Forscher verbinden Wi-Fi und LoRa

Die WiLo-Technologie könnte sich vor allem für Sensornetzwerke, wie sie in der Landwirtschaft oder in Smart Cities eingesetzt werden, eignen.metamorworks – Shutterstock



WLAN ist eine weit verbreitete Methode für den drahtlosen Zugang zum Internet, hat aber auch diverse Einschränkungen, was den Einsatz in Lösungen für das Internet der Dinge (Internet of Things – IoT) angeht. Dazu zählen insbesondere eine relativ niedrige Reichweite und ein hoher Stromverbrauch. Im Gegensatz dazu ist das drahtlose Netzwerkprotokoll LoRa speziell auf hohe Reichweiten und Energieeffizienz ausgelegt und kommt entsprechend häufig in IoT-Anwendungen zum Einsatz.



Forscher haben nun die beiden Kommunikationsprotokolle in WiLo (Wireless to LoRa) kombiniert. Die vorgeschlagene WiLo-Technologie ist dabei so konzipiert, dass sie mit vorhandener Wi-Fi- und LoRa-Hardware verwendet werden kann.



Handelsüblicher LoRa-Receiver



Wie die von verschiedenen Universitäten und Intel Deutschland stammenden Forscher in ihrem Research-Bericht beschreiben, kam bei ihren Experimenten ein handelsüblicher LoRa-Transceiver SX1280 von Semtech zum Einsatz. Dieser nutzt zwar wie Wi-Fi das 2.4 GHz-Funkband, allerdings sind Wi-Fi- und LoRa-Signale nicht kompatibel. Die Forscher entwickelten daher einen Algorithmus, um die Frequenz der Datenübertragungssignale von WLAN (das orthogonale Frequenzmultiplexverfahren (OFDM)), so zu manipulieren, dass sie mit den Chirp-Signalen des LoRa-Geräts (CSS) übereinstimmt.



Die Ergebnisse können sich sehen lassen: Den Forschern zufolge zeigten die im Labor und im Freien durchgeführten Experimente über eine Strecke von bis zu 500 Metern eine in mehr als 96 Prozent erfolgreiche Übertragung.



Wie Demin Gao, Professor am College für Informationswissenschaft und -technologie an der Nanjing Forestry University in China, gegenüber dem IEEE Spectrum ausführte, besteht ein Vorteil von WiLo darin, dass es auf bereits vorhandener Standardhardware ausgeführt werden kann. Daher entfielen hohe Bereitstellungskosten oder eine hohe Komplexität. Eine Einschränkung von WiLo sei allerdings der zusätzliche Stromverbrauch, der für WLAN-Geräte erforderlich ist, um gleichzeitig die Kommunikation und die Signalemulation zu bewältigen – ein Problem, das Gao und seine Kollegen genauso wie die Standardisierung und die Integration von Sicherheitsmaßnahmen für die technologieübergreifende Kommunikation in Zukunft angehen wollen.



Als Einsatzszenarien sieht Gao insbesondere das Internet der Dinge  – etwa in Sensor-Netzen, wie sie in der Landwirtschaft oder in Smart Cities eingesetzt werden.