Im Jahr 2018 hat TTGO mit dem T-Beam ein sehr universell einsetzbares Gerät entwickelt, das sich für viele Anwendungen - vor allem auch bei Themen rund um LoRaWAN - eignet und zahlreiche Funktionen mitliefert: neben einem ESP32-Prozessor befindet sich ein Batterieladeregler inkl. Batteriehalterung (für 18650-Akkus), ein GPS mit u.fl externem Antennenanschluss, WLAN, Bluetooth Low Energy und LoRa Chips direkt auf dem Gerät. Ein OLED-Display ist bei Bedarf schnell angeschlossen, alles ist dafür vorbereitet. Der TTGO T-Beam hat damit einige Vorgänger, zB. auf Arduino-Basis, abgelöst und das Erstellen eigener Anwendungen sehr vereinfacht.

Wir haben mehrere Anwendungen in den vergangenen Monaten intensiv evaluiert. Eine Anwendung für LoRaWAN, die uns sehr begeistert hat, ist der Paxcounter. Diese Anwendung zählt die Geräte, bei denen WLAN und BLE (Bluetooth Low Energy) aktiviert ist. Die Werte lassen sich separat auswerten und über LoRaWAN übertragen. Wir wollten damit die Anzahl Besucher und Interessenten eines Standes während der Raritätenbörse im Botanischen Garten in Wien (http://www.botanik.univie.ac.at/hbv/index.php?nav=sv0) nachvollziehen.

Neben dem interessanten Zweck der Anwendung Paxcounter hat uns diese Open Source Software auch technisch interessiert: es ist eine der vollständigsten Implementierungen von LoRaWAN, die wir bisher auf Basis von Open Source gesehen haben:

Es werden für die Registrierung im Netzwerk sowohl OTAA (Over The Air Activation mit dynamischer Verschlüsselung) oder ABP (mit statischem Netzzugang und Verschlüsselung) angeboten. Weiters werden Funktionen am Netzwerk unterstützt, welche die Nutzung optimieren, beispielsweise ADR, Adaptive Data Rate: damit regelt das Endgerät in Abstimmung mit dem LoRaWAN-Netzwerk die Leistungsabgabe und Modulation (Spreading Factor) beim Senden - das hilft bei der Optimierung der Akkunutzung und ist natürlich auch bei der Nutzung der “Air Time”, also der Dauer der Funkübertragung, effizienter.

Spannend haben wir die Möglichkeit gefunden, nicht nur die gemessenen Daten zu empfangen, sondern auch vom Netzwerk bzw. PC aus über das LoRaWAN-Netzwerk Kommandos an den Paxcounter zu übermitteln (sog. Downlink) und diese von der Ferne konfigurieren und anpassen zu können. Auch das OLED-Display kann man so von der Ferne einfach ein- oder ausschalten.

Unten haben wir die Grafik für 14. April 2019 exemplarisch eingefügt. Man sieht die gemessenen Werte 

1. gesamt (= WLAN+BLE), 

2. nur WLAN und

3. nur BLE

Nachdem wir - mithilfe der Förderung durch Netidee - auch das Ziel verfolgen, das freie und offene LoRaWAN-Netzwerk in Wien zu verbessern, interessieren uns natürlich auch die netzwerkseitigen Werte der Übertragung. Der botanische Garten befinden sich im 3. Wiener Gemeindebezirk und ist damit gut versorgt, das beweist folgende Grafik während des gleichen Zeitabschnitts:

Man kann erkennen, dass die Meldungen des Paxcounters

• regelmäßig angekommen sind (= keine Ausfälle oder Funkprobleme),

• im Schnitt von 3 Gateways (!) gleichzeitig gehört wurden,

• mindestens von einem Gateway und maximal sogar von 6 Gateways gleichzeitig!

Das bestätigt die gute Funktion und Abdeckung unseres LoRaWAN-Netzes in Wien!

Auch mit Hilfe der Analyseplattform TTNmapper ist klar erkennbar, mit welchen Gateways während des Tests kommuniziert wurde. Auch hier zeigt LoRaWAN wieder die Stärke in Bezug auf “Long Distance”: