Meererstechnik – Lighthouse Reckoning – Ein LoRa basiertes self-meshing Sensor-Node Protokoll

Standnummer: 11, Niedersachsenhalle

Oft ist die Erfassung von Umweltdaten durch selbst vernetzenden Sensorknoten im Feld wünschenswert. Obgleich in Städten und erschlossenen Gebieten auf eine Vielzahl von Infrastrukturen zurück gegriffen werden kann, ist dies nicht überall gegeben. Sei es auf der einen Seite, weil keine Infrastruktur mehr vorhanden ist (z.B Katastrophen- oder Zivilschutzfall) oder auf der anderen Seite, weil sie es noch nie war (unerschlossene Wildniss).

Genau hierfür wurde Lighthouse Reckoning entwickelt. Der Name leitet sich aus den zwei Begriffen für Leuchtturm und Koppelnavigation her. Es handelt sich dabei um ein schlankes Mesh-Routing-Protokoll für LoRa-Netzwerke, dasprimär für den Raspberry Pi Pico 2 implementiert wurde.

Jeder Knoten kennt nur eine Zahl: wie viele Funksprünge er vom „Leuchtturm“-Knoten entfernt ist. Dieser Leuchtturm ist der einzige, der mit einer Kommunikation ausgestattet werden muss (z.B. Satellitenverbindung), um die Daten nach Hause zu transportieren. Datenpakete fließen automatisch immer in Richtung Lighthouse – wie ein Schiff, das versucht einen Leuchtturm anzusteuern, obgleich es seine eigene Position im System nur grob schätzen kann und sich auf Informationen verlassen muss, die es mit bedingter Unsicherheit vor Ort sammelt und in seine Planung einkoppelt.

Kein LoRaWAN, kein Cloud-Backend, keine Infrastruktur. Vier Pakettypen, minimaler Overhead – und fällt ein Knoten aus, findet das Netz automatisch einen neuen Weg nach Hause. Besonders in entlegenen Gegenden der Welt kann das Lighthouse Reckoning Protokoll hier gute Dienste Leisten. Dies simple Protokoll verzichtet bewusst auf LoRaWAN oder RTOS, kann auf nahezu jedem µC implementiert werden und routet kleine Datenpakete zu einem zentralen ‚Leuchtturm‘.

Mitmachaktion: Diskussion mit den Designern

Kontakt: Jade Hochschule / Jan Schulz

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