Forschungsprojekt LoRaP
LoRaWAN hat sich als eine der wichtigsten Technologien für das Internet der Dinge (IoT) etabliert. Dank großer Reichweite, geringem Energieverbrauch und niedrigen Betriebskosten eignet sich LoRaWAN insbesondere für Anwendungen in weitläufigen oder schwer zugänglichen Bereichen – beispielsweise in Kellern, Schächten oder Industrieanlagen.
Die Technologie ermöglicht langlebige und wirtschaftliche IoT-Lösungen für unterschiedlichste Einsatzszenarien.
Mit der zunehmenden Verbreitung von LoRaWAN-Netzwerken steigen jedoch auch die Anforderungen an deren Leistungsfähigkeit und Betrieb. Herkömmliche Netze reagieren häufig nicht auf Veränderungen des aktuellen Netzzustands. Dies kann zu ineffizienten Gateway-Installationen, erhöhten Paketverlusten, Sicherheitsproblemen sowie einer sinkenden Gesamtkapazität des Netzwerks führen. Die Folge sind steigende Betriebsaufwände und unnötige Kosten.
Das Projekt LORAP entwickelt deshalb neue Ansätze für die automatisierte Planung, Überwachung und Optimierung von LoRaWAN-Netzwerken. Ziel ist es, Netzwerke kontinuierlich an veränderte Bedingungen anzupassen und so ihre Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz nachhaltig zu verbessern. Gleichzeitig sollen die Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus eines Netzwerks möglichst gering gehalten werden.
Als Projektpartner bringt PHYSEC umfangreiche Praxiserfahrung aus dem Betrieb von mehr als 40 LoRaWAN-Netzwerken in Deutschland mit. Mit über 600 Gateways und rund 120.000 Endgeräten verfügt das Unternehmen über tiefgehendes Know-how hinsichtlich der technischen Anforderungen und Herausforderungen moderner LoRaWAN-Infrastrukturen.
Der LORAP-Ansatz basiert auf zwei zentralen Innovationsbausteinen:
- Aktive, Ground-Truth-basierte Netz- und Dienstüberwachung: Durch eine kontinuierliche Überwachung relevanter Leistungskennzahlen (KPIs) können Störungen frühzeitig erkannt und die Netzqualität zuverlässig bewertet werden.
- KI-gestützte Netzplanung und -optimierung: Mithilfe datengetriebener Modelle für
Funkausbreitung und LoRaWAN-MAC-Verhalten werden Netzwerke automatisiert geplant, bewertet und im laufenden Betrieb optimiert.
Durch die Kombination dieser Technologien schafft LORAP die Grundlage für leistungsfähige, sichere und wirtschaftlich betriebene LoRaWAN-Netzwerke und unterstützt dabei, kritische IoT Anwendungen langfristig zuverlässig und effizient zu betreiben.
Auf einen Blick
| Kategorie | Beschreibung |
|---|---|
| Forschungsprojekt | LORAP – Kontinuierliche Prozesssicherheit: Effiziente LoRaWAN-Netzwerke für kritische Geschäftsprozesse. |
| Leitung | Prof. Dr.-Ing. Harald Elders-Boll |
| Fakultät | Fakultät für Informations-, Medien- und Elektrotechnik |
| Institut | Institute of Computer and Communications Technology (ICCT) |
| Beteiligte | Yannik Böhnke, Eric Czichy |
| Projektpartner | Technische Hochschule Köln, PHYSEC GmbH |
| Fördermittelgeber | Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) |
| Laufzeit | 01.01.2026 – 31.12.2028 |
