LoRaWAN-Usecase Lohmar

Dieses Repository bündelt die Node-RED-Komponenten für den Use Case Wireless Connectivity. Die im Stadtgebiet verbauten Sensoren übertragen ihre Messwerte über ein LoRaWAN-Funknetz. Neben den Fachdaten liefert das Netz Kenngrößen zur Qualität der Funkverbindung, die über die MVV-Plattform bereitgestellt werden. Das Repository ermöglicht die automatisierte Anbindung dieser Daten sowie deren Überführung in standardisierte NGSI-LD Entitäten und schafft damit die Grundlage für die Bewertung der Netzabdeckung und für die Überwachung des Funknetzes.

Die Anbindung besteht aus zwei eigenständigen Subflows. Der Subflow lorawan-static-to-LD erzeugt aus den Stammdaten der API-Antwort eine Device-Entität mit Bezeichnung, Gerätekategorie, überwachter Eigenschaft und Anbieter; er wird typischerweise einmalig beziehungsweise selten ausgeführt. Der Subflow lorawan-timeseries-to-LD wertet die Zeitreihen der Verbindungskenngrößen aus und erzeugt je Beobachtungszeitpunkt eine WirelessConnectivity-Entität. Sie enthält den Signal-Rausch-Abstand als snr, die Zähler für gesendete und empfangene Nachrichten als uplinkCounter und downlinkCounter, die Qualität des Positionsempfangs als gpsReception sowie den Standort als GeoProperty vom Typ Point, sofern die Zeitreihen für Breiten- und Längengrad einen Wert liefern. Die einzelnen Zeitreihen werden dabei über ihren Key erkannt und anhand des Zeitstempels zu einem gemeinsamen Beobachtungszeitpunkt zusammengeführt; fehlende Werte werden als UNKNOWN abgebildet, sodass die Verarbeitung auch bei unvollständigen Zeitreihen fortgesetzt wird. Die Zuordnung zum Sensor erfolgt über eine Relationship auf die Device-Entität. Die Subflows führen ausschließlich die Datentransformation durch; Datenabruf und Übergabe an den Context Broker erfolgen im umgebenden Flow, sodass die Subflows unabhängig von einer konkreten Plattformanbindung wiederverwendbar sind.

Alle deployment-spezifischen Werte sind über Credential- und Umgebungsvariablen des umgebenden Flows konfigurierbar. Das Repository enthält weder produktive Zugangsdaten noch Kunden- oder Standortdaten.

Voraussetzungen für den Betrieb sind eine Node-RED-Instanz ab Version 3.0 sowie der Zugriff auf eine Zeitreihen-Datenbank zur Speicherung und Analyse der Daten. Für die angereicherte Fehlerprotokollierung wird das Modul node-red-udp-error-utils benötigt; ohne dieses Modul funktioniert die Datentransformation weiterhin, lediglich die Nodes zur Fehlerbehandlung bleiben unaufgelöst.