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LoRaWAN: Große Reichweiten, geringer Energiebedarf – die richtige Antenne entscheidet

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FTS Hennig zeigt Einsatzmöglichkeiten von LoRaWAN in Industrie, Landwirtschaft und Infrastruktur und bietet ein breites Antennensortiment von der Rundstrahlantenne bis zur leistungsstarken Richtantenne. Auch größere Stückzahlen für gewerbliche Projekte sind möglich.

Maschinenzustände überwachen, Wasserstände erfassen, Energieverbrauch messen oder Sensordaten aus weit entfernten Anlagen übertragen: Für viele dieser Aufgaben ist weder ein klassischer Mobilfunkanschluss noch eine aufwendige Netzwerkverkabelung erforderlich. LoRaWAN bietet eine energieeffiziente Funktechnologie, mit der sich zahlreiche Sensoren und Geräte über größere Entfernungen vernetzen lassen.

Die FTS Hennig GmbH erinnert an die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie und zeigt, warum die Auswahl der passenden Antenne für den Aufbau zuverlässiger LoRaWAN-Netze entscheidend ist.

Typischerweise senden Sensoren beispielsweise Temperaturwerte, Zählerstände, Füllstände, Schaltzustände oder Alarmmeldungen an ein LoRaWAN-Gateway. Dieses leitet die Daten über eine Internetverbindung an die jeweilige Netzwerk- oder Anwendungsplattform weiter.

In Europa werden für LoRaWAN insbesondere Frequenzen im 868-MHz-Bereich genutzt. Unter Einhaltung der geltenden funktechnischen Vorgaben können entsprechende Systeme in den dafür vorgesehenen lizenzfreien Frequenzbereichen betrieben werden.

LoRaWAN ist dabei kein Ersatz für WLAN oder 5G, wenn hohe Datenraten benötigt werden. Seine Stärken liegen vielmehr in der energieeffizienten Übertragung kleiner Datenpakete, der Anbindung vieler Sensoren und der Versorgung von Standorten, an denen eine klassische Verkabelung unwirtschaftlich wäre.

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Von der Landwirtschaft bis zur Industrie: Wo LoRaWAN eingesetzt wird

Die Einsatzmöglichkeiten sind vielfältig.

In der Landwirtschaft können Sensoren Bodenfeuchtigkeit, Temperatur oder Füllstände erfassen. Auch die Überwachung von Bewässerungsanlagen, Gewächshäusern und entfernten Lagerstätten ist möglich.

In der Industrie lassen sich Betriebszustände von Maschinen, Pumpen, Ventilen und technischen Anlagen überwachen. Die Daten können für Wartungsplanung, Störungsmeldungen und die Dokumentation von Betriebsabläufen genutzt werden.

Für Energieanlagen und Infrastruktur bietet LoRaWAN Möglichkeiten zur Übertragung von Messwerten aus Solarparks, Windkraftanlagen, Wasserwerken und Versorgungseinrichtungen. Besonders interessant sind Standorte, an denen nur geringe Datenmengen anfallen, aber eine regelmäßige Zustandsüberwachung erforderlich ist.

Auch Kommunen und Gebäudebetreiber profitieren von der Technologie. Typische Anwendungen sind Smart Metering, die Überwachung von Wasser- und Wärmezählern, Parkplatzsensoren, Füllstandsmeldungen sowie die Erfassung von Umwelt- und Gebäudedaten.

Entscheidend ist jedoch immer die Funkversorgung. Eine leistungsfähige LoRaWAN-Anwendung benötigt nicht nur geeignete Sensoren und Gateways, sondern auch eine auf den Einsatzort abgestimmte Antennenlösung.
Rundstrahlantennen: Wenn Sensoren aus unterschiedlichen Richtungen erreichbar sein müssen

Rundstrahlantennen sind häufig die erste Wahl für LoRaWAN-Gateways und Feststationen.

Sie besitzen in der horizontalen Ebene eine weitgehend gleichmäßige Abstrahlcharakteristik und eignen sich deshalb für Standorte, an denen Sensoren in verschiedenen Himmelsrichtungen verteilt sind.

Ein typisches Beispiel ist ein landwirtschaftlicher Betrieb mit Sensoren auf mehreren Feldern rund um den Hof. Auch ein Industriegebäude mit Messstellen in unterschiedlichen Hallenbereichen oder ein kommunales Gateway zur Versorgung eines Wohngebietes kann von einer Rundstrahlantenne profitieren.

