Verbindungsqualität

Verbindungsqualität

Grundwissen

Die Verbindungsqualität eines LoRaWAN-Sensors beschreibt, wie stabil und zuverlässig die Funkverbindung zwischen Sensor und Gateway ist. Er wird aus drei Funkparametern abgeleitet:

  1. Datenrate (DR - Data Rate)

  2. Signalstärke (RSSI - Received Signal Strength Indicator)

  3. Signalqualität (SNR - Signal Noise Ratio)







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  1. Verbindungsqualität ist optimal für verlässliche Verbindung 
  2. Verbindungsqualität ist nicht optimal, sollte allerdings ausreichend sein
    - Falls möglich versuchen Sie die Position Ihres Gerätes zu verbessern
    - Die Verbindungsqualität des Sensors sollte beobachtet werden.
  3. Viele Störsignale
    - Möglicherweise viele elektromagnetische Störquellen in der Umgebung des Sensors
  4. Weit vom Gateway entfernt
    - Versuchen Sie das Gerät höher zu platzieren
  5. Keine oder nicht ausreichende Verbindungsqualität
    - Versuchen Sie das Gateway höher zu platzieren oder ein weiteres Gateway zu installieren
















Für jeden dieser Werte wird ein Teil-Score berechnet. Anschließend wird der schlechteste dieser drei Teil-Scores als finaler Gesundheitszustand verwendet.

👉 Denn die Verbindung ist immer nur so gut wie ihr schwächster Wert.

1. Datenrate (DR)

Die Datenrate zeigt an, wie schnell der Sensor seine Daten übertragen kann. Sie ist ein Indikator dafür, wie gut die Funkverbindung zwischen Sensor und Gateway ist.
In der Regel gilt: Eine niedrige Datenrate bedeutet, dass der Sensor mit einem höheren Spreading Factor senden muss, was meist auf größere Entfernung oder schlechtere Empfangsbedingungen hinweist.

Allerdings wird die Datenrate in LoRaWAN-Netzen häufig durch die Adaptive Data Rate (ADR) automatisch gesteuert. ADR passt die Datenrate auf Basis der zuletzt empfangenen Nachrichten an – jedoch nicht sofort, sondern über mehrere Übertragungszyklen hinweg. Dadurch kann es vorkommen, dass die Datenrate eine Zeit lang noch niedrig ist, obwohl sich der Sensor bereits in einer guten Funkumgebung befindet.

➡️ Eine niedrige Datenrate weist also meist, aber nicht zwingend auf schlechte Bedingungen hin.
➡️ Eine hohe Datenrate ist hingegen ein deutlicher Hinweis auf gute und stabile Empfangsbedingungen.

Datenrate (DR)BewertungBedeutung
DR < 33 (schlecht)Sehr niedrige Datenrate → schlechte Bedingungen
DR = 32 (mittel)Mittlere Datenrate
DR > 31 (gut)Hohe Datenrate → gute Bedingungen

2. RSSI – Signalstärke

RSSI misst, wie stark das Signal beim Gateway ankommt.

RSSIBewertungBedeutung
< –113 dBm3 (schlecht)Sehr schwaches Signal
–113 bis –100 dBm2 (mittel)Mittleres Signal
> –100 dBm1 (gut)Starkes Signal

3. SNR – Signal-Rausch-Verhältnis

SNR zeigt, wie „sauber“ das Signal ist. Niedrige SNR-Werte bedeuten mehr Störungen.

SNRBewertungBedeutung
< –10 dB3 (schlecht)Starkes Rauschen im Signal
–10 bis 0 dB2 (mittel)Mittlere Signalqualität
> 0 dB1 (gut)Sehr gutes, sauberes Signal

🧮 Finaler Wert: Verbindungsqualität (Gesundheitszustand)

Nachdem für alle drei Werte (DR, RSSI, SNR) ein Score berechnet wurde, wird der höchste der drei Scores als Gesundheitszustand verwendet:

  • 1 = gut

  • 2 = mittel

  • 3 = schlecht

➡️ Der schlechteste Einzelwert bestimmt den Gesamtzustand.
Dieser Ansatz ist bewusst gewählt, da ein einziges schlechtes Funksignalmerkmal die gesamte Verbindung negativ beeinflussen kann.

Visualisierung

Die Informationen zur Signalqualität von LoRa Sensoren können an mehreren Punkten angesehen werden.
Dabei gibt es die Möglichkeit, die Daten für einen Sensor, alle Sensoren unter einem LoRa Gateway und alle ausgewählten Sensoren in der Geräte-Übersicht anzusehen.

Sensor - Signalqualität


Sensoren unter einem Gateway - Signalqualität


Ausgewählte Sensoren in der Geräte-Übersichtsliste




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