Basiskennis: Gebouwautomatisering met LoRaWAN®
Eenvoudige en efficiënte automatisering van (analoge) nieuwe en bestaande gebouwen
Oorspronkelijk ontwikkeld voor het Internet of Things (IoT), wordt de draadloze technologie LoRaWAN® – kort voor Long Range Wide Area Network – steeds meer gepromoot door steden, gemeenten, vastgoedbeheerders en energieproviders. Het speelt ook een belangrijke rol in Smart Cities. Als alternatief voor andere draadloze systemen zoals Zigbee of Bluetooth® biedt LoRaWAN® een krachtige oplossing, vooral waar grote dekkingsgebieden en hoge kosteneffectiviteit essentieel zijn.
De toepassingsgebieden van LoRaWAN® in gebouwautomatisering en monitoring zijn divers. Vooral voor minder tijdgevoelige toepassingen zoals temperatuur- of vochtigheidsmetingen is LoRaWAN® echter een buitengewoon krachtige oplossing. Vanuit het perspectief van een exploitant zijn de naleving van hoge beveiligingsnormen door dubbel versleutelde dataoverdracht en de mogelijkheid van Europees gebruik zonder licentiekosten overtuigende factoren.
Het wereldwijde succes van LoRaWAN® is te danken aan de veelzijdige toepassingsmogelijkheden en kansen van deze nog relatief jonge technologie in gebouwautomatisering. LoRaWAN® biedt niet alleen enorme kostenbesparingen door de lage kosten voor het opzetten van netwerken, maar levert ook een belangrijke bijdrage aan het kostenefficiënt gebruik van gebouwen. Aangezien ongeveer 80 procent van de totale gebouwkosten op de exploitatiefase valt, is dit met name een belangrijke factor bij oudere gebouwen. Vooral hier kunnen LoRaWAN®-netwerken aanzienlijk bijdragen aan kostenverlaging.
Naast de klassieke integratie van sensoren in de regeling van bijvoorbeeld ventilatiesystemen en gebouwautomatisering, biedt de LoRaWAN®-interface de mogelijkheid om live gegevens naar een cloud te sturen, onafhankelijk van de gebouwautomatisering, bijvoorbeeld als basis voor preventief onderhoud.
Het doel is om het facilitair management te ontlasten, gebouwgegevens op een eenvoudige manier vast te leggen en transparant te presenteren zonder tussenkomst van de gebouwautomatisering, en nieuwe functies en diensten aan gebouw- en installatiebeheerders aan te bieden.
Heeft u vragen of wenst u persoonlijk advies?
Onze medewerkers helpen u graag verder:
Netwerkontwerp
Een LoRaWAN®-netwerk bestaat doorgaans uit drie componenten: eind nodes – meestal sensoren in gebouwautomatisering –, gateways voor het ontvangen en verzenden van opgenomen metingen, en een netwerkserver die wordt gevoed met de gegevens voor verdere verwerking en visualisatie:
Stap 1 – Sensoren (eindapparaten):
Dit kunnen bijvoorbeeld LoRaWAN®-sensoren zijn die metingen verrichten en AES128-versleuteld naar een gateway verzenden.
Stap 2 – Gateways:
Deze ontvangen de gegevens van de verschillende eindapparaten en sturen deze (nog steeds versleuteld) door naar de netwerkserver (standaard IP-verbinding). Elke gateway stuurt alle ontvangen gegevens naar de netwerkserver door. Op deze manier kunnen enkele honderden tot ongeveer 1.000 draadloze sensoren via een gateway worden aangesloten. Om grotere gebieden te bestrijken, worden meerdere gateways met dezelfde netwerkserver verbonden.
SYSTEEMARCHITECTUUR: Cloud
Stap 3 – Netwerkserver:
De centrale LoRaWAN®-netwerkserver wordt gevoed met de verzamelde gegevens van zijn gateways en verwerkt de gegevens verder. Dubbel ontvangen gegevens worden in de netwerkserver verworpen. In de netwerkserver worden de gegevens ontsleuteld en doorgestuurd naar de betreffende applicatieserver.
Stap 4 – Applicatieserver:
De applicatieserver decodeert de verzonden gegevens en zet deze bijvoorbeeld om naar BACnet. Typische toepassingen zijn ook visualisatie-oplossingen voor de gegevens (dashboard).
SYSTEEMARCHITECTUUR: GBS
Netwerkserver geïntegreerd in gateway.
Stap 3 – Gebouwbeheersysteem (GBS):
Integratie in gebouwbeheersystemen via bijvoorbeeld BACnet IP, Modbus TCP/IP, ...
Hierbij verwijst LoRa® naar de draadloze technologie die wordt gebruikt voor gegevensoverdracht, dat wil zeggen, de fundamentele werking van communicatie. Voor soepele werking zorgt een specifieke modulatiemethode voor informatieoverdracht, die beschermt tegen storingen - bijvoorbeeld overlappingen door gelijktijdig verzendende sensoren.
LoRaWAN® daarentegen beschrijft de daadwerkelijke netwerkarchitectuur evenals het protocol dat wordt gebruikt om uniforme communicatie tussen netwerkdeelnemers te waarborgen. Op deze manier zorgt LoRaWAN® ervoor dat oplossingen van verschillende fabrikanten binnen een netwerk of over verschillende netwerken heen kunnen worden gebruikt en maakt het bovendien de naadloze integratie van nieuwe oplossingen in bestaande netwerken mogelijk.
LoRaWAN®-sensor technologie van Thermokon
Aantrekkelijk vanwege hoge kostenefficiëntie
Als een van de eerste aanbieders heeft Thermokon zijn portfolio dat is ontworpen voor energiezuinige gebouwen uitgebreid met diverse LoRaWAN®-oplossingen. Ontwikkeld op basis van de bewezen sensortechnologie van Thermokon, zijn de LoRaWAN®-sensoren en gateways op maat gemaakt voor de eisen van gebouwautomatisering en bestrijken ze een breed scala aan functionaliteiten - van het meten van temperatuur en luchtvochtigheid tot het bewaken van de binnenluchtkwaliteit en condensatie.
Gebouwbeheerders kunnen flexibel kiezen tussen op batterijen werkende en bedrade sensoren met analoge signaaluitgangen en LoRaWAN®-opties. Extra voordelen zijn een garantie van 5 jaar op alle producten en een hoge flexibiliteit door de voortdurende uitbreiding van het portfolio.
