Den långdistansbaserade IoT-revolutionen: Hur LoRaWAN omvandlar smarta städer och jordbruk

Över 350 miljoner LoRaWAN-enheter och sensorer var anslutna globalt i mitten av 2024, med prognoser om att överstiga 3,5 miljarder till 2030.
LoRa Alliance grundades 2015, LoRaWAN godkändes officiellt som en global ITU-standard i slutet av 2021, och ekosystemet inkluderar över 500 medlemsföretag.
LoRaWAN använder en stjärn-av-stjärnor-topologi där ändnoder skickar data till gateways, som vidarebefordrar det till en central nätverksserver, och vilken gateway som helst inom räckhåll kan ta emot överföringar från en enhet.
LoRaWAN möjliggör ultralång räckvidd och låg strömförbrukning, med gateways som kan ta emot signaler 2–3 km bort i täta stadsområden, 15 km+ på landsbygden, upp till 30 miles (48 km) fri sikt under idealiska förhållanden, och typisk batteritid på 5–10 år per sensor.
LoRaWAN fungerar i olicensierade ISM-band (t.ex. 868 MHz i Europa och 915 MHz i Nordamerika) med regionala regler som Europas 1 % duty-cycle-gräns, vilket möjliggör privata nätverk och gateway-kostnader på några hundra dollar.
I Montevideo, Uruguay, har 70 000 LoRaWAN-anslutna gatlyktor installerats över 200 km2 för att minska energiförbrukningen med upp till 80 %.
I Opelika, Alabama, täcker sju LoRaWAN-antenner ett område på 52 kvadratmil för att koppla samman sensorer längs järnvägsspår och annan stadsinfrastruktur med minimalt antal gateways.
På gårdar stödjer LoRaWAN markfuktighets- och klimatsensorer i Australien för att öka vattnets effektivitet och avkastning, med europeiska vingårdar och Château Kefraya i Libanon som använder vinsensorer och markövervakning för att optimera bevattningen.
År 2024 erbjöds LoRaWAN-uppkoppling via satellit av minst tre företag, inklusive Lacuna Space och Wyld Networks, vilket gör satelliter till LoRaWAN-gateways.
Konvergens och interoperabilitet går framåt, med Sigfox-operatörer som anslöt sig till LoRa Alliance 2023 via UnaBiz och pågående arbete för IPv6 över LoRaWAN samt en Regulatory Working Group för att samordna spektrum och efterlevnad.

En tyst revolution inom uppkoppling av stad och lantbruk

Föreställ dig gatlyktor som automatiskt justerar sig för att spara energi, eller grödor som meddelar bönder när de behöver vatten – allt via ett trådlöst nätverk som sträcker sig över mil och drivs av små batterier i flera år. Detta är löftet med LoRaWAN (Long Range Wide Area Network), en IoT-nätverksteknik med låg strömförbrukning som tyst driver smarta städer och smarta jordbruk världen över. Under de senaste åren har LoRaWAN vuxit fram som en ledande plattform för sakernas internet (IoT), med över 350 miljoner enheter och sensorer anslutna globalt i mitten av 2024 ^[1]. Branschexperter förutspår att LoRaWAN till 2030 kommer att bidra till att driva lågströms-IoT-anslutningar förbi 3,5 miljarder, vilket möjliggör verkligt ”massiv IoT” på global nivå ^[2]. Denna rapport går igenom hur LoRaWAN fungerar, varför det har fördelar jämfört med andra teknologier, och hur det används från stadsgator till landsbygdsfält – och förändrar trafik, avfallshantering, bevattning, djurövervakning och mer i processen.

“LoRaWAN har cementerat sin position som en grundläggande och marknadsledande LPWAN-teknologi… Vi gör Massive IoT till verklighet och skalar snabbt upp utrullningar.” – Alper Yegin, VD för LoRa Alliance (2024) ^[3]

Vad är LoRaWAN? Arkitektur & Nyckelfunktioner

LoRaWAN är ett öppet protokoll och nätverksarkitektur utformad för att koppla upp lågströms-, långdistansenheter till internet. Det bygger på LoRa (förkortning för “Long Range”), en trådlös radiomodulationsteknologi uppfunnen av Semtech. Enkelt uttryckt är LoRa den speciella radiosignalsmetoden – som använder chirped spread-spectrum-modulering – som gör att små enheter kan skicka data över flera kilometer med minimal energiförbrukning ^[4]. LoRaWAN är kommunikationsprotokollet och systemarkitekturen som körs ovanpå LoRa-radio, och definierar hur enheter ansluter till nätverket, hur data krypteras och hur nätverksservrar hanterar datan^[5].

Nätverksarkitektur: LoRaWAN använder en stjärna-av-stjärnor-topologi. Små trådlösa sensorer (“slutnoder”) i fältet skickar data via LoRa-radio till närliggande gateways (även kallade basstationer). Dessa gateways är enkla reläenheter – de vidarebefordrar sensordata över internet eller annan backhaul till en central nätverksserver ^[6]. Nätverksservern autentiserar enheter, filtrerar dubblettpaket och dirigerar data till lämpliga applikationsservrar som använder informationen (till exempel en smart stadsdashboard eller en lantbrukares bevattningsapp). Denna arkitektur gör att en enda gateway kan hantera tusentals enheter, och flera gateways kan ge överlappande täckning med inbyggd redundans ^[7]. Viktigt är att LoRaWAN-enheter inte ansluter till en enda fast gateway – istället kan vilken enhets sändning som helst tas emot av vilken som helst LoRaWAN-gateway inom räckhåll, vilket maximerar chansen för lyckad leverans och möjliggör täckning över stora områden.

Låg strömförbrukning och lång räckvidd: Som namnet antyder är LoRaWAN optimerat för extremt lång räckvidd och låg strömförbrukning. Tack vare LoRas mycket känsliga mottagare kan en LoRaWAN-gateway ta emot signaler från sensorer många kilometer bort – upp till 2–3 km i täta stadsområden (med byggnader) och 15 km eller mer i öppna landsbygdsområden^[8]^[9] ^[10]. Under idealiska förhållanden rapporterar Semtech LoRa-länkar på 30 miles (48 km) fri sikt i landsbygdsmiljö ^[11]. Detta överträffar med råge räckvidden för Wi-Fi eller Bluetooth och till och med de flesta mobilnät, vilket möjliggör täckning över hela städer eller gårdar med bara ett fåtal gateways. Samtidigt använder LoRaWAN-enheter mycket lite energi: de sover för det mesta och vaknar bara för att skicka små datapaket. En typisk batteridriven LoRaWAN-sensor kan fungera i 5 till 10 år på ett enda batteri ^[12] – en viktig fördel för applikationer som fjärrstyrda fältsensorer eller parkeringsmätare där frekventa batteribyten vore opraktiskt.

Öppen standard och säkerhet: LoRaWAN är en öppen standard, underhållen av LoRa Alliance (en ideell branschorganisation med över 500 medlemsföretag). Faktum är att LoRaWAN officiellt godkändes som en global standard av International Telecommunication Union (ITU) i slutet av 2021 ^[13], vilket understryker dess internationella spridning. Protokollet har inbyggd säkerhet med end-to-end AES-128-kryptering för alla meddelanden, samt enhetsautentisering för att förhindra spoofing ^[14]. Det stöder också viktiga IoT-krav som tvåvägskommunikation (så att enheter både kan skicka sensordata och ta emot kommandon) samt mobilitet och lokaliseringsfunktioner för enheter (t.ex. spåra ungefärlig position av tillgångar via radiosignaler) ^[15]. Dessa funktioner gör LoRaWAN lämpligt för en mängd olika IoT-scenarier samtidigt som data hålls säkra.

