• Europa hat einen neuen Rechtsrahmen zur Förderung der Anwendung von LoRaWAN-Sensoren verabschiedet.

• Mit der rasanten Verbreitung von IoT-Technologien (Internet der Dinge) haben sich Low-Power Wide Area Networks (LPWAN) zur Schlüsselverbindung zwischen der physischen Welt und digitalen Systemen entwickelt. Das LoRaWAN-Protokoll bietet mit seinen technischen Vorteilen wie geringem Stromverbrauch, großer Reichweite und hoher Abdeckung ein enormes Potenzial für Sensoranwendungen. Kürzlich hat der Ausschuss für elektronische Kommunikation (ECC) der Konferenz der Europäischen Post- und Telekommunikationsbehörde (CEPT) einen neuen Regulierungsrahmen verabschiedet, der der Anwendung von LoRaWAN-Sensoren neue Impulse verleiht und ein neues Kapitel in der Entwicklung des Internets der Dinge in Europa aufschlägt.
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• 1. Innovationen bei den Spektrumregeln: Überwindung des zentralen Engpasses bei der LoRaWAN-Implementierung
• Die standardisierte Nutzung von Frequenzressourcen ist Voraussetzung für die großflächige Anwendung drahtloser Kommunikationstechnologien. Der zentrale Durchbruch des neuen Regulierungsrahmens in Europa liegt diesmal in der systematischen Optimierung des Frequenzmanagements. Der Rahmen erlaubt explizit die direkte Kommunikation (LPD-S) zwischen Satelliten und Geräten mit geringer Sendeleistung im Kurzstreckenfrequenzband (SRD) von 862–870 MHz. Diese Anpassung hat die bisherige Abhängigkeit von LoRaWAN von der Bodeninfrastruktur vollständig aufgehoben.
• Bisher galten in Europa strenge Beschränkungen für die Nutzung des 868-MHz-Frequenzbandes. Die maximale äquivalente omnidirektionale Strahlungsleistung (EIRP) war auf 16 dBm begrenzt, und der Sendebetriebszyklus durfte 1 % nicht überschreiten. Zudem mussten die Geräte über LBT-Kanalüberwachungsfunktionen (Listen Before Talk) verfügen. Das neue Rahmenwerk bietet einen flexibleren Kommunikationsweg für LoRaWAN-Geräte durch ein Spektrumkoordinierungsschema zwischen Satelliten und Bodenstationen und gewährleistet gleichzeitig, dass bestehende Nutzer nicht beeinträchtigt werden.
• Sensoren in abgelegenen Gebieten können beispielsweise Daten direkt per Satellit übertragen, ohne dass zusätzliche Bodenstationen benötigt werden. Dadurch wird das Kommunikationspotenzial von Sensoren wie dem SenseCAP S210X mit Reichweiten von bis zu 10 Kilometern voll ausgeschöpft. Die Präzisierung der Frequenznutzungsregeln bietet Unternehmen zudem klare Compliance-Richtlinien und reduziert so die Risiken bei der Entwicklung und dem Einsatz von Geräten.

2. Erweiterung des Szenenbereichs: Anwendungserweiterung von Stadtkern auf vollständige Abdeckung

Der Durchbruch im regulatorischen Rahmen hat die Anwendungsszenarien von LoRaWAN-Sensoren direkt erweitert und sie von traditionellen Bereichen auf den gesamten Anwendungssektor ausgedehnt. Insbesondere in Gebieten mit schwacher Bodennetzabdeckung wurden bahnbrechende Anwendungen erzielt. Der neue Rahmen nennt Logistik, Landwirtschaft, Umweltüberwachung und Fernverwaltung von Anlagen als zentrale Anwendungsbereiche. Durch die Zusammenarbeit von Satelliten und Bodennetzen entsteht ein umfassendes Überwachungsnetzwerk ohne tote Winkel.

Im Bereich der intelligenten Landwirtschaft hat diese Transformation revolutionäre Auswirkungen. Auf den weitläufigen Ackerflächen und Weiden Europas kann der Temperatur- und Feuchtigkeitssensor SenseCAP S2101 Umweltparameter präzise im Bereich von -40 °C bis 85 °C überwachen. Dank der Schutzart IP66 ist er widerstandsfähig gegenüber widrigen Bedingungen wie Starkregen und starker UV-Strahlung. Durch die Satellitenkommunikation des neuen Systems können Sensoren selbst auf abgelegenen Weiden ohne Bodenstationen die Temperatur- und Feuchtigkeitsdaten aus den Ställen in Echtzeit in die Cloud übertragen und Landwirten so die Fernsteuerung der Umwelt ermöglichen.

Im Bereich der Logistik können Sensoren in Kühlketten die Temperaturveränderungen von Waren während des gesamten Transports überwachen. Satellitenkommunikation gewährleistet die kontinuierliche Datenübertragung bei grenzüberschreitenden und regionalen Transporten und behebt so das Problem von Abdeckungslücken in herkömmlichen Bodennetzen. Im Bereich der Umweltüberwachung liefern Lichtintensitätssensoren in Bergregionen und Wäldern dank ihrer Fernkommunikationsfunktionen kontinuierliche Daten für den Naturschutz. Die zehnjährige Batterielebensdauer reduziert zudem die Wartungskosten.

3. Aktivierung der ökologischen Vitalität: Aufbau eines kollaborativen Systems von der Technologie bis zum Markt

Die Umsetzung des neuen Regulierungsrahmens optimiert nicht nur das technische Anwendungsumfeld, sondern fördert auch die umfassende Modernisierung des LoRaWAN-Industrieökosystems. Als wichtiger Akteur bei der Ausgestaltung des Rahmens hat die LoRa Alliance durch ihre enge Zusammenarbeit mit den europäischen Regulierungsbehörden die Synergie zwischen Politik und technischen Standards sichergestellt. Die Planung für nicht-terrestrische Netze (NTN) im technischen Fahrplan der LoRa Alliance, der 2024 veröffentlicht wird, wurde durch diesen Regulierungsrahmen gezielt unterstützt.