NEUES UND WISSENSWERTES

3 verschiedene Arten von LoRaWAN Reichweitentests

Egal ob Sie nur neugierig oder kritisch sind oder einfach nur experimentieren wollen, irgendwann kommt fast jeder an den Punkt, an dem man die Grenzen und Möglichkeiten von LoRaWAN ausloten will – ganz praktisch; fernab von Spezifikationen und Datenblättern.

Auf einen Reichweitentest wird niemand verzichten wollen. Aber Reichweitentest ist nicht gleich Reichweitentest. Damit Klarheit in der Projektkommunikation herrscht, nutzten wir ein Modell, das zwischen 3 unterschiedlichen Testarten unterscheidet:

Nutzerbasierte Reichweiten-Tests
Abdeckungs-Test
Gerätebasierte Verbindungstest

1. Nutzerbasierter Reichweitentest

Der nutzerbasierte Reichweitentest beschreibt das grundlegendste Testszenario, um ein Funksignal an einem ausgewählten Punkt zu einem ausgewählten Zeitpunkt zu beschreiben. Er vermittelt bei genügend Messpunkten die grobe Abdeckung eines Funknetzwerks.

Vorgehen beim Aufsetzen eines nutzerbasierten Reichweitentests:

Gateways

Option A: Ein oder mehr Gateways wurden im Testgebiet installiert.
Option B: Ein bestehenden Netzwerk wird für den Test genutzt (z.B. ein Community-Netzwerk wie das von TTN)

Geräte

Option A: Sie besitzen bereits ein Gerät für Feldtests (wie z.B. Adeunis Field Tester) und haben diese im Netzwerk registriert.
Option B: Sie haben sich selbst ein Testgerät gebaut, das Ihnen z.B. Aufschluss über die Empfangsqualität geben kann
Empfehlung: Aktivieren Sie beim Sensor die Option confirmed data up (CDU). Damit bestätigt der Netzwerkserver eingehende Meldungen. So können Sie grundlegend die bidirektionale Kommunikation eines LoRaWANs testen.

Testablauf

Ein oder mehrere Benutzer bewegen sich mit den Testgeräten im geplanten Netzwerkgebiet.
Jedes LoRa-Gerät ist so konfiguriert, dass es regelmäßig in kurzen Intervallen Datenpakete verschickt.
Benutzer verwenden Geräte mit GPS, aber auch Geräte ohne GPS.

Analyse & Ergebnisse

Das Hauptziel ist es, sich ein Bild von der Funkqualität im Feld selbst zu machen. Die Ergebnisse werden, wenn überhaupt, nur grob erfasst oder für eine bestimmte Prüfung weiterverwendet.
Für einen ersten Überblick

2. Abdeckungstest

Mit dem Abdeckungstest sollen Daten generiert werden, mit denen Sie in Summe eine Coverage Heatmap des Gebietes Ihres Funknetzwerks erstellen können. Das Sammeln der Daten geschieht hauptsächlich in Außenbereichen mit einem GPS-basierten LoRaWAN-Gerät.

Gateways

Option A: Ein oder mehr Gateways wurden im Testgebiet installiert.
Option B: Ein bestehenden Netzwerk wird für den Test genutzt (z.B. ein Community-Netzwerk wie das von TTN)

Geräte

Option A: Sie besitzen ein bereits ein Gerät für Feldtests (wie z.B. Adeunis Field Tester) und haben diese im Netzwerk registriert.
Option B: Sie haben sich selbst ein Testgerät gebaut, das Ihnen z.B. Aufschluss über die Empfangsqualität geben kann
Empfehlung: Aktivieren Sie beim LNS die Option confirmed data up (CDU). Damit bestätigt der Netzwerkserver eingehende Meldungen. So können Sie grundlegend die bidirektionale Kommunikation eines LoRaWANs testen.

Testablauf

Jedes LoRa-Gerät ist so konfiguriert, dass es regelmäßig in kurzen Intervallen Datenpakete verschickt.
Option A: Benutzer verwenden Geräte mit GPS, aber auch Geräte ohne GPS.
Option B: Ein oder mehrere Geräte sind an einem Fahrzeug (Fahrrad, Auto, Straßenbahn) installiert, das sich auf einer vordefinierten Strecke bewegt.

Analyse & Ergebnisse

Die Testergebnisse müssen persistiert/gespeichert werden.
So können Sie in einer Mapping-Anwendung weiterverarbeitet werden (z.B. Google Maps, Google Earth, Carto, Worldmap-Panel etc.).

Der Abdeckungstest könnte auch als eine Erweiterung des nutzerbasierter Reichweitentest (s.o.) betrachtet werden. Hauptunterschied sind die Menge und die Ausführlichkeit der Auswertung.

3. Gerätebasierter Verbindungstest

Wenn Sie planen ein Gerät an einem bestimmten Ort zu installieren, interessieren Sie sich vor allem für die Abdeckung oder Funkqualität dieses Gebietes unter allen Umständen und mit allen Arten von Einflüssen (z.B. Wetter, bewegte Objekte wie Autos, sonstige HF-Einflüsse, saisonale Einflüsse wie Vegetation usw.).

Gateways

Option A: Ein oder mehr Gateways wurden im Testgebiet installiert.
Option B: Ein bestehenden Netzwerk wird für den Test genutzt (z.B. ein Community-Netzwerk wie das von TTN)

Geräte

Option A: betriebsbereites Testgerät (wie z.B. Adeunis Field Tester) ist im Netzwerk registriert.
Option B: Sie haben sich selbst ein Testgerät gebaut, das Ihnen z.B. Aufschluss über die Empfangsqualität geben kann
Empfehlung: Wir empfehlen ein Gerät mit einer leistungsstarken Batterie für mehrere Tage mit kurzem Sendeintervall.

Testablauf

Jedes LoRa-Gerät ist so konfiguriert, dass es regelmäßig in möglichst kurzen Intervallen Daten sendet.
Das Gerät wird auf (oder in der Nähe) einer bestimmten Einbaustelle aufgestellt und kann über einen längeren Zeitraum senden.

Analyse & Ergebnisse

Die Testergebnisse müssen gespeichert und zur Analyse exportiert werden (z.B. Paketverlust, min-max-avg RSSI, HF-Qualitätseinflüsse usw.).

Weitere Informationen

Denjenigen, die noch tiefer in die Materie der Reichweite und Durchdringung von Funknetzwerken einsteigen möchten, seien die folgenden zwei Artikel empfohlen: