Wir freuen uns, dass Ben-Jasper Kettlitz mit seine Bachelorarbeit “Updating Heterogeneous LoRaWAN Nodes Using a Modular LoRaWAN-Stack” den „Datenlotsen-Preis 2022“ der TU Darmstadt gewonnen hat. Mit dem Preis werden jedes Jahr bis zu vier Absolventen aus Informatik, Mathematik oder Wirtschaftsingenieurwesen für ihre herausragenden Bachelor- und Masterarbeiten ausgezeichnet. Die Preisverleihung fand im Dezember im Georg-Christoph-Lichtenberg-Haus statt.

Die Arbeit von Ben-Jasper Kettlitz befasst sich mit LoRaWAN-Sensornetzen, die bei der Transition zu Digitalen Städten eine zentrale Rolle spielen. Betreut wurde die Abschlussarbeit von emergenCITY-Wissenschaftler Frank Hessel am Fachgebiet Sichere Mobile Netze.

LoRaWAN-Sensornetze sollen zukünftig dabei helfen ein Lagebild von Städten zu erstellen und somit sowohl wirtschaftliche wie auch kommunale Prozesse zu optimieren. Die Sensoren arbeiten dabei sehr energiesparsam und mit geringen Datenraten, was eine lange Betriebszeit ohne aufwändige Wartung vor Ort ermöglicht. Innerhalb des Netzes findet sich zudem eine Vielzahl verschiedener Sensortypen unterschiedlicher Hersteller und Plattformen. Die Software der Sensoren zu aktualisieren, beispielsweise um Sicherheitslücken zu schließen, stellt in einem solch heterogenen Umfeld und unter Einschränkung von Datenraten und Energie eine große Herausforderung dar.

Die Abschlussarbeit löst dieses Problem in einem innovativen Ansatz, der es ermöglicht, gezielt einzelne Funktionen der Gerätesoftware auszutauschen. So muss nur der tatsächlich angepasste Teil übertragen werden, was Energie und Übertragungszeit spart. Zusätzlich werden Funktionen in einem plattformunabhängigen Format übertragen, wodurch alle Sensorknoten gleichzeitig ein Update erhalten können.

Besonders interessant für emergenCITY ist dabei, dass der neue Ansatz auch in Krisen helfen kann. Denn neben dem effizienten Übertragen von Softwareupdates wird es möglich die Funktionalität der Sensorknoten schnell und effizient anzupassen. Damit ließen sich Netzwerktopologien so modifizieren, dass sie auch ohne eine zentrale Cloud-Infrastruktur weiter ein Lagebild bereitstellen. Auch eine bedarfsgerechte Anpassung der Datenerhebung zur Lagebilderstellung durch Leitstellen ist denkbar.