LoRaWAN i fastigheter — så fungerar det i praktiken

Vad LoRaWAN är — och inte är

LoRaWAN är en trådlös standard byggd för en enda sak: att låta batteridrivna givare skicka små mängder data långt, sällan och billigt. Radion sänder på 868 MHz, en frekvens som tar sig igenom betong och bjälklag mycket bättre än wifi och Bluetooth, och en givare klarar sig normalt fem till tio år på ett batteri.

Priset för räckvidden och batteritiden är datatakten. Ett LoRaWAN-meddelande är några tiotal byte — en temperatur, en mätarställning, ett larm. Det räcker mer än väl för att övervaka en fastighet, men det är inte en teknik för video, snabb reglering eller något som måste svara inom en sekund. Den som lovar det säljer något annat.

Så hänger det ihop

Ett LoRaWAN-nät har tre delar, och det är värt att känna till alla tre eftersom felen brukar sitta mellan dem.

1. Givarna — temperatur, luftfuktighet, koldioxid, dörrkontakter, energimätare, vattenmätare. De sänder när något hänt eller på fasta intervall och lyssnar bara i korta fönster efteråt.
2. Gatewayen — en radiomottagare med nätverksanslutning som tar emot allt den hör och skickar det vidare. En gateway räcker ofta för en hel fastighet. Den är dum i bästa mening: den tolkar ingenting, den vidarebefordrar.
3. Nätverksservern — här sker det egentliga arbetet: enheterna identifieras, meddelandena krypteras upp, dubbletter från flera gatewayer slås ihop och datan lämnas vidare till ditt system, oftast via MQTT.

Nätverksservern kan vara en publik tjänst, eller din egen. Vi bygger nästan alltid egna nät med egen nätverksserver. Då stannar mätdatan hos fastighetsägaren, det finns ingen månadsavgift per givare, och nätet fortsätter fungera även om en leverantör försvinner.

Räckvidd i verkligheten

Tillverkarnas "upp till 15 kilometer" gäller fri sikt över en åker. I en fastighet är frågan i stället: når signalen från källaren till vinden, och genom hur många betongbjälklag? Svaret är oftast ja — LoRaWAN är förvånansvärt bra på betong — men det beror nästan helt på var gatewayen sitter.

Det vanligaste misstaget vi rättar till är en gateway monterad inne i ett plåtskåp i undercentralen, för att där fanns ström och nätverk. Plåtskåpet är en Faradays bur. Flytta gatewayen en meter utanför skåpet och "täckningsproblemet" försvinner. Vid större eller utspridda fastigheter mäter vi täckningen med en fältmätare innan givarna beställs, så att antalet gatewayer blir rätt från början.

Vad man mäter — och varför

• Inomhusklimat i lägenheter — temperatur och luftfuktighet i ett urval lägenheter är det som gör det möjligt att sänka framledningen med gott samvete. Utan mätvärden gissar man, och gissningar går alltid åt det varma hållet.
• Energi- och vattenmätare — befintliga mätare med M-Bus kan få en liten LoRaWAN-modul som skickar mätarställningen. Det är ofta det billigaste sättet att få individuell mätning (IMD) på plats i ett äldre hus.
• Driftstatus — går pumpen, är dörren till fläktrummet öppen, larmar oljeavskiljaren? Kontakter och digitala ingångar som tidigare hade krävt kabel till undercentralen.
• Koldioxid och närvaro — underlag för behovsstyrd ventilation i lokaler och samlingssalar.

Kan man styra med LoRaWAN?

Ja, med förbehåll. Det finns reläenheter och ställdon som tar emot kommandon, och vi använder dem — till exempel för att slå om ett relä eller ändra ett börvärde. Men två saker måste man känna till.

Den första är enhetsklassen. En vanlig batteridriven givare (klass A) lyssnar bara några sekunder efter att den själv sänt, så ett kommando kan bli liggande i timmar innan det når fram. En nätansluten enhet i klass C lyssnar hela tiden och svarar inom en sekund. Vill du styra något, se till att enheten är klass C och att den faktiskt körs så — klassen sätts när enheten ansluter till nätet, och en felkonfigurerad enhet ser ut att fungera tills man behöver den.

Den andra är att styrning som inte får misslyckas — frysskydd, förreglingar, larm som ska stoppa en maskin — inte hör hemma i ett trådlöst nät alls. Den ligger i en DUC eller PLC vid apparaten, och LoRaWAN får rapportera vad som händer. Det är en princip vi inte kompromissar med.

En sista erfarenhet: tillverkarna är inbördes inkompatibla ner på bytenivå. Samma kommando "slå till relä 1" ser helt olika ut hos Milesight, Dragino och Elsys. I vår plattform KatapultNRG ligger därför varje enhets kommandon som verifierade mallar, aldrig som fri text i styrögonblicket.

Felen vi oftast får rätta till

• Gateway i plåtskåp — se ovan. Vanligast av allt.
• Enheten ansluter inte — nästan alltid fel nycklar, fel frekvensplan (en givare inställd för den amerikanska marknaden är stum i Europa) eller en enhet som redan är registrerad i ett annat nät.
• Batterier som dör efter ett år — givaren är inställd på att sända varje minut, eller står så långt bort att den sänder med maximal effekt varje gång. Tio minuters intervall och en bättre gatewayplacering ger tio års batteritid i stället.
• Värden som ser rätt ut men är fel — avkodaren som översätter råbytes till grader är skriven för en annan modell. Temperaturen visar 21,3 grader men mäter i själva verket något annat. Vi kontrollerar alltid varje ny enhetstyp mot tillverkarens protokollbeskrivning innan värdena får användas.
• Data som försvinner ibland — LoRaWAN garanterar inte leverans. Ett system som bygger på trådlösa mätvärden måste klara att ett värde saknas: visa det som osäkert, inte som ett gammalt värde i ny förklädnad.

Vår erfarenhet

Vi har byggt och felsökt LoRaWAN-nät i fastigheter sedan 2022. Johan är certifierad av The Things Network, både i grunderna och på nätverksservern The Things Stack, och vi driver egna nätverksservrar åt våra kunder. LoRaWAN är inbyggt från grunden i KatapultNRG: nya givare dyker upp för godkännande så fort de slås på, och mätvärdena blir direkt underlag för energioptimering, larm och driftkort.

Samma erfarenhet använder vi när ett befintligt nät inte fungerar som det ska — oavsett vem som byggt det.

Så går ett typiskt projekt till

1. Förstudie — vad ska mätas, var, och hur ser fastigheten ut? Vid behov mäter vi täckningen på plats.
2. Gateway och nätverksserver — monteras och tas i drift på en förmiddag.
3. Givare — monteras, oftast med skruv eller tejp, och godkänns i systemet med namn och placering.
4. Anslutning — till KatapultNRG eller till det system fastigheten redan har, via MQTT eller Modbus.

En mindre fastighet med en gateway och ett tiotal givare är normalt i drift samma dag som vi kommer. Hör av dig så tittar vi på din.