LoRa vs. Sigfox: zwei konkurrierende Ultra-Low-Power-Netzwerke

Mit dem großflächigen Ausbau des Internet of Things (IoT) sind die Entwicklungsperspektiven für künstliche Intelligenz und vernetzte Geräte beeindruckend. Damit wird die Erfassung von Informationen zu einer globalen Herausforderung.

Zwei Telekommunikationsnetzwerke mit extrem niedrigem Energieverbrauch (Ultra Low Power bzw. LPWAN) stehen sich gegenüber. Die Wahl zwischen beiden ist in der Praxis oft alles andere als einfach.

LoRa und Sigfox: Pioniere der Kommunikation zwischen vernetzten Geräten

In den letzten Jahren sind Technologien entstanden, die die Kommunikation zwischen vernetzten Geräten ermöglichen. Darunter gelten das LoRa-Netzwerk und das Unternehmen Sigfox als Pioniere auf diesem Gebiet.

Die LoRa-Technologie – kurz für Long Range (Langstrecke) – ermöglicht vernetzten Geräten den Austausch kleiner Datenmengen bei niedrigen Übertragungsraten. Im Gegensatz zu Hochgeschwindigkeitsnetzwerken wie 4G oder 5G punktet sie durch ihren sehr geringen Energieverbrauch. Dank einer kleinen Batterie können Geräte damit bis zu zehn Jahre autonom betrieben werden.

Darüber hinaus schätzen Anwender die LoRa-Technologie besonders wegen ihrer beeindruckenden Reichweite in Gebäuden und Kellerräumen. Eine private oder öffentliche Funkantenne überträgt Daten über einen Radius von mehreren Kilometern. Genau deshalb wird diese Technologie auch als LoRaWAN bezeichnet – kurz für Long Range Wide Area (weitreichendes Flächennetzwerk).

In der Praxis installieren öffentliche oder private Betreiber Antennenstationen, um die LoRa-Technologie einzusetzen. Geräte mit einem LoRa-Chip senden die erfassten Daten über Gateways an die nächstgelegenen Antennen.

Welche konkreten Anwendungsfälle bietet die LoRa-Technologie?

Die LoRa-Tools sind echte Marketing-Instrumente, die es ermöglichen, neue Kunden zu gewinnen. Durch die Neugestaltung der Machine-to-Machine-Kommunikation (M2M) erlaubt LoRa die Verwaltung von Kundengeolokalisierung, Kundenbewertungen, Warteschlangen … und aller weiteren Informationen zur Verbesserung der Kundenerfahrung.

Um noch weiter zu gehen und Kundenbindung zu erzeugen, setzt LoRa auf Beacon-Geräte, um zielgruppenspezifische Inhalte anzubieten.

Das gemeinschaftliche LoRaWAN-Netzwerk

Es existiert ein Gemeinschaftsnetzwerk namens The Things Network, das auf der LoRa-Technologie basiert und die Übertragung von Informationen über Objekte mit niedrigem Energieverbrauch ermöglicht.

Als Open-Source-Lösung für das Internet der Dinge besteht das Netzwerk aus mehr als 400.000 Beitragenden – Unternehmen, Universitäten oder Gemeinden –, die es kostenlos nutzen und an seiner Weiterentwicklung mitwirken.

Die Sigfox-Technologie ähnelt der LoRa-Technologie stark. Sie bietet zellulare Konnektivität speziell für Kommunikation mit geringer Bandbreite, niedrigen Kosten und niedrigem Energieverbrauch.

Die Kommunikation zwischen vernetzten Objekten wird durch die UNB-Technologie (Ultra Narrow Band) ermöglicht. Diese arbeitet auf lizenzfreien Frequenzen wie den ISM-Bändern (industriell, wissenschaftlich, medizinisch). In Frankreich liegen diese Bänder bei 868 MHz.

Wie bei der LoRa-Technologie nutzt Sigfox diese Bänder für die M2M-Kommunikation (Machine to Machine) – mit Geräten wie Kaffeemaschinen oder Gefriergeräten.

Seit Ende 2019 ist es nun möglich, ein privates Sigfox-Netzwerk einzurichten. Damit lässt sich eine Abdeckungserweiterung für vernetzte Sensoren realisieren.

