wirbringen lorawan nach wien - wko.at2018/10/04  · lora vs lorawan lora reine funk-modulation,...

32
WIR BRINGEN LoRaWAN NACH WIEN EIN FREIES IOT NETZ FÜR WIEN

Upload: others

Post on 22-May-2020

10 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WIR BRINGEN

LoRaWANNACH WIENEIN FREIES IOT NETZ FÜR WIEN

Page 2: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

OPENIOT NETWORKEIN FREIES IOT NETZ FÜR WIEN

Stefan SchultheisObmann Verein OpenIoT

[email protected]

Bernhard KrautschneiderSchriftführer Verein OpenIoT

[email protected]

Peter HuberKassier Verein OpenIoT

[email protected]

Page 3: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

AGENDA FÜR HEUTE

▸ Motiv: wer sind wir, was machen wir?

▸ Verein OpenIOT & The Things Network

▸ LoRaWAN & LORA

Page 4: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WER SIND WIR?

“Wir sind ein Team aus technologie-affinen Personen, die sichauf das Thema internet-of-things (IoT) fokussieren.

Wir möchten diese Technologien in Österreich etablieren.”

Page 5: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WIE WIR LoRa KENNENGELERNT HABEN…

Gruppe von Interessierten

Internet-of-Things Hype LoRa Technologie

Erste Tests und Prototypen zeigen das

Potential der Technologie

The-things-network unterstützt den Aufbau

von LoraWANNetzwerken

Gründung der TTN Vienna community

Page 6: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WIR BRINGEN

LoRaWANNACH WIENEIN FREIES IOT NETZ FÜR WIEN

Page 7: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

Der VereinOPENIOT.NETWORK

OpenIoT – Verein zur Förderung freier Netze und Infrastruktur für das Internet of Things

▸ Gegründet im September 2017

▸ freies IoT für jedermann (privat & kommerziell)

▸ Weiterentwicklung der Technologie

▸ IoT Community

▸ Finanzierung durch Spenden und Förderungen

Page 8: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa vs LoRaWAN

LoRareine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech

LoRaWANvollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von IoT

Page 9: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WIE LoRaWAN FUNKTIONIERT?

Lora

USER

APPLICATION

Internet Internet

Page 10: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

SENSOREN MESSEN UND ÜBERTRAGEN DATEN MITTELS LoRa

LoRa

USER

APPLICATION

Internet Internet

LoRa WAN Sensoren

„Sensor nodes“ messen z.B. Temperatur,

Luftfeuchtigkeit oder Feuchtigkeit und versenden

diese via Lora. Durch die LoRa Technologie

benötigen Sensoren sehr wenig Energie und

versenden diese Daten über eine große Distanz.

Page 11: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRaWAN GATEWAYS ROUTEN DATEN IN EINE ZENTRALE PLATTFORM

Lora

USER

APPLICATION

Internet Internet

LoRa WAN Gateways

“LoRa gateways” empfangen Daten und schicken sie

übers Internet weiter an eine zentrale Plattform.

Die übertragenen Daten sind verschlüsselt und

können daher vom Gateway nicht eingesehen werden.

Es gibt sowohl kommerzielle Gateways, als auch DIY

Lösungen (z.B.: Raspberry Pi basierende Lösungen)

Page 12: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

THE THINGS NETWORK - EINE PLATTFORM UM DIE GEMESSENEN DATEN ZU VERWENDEN

Lora

USER

APPLICATION

Internet Internet

The Things Network - Plattform

Die Daten werden von der zentralen Plattform

empfangen und den dort angelegten Benutzern

weitergegeben. Anschließend werden die Nutzdaten

für den jeweiligen Benutzer entschlüsselt.

Page 13: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

WIRKUNGSBEREICHE DER OPENIOT INITIATIVE

Page 14: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

SENSORS – AKTIVITÄTEN

Sensor-Workshop

• Gemeinsam mit IoT Austria und TTN-NOE

• Sensor mit Akku für Temperatur, Luftdruck & Luftfeuchtigkeit

• Löten der SMD Bauteile

• Programmierung der Mikrocontrollers

• Registrierung in der TTN-Console

Page 15: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

AUFBAU DES LORAWAN NETZWERKS

https://www.thethingsnetwork.org/community/vienna/

DESCRIPTION

Um das LoRaWAN Netzwerk zur Verfügung zu stellen sind 2 Partnerschaften von zentraler Bedeutung:

• The Things Network

• Funkfeuer

Page 16: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LORA GATEWAYMIT OUTDOOR CASE

