nutzt ein proprietĂ€res und patentiertes Übertragungsverfahren, basierend auf einer Chirp Spread Spectrum Modulationstechnik, mit der Bezeichnung „LoRa“ der Firma Semtech Corporation.

LoRaWAN ist wunderbar geeignet um einfache Sensordaten zu ĂŒbermitteln wie Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchtigkeit, also Umweltdaten. LoRaWAN bietet aber auch die Möglichkeit den FĂŒllstand eines Glascontainers zu ĂŒberwachen oder die Belegung von ParkplĂ€tzen. Die Überwachung des Pegelstandes von GewĂ€ssern ist ebenso möglich wie die Kontrolle des Bienenstockes. Der Einsatzbereich ist groß und bietet unzĂ€hlige Möglichkeiten. LoRaWAN ist zwar nicht fĂŒr die Übermittlung von großen Datenmengen gedacht, aber gerade die „kleinen“ Daten, können das Leben vereinfachen.

LoRaWAN ist asymmetrisch und auf Energieeffizienz ausgerichtet fĂŒr Reichweiten ĂŒber 10 km fĂŒr die Uplink-Kommunikation, also das Senden vom EndgerĂ€t an das Netz. Die DatenĂŒbertragungsrate reicht von 292 Bit/s bis 50 kbit/s. Verschiedene Betriebsabstufungen bis hin zu quasi-kontinuierlicher Downlink-Kommunikation sind möglich – letzteres geht auf Kosten der Energieeffizienz.  In Europa ist das Frequenzband von 433,05 bis 434,79 Freigegeben. Jeder der Lust hat kann ein Gateway, also eine Antenne, betrieben. In den Niederlanden, der Schweiz und in SĂŒdkorea wird die LoRaWAN Versorgung FlĂ€chendeckend angeboten. Auf der Offiziellen Website von Thethingsnetwork findet sich auch eine Sammlung an Lokalen Gruppen in der Regel eine fĂŒr jede Stadt. Dort können sich interessierte zusammenschließen.

Ein Gateway kann jeder selbst Bauen, aber es gibt auch vorgefertigte, diese fangen aber erst bei ca. 224€ an. Auch bei den DIY Gateways summieren sich die Kosten am Ende auf ca. 220€ Einen Aufsatz fĂŒr den Raspberry 3 gibt es bereits ab 149€  Es gibt zwei Offizielle Gateways von Thethingsnetwork, eine Indoor Version fĂŒr ca. 70€ und eine Outdoorversion fĂŒr ca. 480€.

Das TheThingsNetwork ist also ein Zusammenschluss von LoRaWAN Gateaways. Prinzipiell kann man auch ein eigenes LoRaWAN Netz betreiben, dies lohnt sich aber nur in den seltensten FĂ€llen.

Jeder kann also Teile dieses Netzwerk werden, auf der Offiziellen Karte erhĂ€lt man einen Überblick ĂŒber bereits vorhandene Gateways. Wer also erst einmal experimentieren möchte kann das tuen ohne direkt in ein eigenes Gateway investieren zu mĂŒssen.