Das «Internet der Dinge» für die UZH

Das Internet wächst rasant. Es wird täglich feinmaschiger und verleibt sich mittlerweile selbst «Dinge» ein. So werden immer öfter Gegenstände wie  Fahrräder, Parkfelder und Briefkästen mit Sensoren versehen und in Netzwerken verbunden. Als Überbegriff dafür hat sich das «Internet der Dinge» – Internet of Things“ (IoT) – eingebürgert. Die Vernetzung sorgt unter anderem für mehr Effizienz und Sicherheit bei der Nutzung dieser Gegenstände.

Neue Technologie

Bestehende Funkstandards wie WLAN, 3G/4G/5G und Bluetooth sind für das «Internet der Dinge» nicht geeignet. Sie verbrauchen zu viel Energie, die Reichweite ist zu gering und die Konfiguration zu aufwändig. Deshalb wurde für das «Internet der Dinge» eine neue Technologie entwickelt – genannt «Long-Range Wide Area Network» (LoRaWAN). Sie bietet bei sehr geringem Strombedarf eine grosse Reichweite, es können Distanzen bis zu zehn Kilometern überbrückt werden.

Die Technologie hat das Potential, eine neue Generation von autonomen, batteriebetriebenen Sensoren zu vernetzen. Dazu sind keine teuren Mobilfunkmasten, SIM-Karten und Mobilfunkabos nötig, sondern einzig LoRaWAN-Antennen. Deren Strahlenbelastung ist minimal, vergleichbar mit derjenigen eines WLAN-Gerätes zuhause.

Freie Netz-Gemeinschaft

Auch die UZH ist am «Internet der Dinge» beteiligt – als Mitglied der Community The Things Network (TTN). Die Idee dieser freien Netz-Community stammt aus Holland. An ihrem Netzwerk sind Mitglieder rund um die Welt beteiligt – in über 75 Städten wie Amsterdam, Buenos Aires, Johannesburg und Zürich. Mit über 120 aktiven LoRaWAN- Antennen ist Zürich sogar die grösste Community.

In der Schweiz betreibt die Stiftung SWITCH gemeinsam mit der «Open Network Infrastructure Association» (ONIA) die TTN-Server. Sensordaten werden also über Schweizer Server verschickt, was den Datenschutz erhöht.

Für Forschung und Lehre

Das «Internet der Dinge» eignet sich speziell auch für Projekte in der Forschung und Lehre. Die Zentrale Informatik der UZH betreibt seit diesem Sommer im Verbund mit TTN zwei LoRaWAN-Empfänger (Gateways) – an den Standorten Campus-Irchel und im Botanischen Garten. Bisher fehlte eine TTN-Abdeckung in diesen Gegenden. Die UZH leistet mit der Erschliessung der Funklöcher somit auch einen Beitrag an die Community.

Die beiden LoRaWAN-Empfänger werden bereits genutzt. So lässt die UZH mit 20 mobilen LoRa-Temperatursensoren das Klima in verschiedenen Räumen analysieren. Als nächstes soll das Kollegiengebäude der UZH mit einem Empfänger ausgerüstet werden.