Schlussbericht zum Teilvorhaben "Marktgerechtes Smart-Meter Backhauling unter Einbindung von LoraWAN Technologie" im Rahmen des Projektvorhabens "Smart sensoring platforms for smart energy grids (SUSEE)"

Abstract

Das Teilvorhaben hatte zum Ziel, eine skalierbare und kosteneffiziente Kommunikationslösung für IoT Backhaulnetze zu entwickeln, indem die LoRa-Technologie in die selbstkonfigurierende WiBACK Plattform des Fraunhofer FIT integriert wurde. Durch die Nutzung von Multi-Hop-Verbindungen sollten mehrere IoT-Gateways effizient an das Internet angebunden werden, um eine bessere Abdeckung und höhere Zuverlässigkeit insbesondere für Smart-Meter-Systeme zu gewährleisten. Im Rahmen des Projekts wurden Technologie-Adapter für WiBACK entwickelt, der eine flexible Konfiguration und Verwaltung von Backhaul-Links sowie Gateways ermöglicht. In umfangreichen Tests wurden verschiedene Backhaul-Technologien – darunter LoRa-2.4, FLRC, WLAN-QR/HR und 10BaseT1L – miteinander verglichen. Dabei zeigte sich, dass WLAN-QR/HR aufgrund seiner hohen Zuverlässigkeit und besseren Datenrate besonders gut für Smart-Meter-Backhauling in ländlichen Gebieten geeignet ist. Zur Validierung der entwickelten Konzepte wurde ein Demonstrator im Rhein-Sieg-Testbed des Fraunhofer FIT implementiert, in dem die Anbindung von IoT-Gateways über WLAN QR/HR erfolgreich getestet wurde. Durch die geschaffenen technischen Grundlagen können robuste IoT-Backhaul-Netzwerke realisiert werden, die eine zuverlässige Datenübertragung über große Entfernungen ermöglichen und damit zur Effizienzsteigerung zukünftiger Smart-Grid-Anwendungen beitragen. Datei-Upload durch TIB The sub-project aimed to develop a scalable and cost-efficient communication solution for IoT backhaul networks by integrating LoRa technology into Fraunhofer FIT's self-configuring WiBACK platform. By using multi-hop connections, multiple IoT gateways should be efficiently connected to the Internet to ensure better coverage and higher reliability, especially for smart meter systems. As part of the project, technology adapters were developed for WiBACK, which enables flexible configuration and management of backhaul links and gateways. Various backhaul technologies - including LoRa 2.4, FLRC, WLAN-QR/HR and 10BaseT1L - were compared with each other in extensive tests. This showed that WLAN-QR/HR is particularly suitable for smart meter backhauling in rural areas due to its high reliability and better data rate. To validate the developed concepts, a demonstrator was implemented in the Rhein-Sieg testbed of Fraunhofer FIT, in which the connection of IoT gateways via WLAN QR/HR was successfully tested. Thanks to the technical foundations created, robust IoT backhaul networks can be realized that enable reliable data transmission over long distances and thus contribute to increasing the efficiency of future smart grid applications.