Gateway Standort Botanischer Garten

LoRaWAN an der UZH

Das Internet wächst rasant an. Es wird täglich feinmaschiger und verleibt sich mittlerweile selbst kleine „Dinge“ ein. So werden immer öfter Gegenstände wie Fahrräder, Parkfelder, Briefkästen und viele andere Dinge mit Sensoren versehen. Als Überbegriff dieses Themas hat sich „Internet of Things“ (IoT) eingebürgert. Diese Vernetzung sorgt unter anderem für mehr Effizienz und Sicherheit. 

Um solche autonomen Gegenstände zu verbinden, wurde eine neue Technologie mit der Bezeichnung „Low power Radio - Wide Area Network“ (LoRaWAN) entwickelt. LoRaWAN bietet eine sehr grosse Reichweite bei gleichzeitig sehr geringem Strombedarf. Es können Distanzen bis zu 10km überbrückt werden.

Bestehende Funkstandards wie WLAN, 3G/4G/5G und Bluetooth sind in diesem Anwendungsgebiet hingegen nur sehr bedingt geeignet. Sie verbrauchen zu viel Energie, die Reichweite ist zu gering und die Konfiguration zu aufwändig. LoRaWAN aber hat das Potential, eine neue Generation von autonomen, batteriebetriebenen Sensoren zu vernetzen

Die Zentrale Informatik (ZI) betreibt seit diesem Sommer LoRaWAN-Empfänger (Gateways) im Verbund mit der Community „The Things Network“ (TTN). Die Idee dieser freien Netz-Community kommt ursprünglich aus Holland. Für LoRa braucht es keine teuren Mobilfunkmasten, keine SIM-Karte und kein Mobilfunkabo. Am LoRa-Netzwerk arbeiten Community Mitglieder rund um die Welt – in über 75 Städten wie Amsterdam, Buenos Aires, Johannesburg und Zürich. Mit über 120 aktiven LoRaWAN- Antennen ist Zürich gar die grösste Community weltweit. 

Die Stiftung SWITCH ist ein wichtiges Mitglied der Community. Zusammen mit Open „Network Infrastructure Association” (ONIA) betreibt SWITCH in der Schweiz das nationale TTN-Backend. Sensordaten werden so über Schweizer Server verschickt. Dies trägt zur Erhöhung des Datenschutzes bei.

Die Technologie LoRaWAN wird auch von mehreren Telecom Providern eingesetzt und gegen eine Gebühr angeboten.
TTN bietet, im Gegensatz zu kommerziellen Anbietern für, jedermann kostenlosen Zugang auf ihr LoRaWan. TTN eignet sich speziell gut für Projekte in der Forschung und Lehre. Lässt sich aber auch für Themen der Zentralen Dienste einsetzen. Zum Beispiel unterhält die Abteilung „Planungs- und baubegleitendes Facility Management“ der UZH 20 mobile LoRa-Temperatursensoren zur Analyse des Raumklimas.

Die ZI betreibt Ihre Gateways an den Standorten Campus-Irchel und Botanischer Garten. Die exponierte Lage dieser Gebäudedächer bietet sich als idealer Antennenstandort an. Zudem fehlte bisher die Abdeckung in diesen Regionen. Die UZH leistet mit der Erschliessung der Funklöcher einen Beitrag an die Community.

In einem weiteren Schritt wird die Kuppel des Kollegiengebäudes der UZH mit einem Gateway bestückt. Dieser Standort, weit über den Dächern von Zürich, bietet eine weiträumige Funkabdeckung.

M. Jud, Oktober 2018