Olicensierat spektrum: LoRaWAN fungerar i olicensierade ISM-band – samma typ av fria spektrum som används av Wi-Fi eller garageportsöppnare – vanligtvis runt sub-GHz-frekvenser som har god räckvidd. Vanliga band är 868 MHz i Europa, 915 MHz i Nordamerika och liknande intervall i Asien och på andra platser ^[16]. Eftersom det är olicensierat kan vem som helst sätta upp ett LoRaWAN-nätverk utan att köpa spektrumlicenser. Olika regioner har regler för sändning (till exempel har Europa en 1% duty cycle-begränsning på enhetsöverföringar för att undvika trängsel). LoRaWAN anpassar sig via regionala parametrar för att följa lokala regler, och LoRa Alliance samarbetar med tillsynsmyndigheter för att harmonisera spektrumanvändning – och utökar till och med LoRaWAN till nya områden som satellit-IoT-länkar (med satelliter som LoRaWAN-reläer) genom att samordna spektrum för icke-terrestriska nätverk ^[17].

Hur LoRaWAN står sig mot andra IoT-teknologier

LoRaWAN tillhör klassen Low Power Wide Area Networks (LPWANs), tillsammans med alternativ som Sigfox, NB-IoT/LTE-M (cellulär IoT) och andra. Vad gör att LoRaWAN sticker ut?

Ultralång räckvidd: Jämfört med trådlös teknik med kort räckvidd (Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth) har LoRaWAN:s räckvidd många storleksordningar större. En enda LoRaWAN-gateway kan täcka en hel stad eller dussintals kvadratkilometer ^[18], medan Wi-Fi eller Zigbee kanske täcker en byggnad eller ett kvarter. Även cellulär IoT (NB-IoT) har vanligtvis täckning begränsad av placeringen av mobilmaster; LoRaWAN tillåter vem som helst att sätta upp en långdistansbasstation där det behövs. Detta gör den idealisk för utbredda installationer som gårdar och stora städer där enhetlig täckning behövs, inklusive underjordiska eller svåråtkomliga platser som mobilnät kan missa ^[19]. LoRa:s starka signalpenetration kan nå sensorer i källare, brunnslock eller täta byggnader där nätverk med högre frekvens har svårt att nå fram ^[20].
Låg strömförbrukning = Lång batteritid: LoRaWAN-enheter är optimerade för att dra minimalt med ström. De sänder med låga bithastigheter och befinner sig för det mesta i viloläge. Detta ger batterilivslängder på upp till ett decennium ute i fält ^[21]. I kontrast förbrukar cellulära moduler (även NB-IoT) ofta mer ström på grund av nätverksöverhead, och kortdistansradio som Wi-Fi är helt opraktiskt för batteridrift i flera år. En analys visade att LoRaWAN-sensorer ger 3 till 7 gånger bättre batteritid än jämförbara LPWAN-alternativ ^[22]. Längre batteritid innebär direkt lägre underhållskostnad – en avgörande faktor när man skalar upp till tusentals sensorer. Som en CIO för en smart stad uttryckte det, “Vi vill inte att detta ska vara något glänsande idag och en börda imorgon” när det gäller underhåll ^[23] – ett kriterium där LoRaWAN:s låga underhållsbehov verkligen märks.
Kostnadseffektiv utrullning: Eftersom LoRaWAN använder fritt tillgängligt spektrum och nätverksinfrastrukturen (gateways och servrar) kan ägas och drivas av användaren eller en tredje part, är kostnaderna mycket flexibla. En stad eller lantbrukare kan bygga sitt eget privata LoRaWAN-nätverk relativt billigt (en gateway kan kosta några tusenlappar), eller abonnera på någon av de många publika LoRaWAN-nätverkstjänsterna. Det finns inget behov av dyrt licensierat spektrum eller mobilabonnemang för varje enhet. Jämfört med cellulär IoT erbjuder LoRaWAN “flexibla, lågkostnadsnätverkslösningar” och friheten att bygga privata, gemenskaps- eller hybrida nätverk efter behov ^[24], ^[25]. Faktum är att LoRaWAN stöder roaming och sammankoppling mellan nätverk, så enheter kan röra sig sömlöst mellan privat och publik täckning ^[26]. Denna flexibilitet uppmuntrar konkurrens och innovation – som LoRa Alliance påpekar har det faktum att det är en öppen standard skapat ett stort ekosystem av leverantörer och hjälper städer att undvika inlåsning hos enskilda leverantörer ^[27].
Datahastigheter jämfört med alternativ: LoRaWAN:s kompromiss för lång räckvidd är låg datahastighet – vanligtvis endast 0,3 kbps upp till cirka 50 kbps beroende på radioinställningar (spreading factor). Det är utformat för små, sällsynta datapaket som sensormätningar, inte för videoströmning eller höghastighetsdata. Detta liknar Sigfox och NB-IoT när det gäller genomströmning. Dock stöder LoRaWAN adaptiva datahastigheter och erbjuder till och med viss positionsbestämningsförmåga utan GPS (genom att mäta signaltider över flera gateways). Tekniker som Sigfox är ultra-smalbandiga och strikt begränsade i antal meddelanden, medan LoRaWAN tillåter mer flexibel schemaläggning av meddelanden och större nyttolast. Jämfört med 5G eller Wi-Fi konkurrerar LoRaWAN inte på hastighet – det vinner på räckvidd, strömförbrukning och enkelhet för IoT-uppgifter.

