Våra lärdomar från att bygga sensornät baserat på LoRa-WAN

Utbyggnaden av sensornät för smarta städer (Smart City) ökar i en accelererande takt. Flera svenska städer ligger i framkant och vi har haft förmånen att vara med och driva på utvecklingen på både nätsidan och genom att bygga ett antal tillämpningar. Här kommer några av de lärdomar vi dragit. Förhoppningsvis kan de hjälpa och inspirera er att ta nästa steg!

Datum

29/03/2018

Kategori

Internet of Everything

”Vi vill inte visa upp Powerpoint-presentationer utan vi vill visa med handling”

Jan Lindqvist, Affärsverken Karlskrona

Serendipity. Näsa för ny teknologi. En passion för att lösa problem. LoRa och stulna kor i Namibia och Sydafrika. Det var det som förde oss in på att bygga lösningar för Internet of Everything. 2016 var sensornät baserade på low-power-teknik såsom LoRa fortfarande i sin vagga. Samtidigt dök ett spännande uppdrag upp där ett bolag från England letade en teknikpartner för att bygga en lösning för att stoppa stölder av kor. Bönderna i Namibia och Sydafrika hade stora problem med stölder av köttdjur, och man behövde ett sätt att övervaka sin boskap.

Ett annorlunda problem och en vilja att utforska nya problem, gjorde att vi hoppade på projektet.

Det blev fröet till vad som idag är vår stora satsning på Internet of Everything. Koprojektet är en historia i sig. Och ett bra exempel som vi ofta använder vid workshops och möten! Om vi visar att man kan koppla upp kor i ett helt nytt sensornät, så är det få idéer som klassas som för galna efter det! En bra start på en workshop!

En stark lokal partner

I september 2017 träffade vi Affärsverken Karlskrona och insåg att våra lärdomar från tidigare passade perfekt för ett lokalt projekt. Som ett av de första bolagen i Stadshubbsalliansen ville Affärsverken, med Jan Lindqvist i spetsen, sätta upp ett komplett sensornät med täckning i stora delar av Karlskrona kommun. Blekinge Läns Tidning gjorde nyligen ett reportage om utbyggnaden i Karlskrona där vi haft förmånen att få driva utvecklingen ihop med Affärsverken. Läs artikeln här. Just utrullningen av sensornätet är en förutsättning för våra projekt med digitaliserade gatstenar och smarta bojar. Och för kommande projekt som är på gång. Med våra lärdomar vill vi gärna hjälpa fler städer bygga sensornät med hjälp av LoRa-WAN.

De 7 största lärdomarna från utbyggnaden av LoRa-WAN-nät

De största lärdomarna är en blandning av mjuka och hårda faktorer.

#1 Skillnaden mellan specifikationer och verkligheten

Den största skillnaden mellan att prata om vad som är möjligt och att faktiskt genomföra det är att man snabbt inser att ingen specifikation i hela världen stämmer i alla förhållanden. Detta gäller i allra högsta grad när vi pratar radio och trådlösa tekniker där fler faktorer påverkar än i fallet där vi har fast uppkoppling. Vad händer när temperaturerna sjunker under nollan, terrängen stör signalerna och sensorerna sitter under jord? Det är lärdomar som är helt avgörande för att lyckas med ett projekt, men som är omöjliga att få utan att prova och våga misslyckas. Att ligga i framkant handlar om att våga!

#2 Behovet av mod och ledarskap

En gemensam nämnare hos våra kunder är att en eller flera personer inom organisationen har haft modet och vågat gå före. Genom att ta tiden och lägga resurserna på att bygga något som i framtiden kommer ge mycket tillbaka. Men som i nuläget, i vissas ögon, är bortkastade pengar och tid. Att ta ledarskap inom ett område som än så länge är i sin linda, där risken att misslyckas är överhängande, är ett nödvändigt steg mot att lyckas.

#3 Räckvidd och strömsnålhet för LoRa är revolutionerande

Vi insåg tidigt storheten i teknologin bakom LoRa. De huvudsakliga faktorerna till varför man bör bygga sina sensorlösningar på detta nät är räckvidden och möjligheten att bygga enormt strömsnåla sensorer som skickar data trådlöst. Till en kostnad som är många gånger lägre än att bygga ett traditionellt mobilnät. LoRa öppnar upp för helt nya use cases som tidigare antingen var omöjliga eller för dyra att bygga.

#4 Vikten av bra antenner

En nyckel för att få lång räckvidd i ett sensornät är att tänka till lite extra kring antenner. Det finns en uppsjö olika typer av antenner och vi rekommenderar starkt att man har en strategi för vilka antenner som passar bäst för var och en av de gateways som ska sättas upp. Även på sensorerna spelar antennerna stor roll och är i många fall otillräckliga i de standardlösningar som marknadsförs idag. En lärdom vi drog efter att ha placerat en standardparkeringssensor under jorden. Faktum är att antennen på sensorn spelar större roll för kommunikationssäkerheten än antennen på gatewayen!

#5 Strömåtgång och livslängd på sensorerna beror väldigt mycket på val av batterikemi och intelligens i sensorn

Efter att ha experimenterat med olika typer av batterier, insåg vi snabbt att många av standardsensorerna inte är byggda för svensk vinter. För att öka livslängden på sensorerna är kombinationen av rätt batterikemi/styrka och programmeringen av intelligensen i sensorn nycklar. En sensor som ”pratar” ofta drar självklart mer batteri. Detta behövs ibland men inte alltid. I LoRa-nätet finns olika nivåer av kommunikation beroende på tillämpning och livslängden är beroende av att man utnyttjar detta smart. I vissa tillämpningar kan det vara mer strömsnålt att ha viss intelligens lokalt i sensorn så att den bara kommunicerar när det behövs, snarare än vid ett visst tidsintervall, även om det innebär mer hårdvaruprogrammering.

#6 Bygg piloter som nyttjar nätet parallellt med nätutbyggnaden

För att få fart i nätutbyggnaden och provtrycka nätet med riktiga sensorer som skickar riktig data, är vår starka rekommendation att hitta minst en sensortillämpning redan från dag ett. Att prova end-to-end från sensor till användargränssnitt för datan, ger en helt annan upplevelse. Ju fler tillämpningar, även om det handlar om ett fåtal sensorer, desto mer tryck får man på att verkligen få upp gateways och säkerställa sensortäckning.

#7 Gör en radioplanering och var smart i placeringen av gateways

Att inför en utrullning av LoRa-nät göra en radioplanering är en väldigt bra investering. Vi jobbar med en radioexpert (hos en partner) här och de ca 20 timmarna man lägger på detta lönar sig oftast många gånger om. Något vi lärt oss är att det inte bara är den geografiska placeringen som spelar roll utan även hur man placerar gateways i förhållanden till andra radiomaster/antenner på samma plats. En annan lärdom är att tillstånd för utplacering (speciellt om gatewayen ska sitta i närheten av tex mobilmaster) kan ta längre tid än man tror.

Vill du höra mer om hur det gick med de uppkopplade korna, eller är redo att ta ett steg i att bygga nät eller sensorlösningar? Hör av dig!