FTS Hennig bietet hierfür unter anderem die LoRa-LPWAN-Feststationsantenne mit 6 dBi Antennengewinn für den 868-MHz-Bereich an. Sie eignet sich für stationäre Installationen und kann je nach Einbausituation innerhalb oder außerhalb von Gebäuden eingesetzt werden.

Zum Sortiment gehört außerdem eine 433-MHz-Rundstrahlantenne mit 5 dBi Gewinn. Sie ist für entsprechende LoRa-, ISM-, IoT- und M2M-Anwendungen im 433-MHz-Bereich vorgesehen.

Wichtig ist dabei die Unterscheidung der Frequenzbereiche: Eine 433-MHz-Antenne ist kein Ersatz für eine 868-MHz-Antenne. Antenne und Funkmodul müssen zum tatsächlich verwendeten Frequenzband passen.
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Sektorantennen: Große Flächen gezielt mit LoRaWAN versorgen

Nicht jeder Standort benötigt eine Rundumversorgung. Befinden sich die Sensoren überwiegend in einer bestimmten Richtung, kann eine Sektorantenne die geeignetere Lösung sein.

Die FTS 96101 LoRaWAN-Sektorantenne arbeitet im Frequenzbereich von 860 bis 880 MHz und bietet einen Antennengewinn von 12 dBi. Ihr horizontaler Öffnungswinkel beträgt 120 Grad.
Damit eignet sie sich für die gezielte Versorgung größerer Flächen, beispielsweise eines ausgedehnten Industrieareals, eines Logistikgeländes, eines landwirtschaftlichen Betriebs oder eines kommunalen Versorgungsbereiches.
Ein Gateway kann beispielsweise am Rand eines Betriebsgeländes installiert werden. Statt einen großen Teil der Funkenergie in ungenutzte Richtungen abzustrahlen, konzentriert die Sektorantenne ihre Richtwirkung auf den Bereich, in dem sich die Sensoren befinden.


Bei größeren Projekten können mehrere Sektoren zur Funkversorgung unterschiedlicher Bereiche eingesetzt werden. Die konkrete Auslegung hängt von Gelände, Montagehöhe, Hindernissen und den geltenden Sendeleistungsgrenzen ab.

13,5-dBi-Panelantenne: Für gezielte Verbindungen zu entfernten Standorten

Wenn ein entfernter Standort gezielt angebunden werden soll, kommt eine Richtantenne mit schmalerem Öffnungswinkel infrage.
Die FTS PANEL 14/868 MHz ist eine leistungsstarke Panel-Richtantenne mit einem tatsächlichen Antennengewinn von 13,5 dBi. Ihr horizontaler und vertikaler Öffnungswinkel beträgt jeweils 30 Grad.
Im Gegensatz zur Rundstrahlantenne bündelt sie ihre Richtwirkung auf einen deutlich kleineren Bereich.
Das kann beispielsweise sinnvoll sein, wenn Messdaten von einem entfernten Solarpark, einer Pumpstation, einer Windenergieanlage oder einer technischen Außenstation zu einem Gateway übertragen werden sollen.
Auch für LoRaWAN-Gateways, die gezielt einen abgelegenen Anlagenbereich versorgen, ist eine solche Richtantenne interessant.
Die Panelantenne ist für den Außeneinsatz ausgelegt, besitzt ein wettergeschütztes Gehäuse nach IP67 und einen N-Anschluss.

Allerdings gilt: Ein hoher Antennengewinn allein garantiert keine bestimmte Reichweite. Entscheidend sind unter anderem die Geländetopografie, die freie Funkstrecke, die Montagehöhe, die Kabeldämpfung, die Empfangsempfindlichkeit und die zulässige abgestrahlte Sendeleistung.
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Die richtige Antenne ist wichtiger als der höchste Gewinn

Bei der Planung eines LoRaWAN-Netzes wird häufig zuerst nach einer Antenne mit möglichst hohem Gewinn gesucht. Das ist nicht immer der richtige Ansatz.
Eine Rundstrahlantenne kann für ein zentral gelegenes Gateway deutlich geeigneter sein als eine stark bündelnde Richtantenne. Umgekehrt kann eine Panelantenne bei einer gezielten Verbindung zu einem entfernten Standort Vorteile bieten.
Auch die vertikale Abstrahlcharakteristik spielt eine Rolle. Antennen mit höherem Gewinn besitzen häufig einen kleineren vertikalen Öffnungswinkel. Bei ungünstiger Montagehöhe oder stark unterschiedlichen Höhenlagen können dadurch Bereiche entstehen, die schlechter versorgt werden.
Hinzu kommen die Verluste in Antennenkabeln und Steckverbindungen. Gerade bei längeren Kabelwegen sollten hochwertige, verlustarme 50-Ohm-Koaxialkabel und passende HF-Steckverbinder eingesetzt werden.
FTS Hennig unterstützt Kunden deshalb nicht nur bei der Auswahl einzelner Antennen, sondern auch bei der Zusammenstellung technisch passender Komponenten.