Sammanfattningsvis är LoRaWAN ofta det rätta verktyget för massiva sensornätverk som behöver täcka stora områden billigt och med minimal strömförbrukning. ”LoRaWAN har en myriad av fördelar jämfört med konkurrerande IoT-teknologier som mobilnät, Wi-Fi och Bluetooth,” noterar en IoT-analytiker, och nämner dess långa räckvidd, batterisnålhet, låga kostnad och säkerhet ^[28]. Det är inte en ersättning för nätverk med hög bandbredd, men för att koppla upp tusentals distribuerade enheter – smarta stadssensorer, mätare, spårare, jordbruksövervakning – träffar LoRaWAN en sweet spot som få andra gör.

Smarta stadstillämpningar: LoRaWAN i stadslivet

I moderna smarta städer har LoRaWAN blivit en favoritlösning för att koppla samman stadens infrastruktur och tjänster. Dess förmåga att täcka hela kommuner med minimal utrustning och budget gör den idealisk för lokala myndigheter som vill göra mer med data. En branschrapport från 2024 av Beecham Research lyfte fram LoRaWAN som ”kostnadseffektiv, skalbar och hållbar uppkoppling” för smarta städer, och adresserar utmaningar som föroreningar, trafikstockningar, avfallshantering och energieffektivitet ^[29]. Låt oss titta på hur LoRaWAN möjliggör dessa användningsområden:

