Technik für Smart Cities

Wie Funksensoren unsere Städte optimieren

3. August 2022, 13:22 Uhr | Alistair Fulton, Semtech

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Netze fürs Smart Home

LPWAN-Technik hält auch im Smart Home Einzug. Während Wi-Fi/WLAN und Bluetooth hier die dominierenden Techniken sind, wird LPWAN auch verwendet, um eine zuverlässige Überwachung und Einrichtung zahlreicher smarter Geräte bereitzustellen. Mit LPWAN in intelligenten Lautsprechern lassen sich beispielsweise intelligente Geräte einfach zu Heimnetzwerken hinzufügen.

Diese Fähigkeit wird auf verschiedene Weise weiter ausgebaut. Durch intelligente Lautsprecher als LPWAN-Gateway mit großer Reichweite können Daten von benachbarten Sensoren erfasst werden, was eine bessere Analyse eines lokalen Bereichs ermöglicht. Das Sidewalk-Programm von Amazon zum Beispiel macht genau das: Es stellt ein Netzwerk intelligenter Lautsprecher in der ganzen Stadt bereit, die als Gateways fungieren, um Daten zu sammeln.

Es entstehen auch Peer-to-Peer-Netzwerke, die die gleiche Funktion erfüllen. Mit der richtigen Netzwerkarchitektur kann ein Gateway, das in einem Haus eingerichtet wird, auch Nachbarn und den lokalen Behörden zur Verfügung gestellt werden, um einen sicheren Datensammeldienst zu gewährleisten.

Supply-Chain-Management und Logistik

Intelligente Sensornetze lassen sich auch in der Logistikkette einsetzen, um Produkte auf ihrem Weg von der Fertigung durch die Smart City bis in den Einzelhandel zu verfolgen. Mit einer standardisierten LPWAN-Technik kann derselbe kostengünstige Sensor, der für die Überwachung von Produkten während der Fertigung eingesetzt wird, auch für die sichere Nachverfolgung beim Versand an ein Online-Vertriebslager oder Geschäft und weiter an den Kunden verwendet werden. Die Daten des Sensors lassen sich sogar für das Einrichten der Geräte im Smart Home nutzen.

Sollte das Gerät gestohlen werden – entweder während des Transports, aus dem Lager oder Geschäft beziehungsweise zu Hause – kann der LPWAN-Sensor den Standort angeben und ideealerweise sogar den Betrieb deaktivieren. Bei dem geringen Stromverbrauch des Sensors sorgt eine kleine Knopfzelle für jahrelangen Betrieb.

Diese Tracking-Sensoren nutzen nationale LPWAN-Netze, können aber auch zunehmend Smart-Home-Netze verwenden, um Standortdaten bereitzustellen. Tracking-Daten von einer Einheit lassen sich von Nachbarschaftsnetzen in der gesamten Smart City erfassen, um Echtzeit-Updates während der Lieferung und bei Bedarf zu anderen Zeiten mit minimalen Kosten bereitzustellen.

Fazit

Der Wert eines Funknetzes mit geringem Stromverbrauch und großer Reichweite wird für die Smart City gerade erst erkannt. Stromsparende, batteriegestützte oder -lose Sensoren können die Infrastruktur in Echtzeit überwachen und die Daten liefern, um die in der ganzen Stadt benötigten knappen Ressourcen zu optimieren. Dies spart Abfall und hilft, die Kosten zu verringern.

Die Kombination aus IoT-Analyse und Datenanbindung unterstützt intelligente Entscheidungen und hilft, die Reaktionszeit insgesamt verbessern. Das schont Ressourcen, und man kann im Ernstfall schneller auf Naturkatastrophen reagieren.

Während die Infrastruktur für diese Netze bereits auf nationaler Ebene aufgebaut wird, gibt es auch einen Trend zur lokalen Umsetzung in Smart Homes durch neue kommerzielle und Peer-to-Peer-Dienste. Diese werden durch die Langstreckenfähigkeiten von Sub-GHz-Netzwerken ermöglicht, die Datenanbindung für lokale Sensoren und Tracking für das Lieferkettenmanagement in der intelligenten Stadt bieten, während 2,4-GHz-Versionen dazu beitragen, die Nutzung intelligenter Gebäude zu überwachen und zu optimieren. (kv)

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