Breites LoRaWAN-Antennensortiment – auch für größere Projekte

Das Antennenprogramm von FTS Hennig umfasst verschiedene Bauformen und Frequenzbereiche für IoT-, M2M- und LPWAN-Anwendungen.
Neben den genannten Rundstrahl-, Sektor- und Panelantennen bietet das Unternehmen zahlreiche weitere Antennenlösungen des Herstellers Delock an. Dazu gehören je nach Anwendung kompakte Geräteantennen, Außenantennen sowie Rundstrahl- und Richtantennen für unterschiedliche Montage- und Einsatzbedingungen.
Damit können sowohl einzelne Gateways als auch umfangreichere Sensornetze mit geeigneter Antennentechnik ausgestattet werden.

Auch größere Abnahmemengen sind für FTS Hennig kein grundsätzliches Problem. Unternehmen, Systemintegratoren, Anlagenbauer und Projektverantwortliche können Antennen für Serienanwendungen, Standortausstattungen oder den Aufbau größerer LoRaWAN-Netze anfragen.

Bei entsprechendem Projektbedarf unterstützt FTS Hennig die Abstimmung von Antennentypen, Anschlussvarianten, Antennenkabeln und benötigten Stückzahlen. Liefermengen und Termine werden projektbezogen vereinbart.

LoRa Sektorantenne 868 MHz
Antennengewinn : 12 dBi
Antennentyp : Sektorantenne

199,50 €
Art..Nr: FTS 96101
Nur 10 auf Lager!
LoRa Panel 14 Patchantenne
Antennengewinn : 14 dBi
Antennentyp : Richtfunkantenne

236,20 €
Art..Nr: FTS 96100
LoRa LPWAN Feststationsantenne
Antennengewinn : 6 dBi
Antennentyp : Rundstrahlantenne

109,00 €
Art..Nr: FTS 96083
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Delock LoRa 868 MHz Antenne N Stecker 2,09 dBi omnidirektional starr outdoor weiß
Delock : Antennen
HF Antennen

38,52 € 42,80 €* (10% gespart)
Art..Nr: 89637
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Delock LoRa 868 MHz Antenne N Stecker 1,89 dBi omnidirektional starr outdoor weiß
Delock : Antennen
HF Antennen

23,30 € 25,89 €* (10% gespart)
Art..Nr: 89633
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Delock LoRa 868 MHz Antenne N Buchse 3 dBi 32 cm omnidirektional starr Mastmontage weiß outdoor
Delock : Antennen
HF Antennen

57,78 € 64,20 €* (10% gespart)
Art..Nr: 89583
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Delock LPWAN 868 MHz Antenne TNC Buchse 3 dBi Wandmontage outdoor
Antennengewinn : 3 dBi
Antennentyp : Rundstrahlantenne
Delock : Antennen
HF Antennen

39,14 € 43,49 €* (10% gespart)
Art..Nr: 12564
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Delock LoRa 868 MHz Antenne N Buchse 8 dBi 147,4 cm omnidirektional starr Wand- und Mastmontage weiß outdoor
Antennengewinn : 8 dBi
Antennentyp : Rundstrahlantenne
Delock : Antennen
HF Antennen

126,81 € 140,90 €* (10% gespart)
Art..Nr: 12504
LoRaWAN bietet weiterhin großes Potenzial

Die Digitalisierung von Industrie, Landwirtschaft, Gebäuden und technischer Infrastruktur erfordert nicht immer hohe Übertragungsraten. Häufig genügt es, einen Messwert zuverlässig in regelmäßigen Abständen zu übertragen.

Genau für solche Aufgaben bietet LoRaWAN eine interessante technische Grundlage.

Damit aus einzelnen Sensoren ein funktionierendes Funknetz entsteht, müssen jedoch Frequenzbereich, Antennentyp, Standort, Verkabelung und Gateway aufeinander abgestimmt sein.

FTS Hennig bietet dafür ein breites Sortiment an LoRaWAN- und IoT-Antennen sowie technische Unterstützung bei der Auswahl geeigneter Komponenten.

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