Smarta gatubelysningar: Städer runt om i världen uppgraderar till intelligenta gatlyktor som anpassar sig efter förhållandena – de dämpas under tider med lite trafik, rapporterar fel och sparar energi. LoRaWAN är ett utmärkt alternativ för att styra tusentals gatlampor utspridda över en stad. Till exempel håller Montevideo, Uruguay på att implementera ett av världens största LoRaWAN-projekt för smart gatubelysning, där 70 000 gatlyktor kopplas samman över ett område på 200 km² ^[30]. LoRaWAN valdes i Montevideo för dess låga totalkostnad, säkra täckning och långa batteritid på styrenheterna ^[31]. De nya lamporna förväntas minska energiförbrukningen med upp till 80 % och skapa ett stadsomfattande LoRaWAN-nätverk som kan utökas till andra tjänster ^[32]^[33]. I Indien och Mellanöstern har Tata Communications på liknande sätt kopplat upp hundratusentals gatlyktor via LoRaWAN i de senaste smarta stadsinitiativen ^[34]. Genom att använda trådlös långdistanskommunikation slipper städer dra kablar till varje lampa eller vara beroende av mobilnät för uppkoppling – några få gateways på torn eller byggnader kan hantera en hel stads gatubelysning. Fördelen är enorma energibesparingar (en rapport uppskattar att smarta gatlyktor globalt kan spara städer 15 miljarder dollar i elräkningar genom att ersätta belysning som alltid är på ^[35]) och proaktivt underhåll, eftersom varje lampa kan rapportera om den fungerar eller om en glödlampa är trasig.
Intelligent avfallshantering: De där offentliga soptunnorna och containrarna du ser i städer kan också bli smartare med LoRaWAN. Trådlösa fyllnadsnivåsensorer kan meddela stadens avfallsavdelningar när tunnorna nästan är fulla, så att sopbilar kan optimera sina rutter och undvika överfulla tunnor. Detta har testats framgångsrikt på platser som Nederländerna – i nederländska städer signalerar “smarta tunnor” med LoRaWAN-sensorer när de behöver tömmas, vilket gör att sopbilar kan hoppa över halvfulla tunnor och minska onödiga körningar ^[36]. Resultatet är lägre bränslekostnader, mindre trafik och föroreningar från sopbilar samt renare gator. Även stora avfallshanteringsföretag tar till sig IoT: Suez använder till exempel LPWAN-spårare på avfallsbehållare och lastbilar för att få realtidsdata om insamlade avfallsmängder ^[37]. Med lång räckvidd kan även underjordiska avfallsbehållare eller de som finns i parker nås utan att installera lokalt Wi-Fi. Vissa kommuner har tagit det ett steg längre genom att installera smarta soptunnor för hemmet som väger avfallet och rapporterar återvinningsdeltagande – LoRaWAN kan koppla ihop dessa över hela bostadsområden för att möjliggöra “betala för det du slänger”-debitering eller incitamentsprogram ^[38]. Allt detta leder till renare och mer effektiva städer.
Trafik- och parkeringshantering: Stads-trafikstockningar och brist på parkeringsplatser är huvudvärk som IoT kan hjälpa till att lindra. LoRaWAN-sensorer integreras i parkeringsplatser för att upptäcka om en plats är ledig eller upptagen, och skickar den informationen till appar som guidar förare till lediga platser. Städer som Los Angeles och Paris har testat sådana system (vissa använder LoRaWAN, andra alternativa LPWAN). Cisco Smart Cities-initiativet noterar att LoRaWAN är idealiskt för parkeringssensorer och även för att spåra stadens fordon eller tillgångar ute på fältet ^[39]. I en amerikansk stad (Opelika, Alabama) använde tjänstemän LoRaWAN för att täcka ett område på 52 kvadratmil och koppla upp olika sensorer – inklusive detektorer längs järnvägsspår som övervakar farliga gasläckor nära en trafikerad järnväg ^[40]. Med bara 7 LoRaWAN-antenner täckte Opelika hela staden, något som skulle ha krävt ”hundratals Wi-Fi-åtkomstpunkter” för att uppnå med teknik med kortare räckvidd ^[41]. För trafikljus kan LoRaWAN användas för att övervaka kontrollboxar eller till och med synkronisera ljus trådlöst. Staden Calgary i Kanada installerade LoRa-baserade sensorer för trafikflödes- och bullerövervakning i populära nöjesdistrikt för att bättre hantera trängsel och bullerklagomål ^[42]. Alla dessa exempel visar hur ett lågt kostnads- och långdistansnätverk kan förbättra rörligheten i städer och minska trängsel genom att samla in realtidsdata från hela transportnätet.