• Basis ist ein Raspeberry Pi

• Adapterplatine für iC880 LoRaWAN RF Modul

• 8 Kanäle gleichzeitig

• Outdoor Gehäuse

• Externe Antenne

• Anbindung über das Internet

Page 17: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

BAU- UND KONFIGURATION DER GATEWAYS IM ZUGE EINES WORKSHOPS

Page 18: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

INSTALLATION UND BETRIEB DER LORA GATEWAYS

Page 19: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung

TTN-MAPPER-PROJECT

LoRa GPS tracker

• Arduino mit LoRa/GPS Aufsteckmodul

• Periodische Übertragung der GPS Position

• Auswertung der Empfangsstärke

• Grafische Darstellung der Netzabdeckung

Details

https://github.com/OpenIotNetwork/LoRa-gpstrack

Page 20: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung / Herausforderungen

Herausforderungen

• einfache Herstellung -> kein Löten notwendig

• günstige Hardware -> Arduino Uno & Dragino LoRa GPS shield - 35€

• open source software -> code available on GitHub

• kleine Datenpakete -> GPS Daten werden komprimiert

• verwendung bestehender Systeme -> Daten werden in ttnmapper.org dargestellt

Page 21: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung / Hardware

• Ardunio Uno or Mega

• Lora / GPS Shield http://wiki.dragino.com/index.php?title=Lora/GPS_Shield

• Optional ext. GPS antenna

• no wiring required just plug the HAT to the UNO and set 2 jumpers

• get power from simple USB-Battery

35€

Page 22: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung / TTN

• Daten werden in einer TTN-App dekodiert

• alle relevanten Daten sind verfügbar

• “Live View” der empfangenen Daten

• Darstellung auf https://ttnmapper.org

"alt": 203,"hdop": 0.6,"lat": 48.2035635831096,"lon": 16.3367889128201

{"time": "2018-01-30T07:50:38.099847443Z","frequency": 867.1,"modulation": "LORA","data_rate": "SF10BW125","coding_rate": "4/5","gateways": [

{"gtw_id": "eui-b827ebfffeb1ca76","rssi": -119,"snr": -12.8,"latitude": 48.12222,"longitude": 16.23431,"altitude": 230

},{"gtw_id": "eui-b827ebfffe09813e","rssi": -120,"snr": -8.8,"latitude": 48.18389,"longitude": 16.37722,"altitude": 200

Page 23: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung / Wien

On the Road

Page 24: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Visualisierung der LoRa Netzabdeckung / Wien

• Entwicklung der Netzabdeckung

• Netzabdeckung einzelner Gateways

• Grundlage für Netzausbau

Page 25: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Entwicklung des Netzwerks in Wien

Ende 2017 Q4/2018

Page 26: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

LoRa GPS TRACKER & MAPPER– Wien im Vergleich zu anderen Städten

WIENBRATISLAVA

Page 27: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

OPENIOT PLATTFORM

• Betrieb einer eigenen Serverinfrastruktur in einem RZ• Redundante Internetanbindung• Services für Vereinsmitglieder • IoT Tools (Node-RED, RabbitMQ,...)• Monitoring• Visualisierung• TTN-Stack v3

Page 28: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

PLATTFORM LEISTUNGS INDIKATOREN

OpenIoT Gateways empfangen derzeit > 40.000 Pakete à Tag

Page 29: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

PLATTFORM LEISTUNGS INDIKATOREN

• Die Gateways empfangen alle LoRaWAN Pakete• Zukünftig wird Roaming einen Austausch zwischen

verschiedenen Netzen ermöglichen

Page 30: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

HANDLUNGSFELDER DER OPENIOT INITIATIVE

COMMUNITY MEETINGS WORKSHOPS

Nächstes Meeting:

10. Oktober ab 18:00 @ Campus Bräu /Hauptbahnhof

Keine Anmeldung erforderlich

Page 31: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

TECHNISCHE SESSION ZUM WISSENS- UND ERFAHRUNGS AUSTAUCH

Page 32: WIRBRINGEN LoRaWAN NACH WIEN - WKO.at2018/10/04  · LoRa vs LoRaWAN LoRa reine Funk-Modulation, entwickelt von Semtech LoRaWAN vollständiger Stack & Protokoll für die Nutzung von

Danksagung

Vielen Dank für die Unterstützung an:

Wirtschaftskammer Wien (UBIT)

Retronic

Nessus GmbH

Funkfeuer Wien

Österreichischer Verssuchssenderverband (ÖVSV)