Welche konkreten Anwendungsfälle gibt es für die Sigfox-Technologie?

Die Sigfox-Konnektivität bietet in zahlreichen Bereichen Mehrwert. Besonders relevant ist ihr Einsatz in der Logistik, dank der vereinfachten Datenerfassung.

Diese Technologie lässt sich zur Überwachung von Werbetafeln, zur Steuerung von Haussicherheitssystemen u. v. m. einsetzen. In Kombination mit einer Entscheidungseinheit eröffnet die von ihr ermöglichte M2M-Kommunikation ein besseres Verständnis der Außenwelt und stellt damit einen wesentlichen Mehrwert für ihre Anwender dar.

LoRa vs. Sigfox: die wirklichen Unterschiede

Weltweite Abdeckung?

LoRa und Sigfox sind direkte Wettbewerber. Dennoch unterscheiden sich die beiden Unternehmen in mehreren Punkten. Der erste betrifft die jeweilige Netzabdeckung.

Das LoRa-Ökosystem umfasst 148 Betreiber. Laut Rémi Lorrain, Leiter des LoRaWAN-Netzwerks bei Semtech, verfügen 12 dieser Betreiber in Europa über eine nationale Abdeckung, d. h. sie erreichen 80 % der Bevölkerung ihres Landes. Objenious, eine im Februar 2016 gegründete IoT-Tochtergesellschaft, deckt ebenfalls mehr als 80 % der französischen Bevölkerung ab.

Sigfox nimmt eine führende Marktposition ein. Das Unternehmen gibt an, dass weltweit 1,3 Milliarden Menschen von den Sigfox-Netzwerken profitieren können.

Weitere technische Unterschiede trennen die beiden Unternehmen. Die LoRa-Technologie ist Open Source, im Gegensatz zu Sigfox, das ein geschlossenes System bleibt. Die langfristige Konnektivität hängt damit direkt vom Fortbestand des Unternehmens Sigfox ab. Die Stärke der LoRa-Netzwerke liegt darin, dass sie in der Regel von großen Institutionen in den jeweiligen Ländern mit Betriebsgarantien über mehrere Jahrzehnte bereitgestellt werden – so etwa die Netzwerke von Objenious oder Orange in Frankreich. Das ist ein echtes Vertrauensmerkmal.

Dennoch hat Sigfox den Vorteil, ein einziger weltweiter Betreiber zu sein. Es gibt daher keine Roaming-Problematik zwischen den Ländern. Beim LoRa ist es deutlich komplizierter, da sich jeder nationale Betreiber mit den Nachbarnetzwerken verbinden muss. Das Roaming für LoRa-Netzwerke ist in Europa (Frankreich, Belgien, Schweiz) noch sehr begrenzt. Zudem entstehen dadurch zusätzliche Kosten für die Nutzer.

Darüber hinaus bietet LoRa eine geringere Geolokalisierungsgenauigkeit als Sigfox. Wenn Sensoren oder Tracker keine GPS-Chips enthalten, erscheint die Sigfox-Lösung deutlich attraktiver. Allerdings überschätzen die von Sigfox und Objenious beworbenen Genauigkeiten die Realität erheblich. Die tatsächliche Genauigkeit liegt in der Größenordnung von 1 bis 3 km, teils sogar 20 km – weit entfernt von den beworbenen 50 m.

In puncto Energieeffizienz hat LoRa die Nase vorn, da es weniger Strom verbraucht als Sigfox. Dennoch bleiben die Größenordnungen ähnlich. Unserer Einschätzung nach stellt dies daher kein ausschlaggebendes Entscheidungskriterium dar.

Schließlich war bis Ende 2019 der Aufbau eines privaten Sigfox-Netzwerks nicht möglich. LoRa hingegen erlaubte dies. Das war ein klarer Vorteil für Letzteres.

Ohne dass dies wirklich als Vor- oder Nachteil zu werten wäre, ergänzen sich diese Netzwerktypen dennoch gegenseitig, und ihr Einsatz hängt von den Anforderungen der Unternehmen oder Privatpersonen ab, die die technologischen Möglichkeiten nutzen möchten.

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