Miljöövervakning & klimatanpassning: Många städer använder nu nätverk av miljösensorer – som mäter luftkvalitet (föroreningsnivåer), vattenkvalitet i floder, bullernivåer, temperatur, luftfuktighet, till och med strålnings- eller översvämningsövervakning. LoRaWAN används ofta för dessa tillämpningar eftersom sensorer kan placeras över hela stadens landskap – på hustak, lyktstolpar, i avlopp, parker – och ändå rapportera tillbaka till ett centralt system. Till exempel har LoRa-baserade system för övervakning av luftföroreningar införts för att spåra stadsluftens kvalitet i realtid ^[43]. Översvämningssensorer och regnmätare i smarta staders översvämningsvarningssystem använder också ofta LoRaWAN, eftersom de kan vara placerade i avlägsna bäckar eller utspridda längs vattendrag men ändå behöver skicka snabba varningar till stadens räddningstjänst. Det öppna LoRaWAN-protokollet stöder till och med strömsnåla GPS-spårare, som städer använder för tillgångsspårning (t.ex. hålla koll på offentliga cyklar eller övervaka rörelser hos stadens vilda djur eller husdjur) ^[44]. Eftersom LoRaWAN kan geolokalisera enheter via radiosignal är det möjligt att spåra saker utan att varje enhet behöver ett strömslukande GPS-chip – nätverket kan uppskatta enhetens position genom att jämföra signaltider vid flera gateways. Denna teknik används för att spåra stadsinfrastruktur och till och med smarta halsband för husdjur eller urbana boskap ^[45].
Smart mätning av verktyg: En betydande smart stadsapplikation för LoRaWAN är att koppla upp mätare – för vatten, gas och el. Verktygsbolag i många länder lägger till IoT-anslutning till mätare för att möjliggöra automatiska avläsningar och bättre efterfrågehantering. LoRaWAN, som är ett ”säkert, operatörsklassat” anslutningsalternativ ^[46], har valts av ett antal verktygsbolag för storskaliga installationer. Till exempel har städer i Frankrike och Tyskland installerat tiotusentals LoRaWAN-vattenmätare som rapporterar förbrukning varje timme, vilket möjliggör snabbare läckagedetektering och mer exakt fakturering. Hamburgs offentliga elbolag (Stromnetz Hamburg) byggde ett stadsomfattande LoRaWAN-nätverk främst för sub-mätning och smart energihantering i byggnader ^[47]. Eftersom LoRa-signaler kan nå mätare i källare eller underjordiska brunnar, är de väl lämpade för infrastruktur för verktyg. En LoRaWAN-basstation kan samla in data från tusentals vattenmätare över ett distrikt, vilket drastiskt minskar kostnaden för mätaravläsning. Som en extra bonus, när nätverket väl är på plats för mätning, kan det återanvändas för andra stadssensorer till en marginell kostnad – och bygga ett heltäckande smart stadsnätverk. Detta ”utnyttjande av befintlig LoRaWAN-infrastruktur för flera användningsområden” är ett vanligt tema i städer: Montevideos gatubelysningsnätverk, till exempel, planerades uttryckligen som multipurpose-infrastruktur som kunde stödja avfall, vatten och andra smarta stadsapplikationer via samma LoRaWAN-gateways ^[48].

Dessa exempel är bara början. Från offentlig säkerhet (uppkopplade brandposter och larm) till smarta byggnader (övervakning av ventilation och beläggning) till katastrofvarningssystem (sensorer för jordbävningar eller jordskred), har LoRaWAN visat sig vara ett flexibelt ”nervsystem” för en smart stad. ”LoRa-enheter och det öppna LoRaWAN-protokollet möjliggör smarta IoT-applikationer som löser några av de största utmaningarna för vår planet: energihantering, minskning av naturresurser, föroreningskontroll, infrastrukturens effektivitet, katastrofförebyggande och mer,” noterar Semtech, utvecklaren av LoRa ^[49]. I grunden ger LoRaWAN städer ett praktiskt sätt att samla in data överallt – och förvandla lyktstolpar, bussar, soptunnor och avlopp till källor till insikt – utan att spräcka budgeten eller behöva bygga om befintlig infrastruktur.

“Den ökande efterfrågan på smarta stadslösningar drivs av urbanisering och behovet av hållbar utveckling… När städer ställs inför utmaningar som föroreningar, trafik, avfallshantering och energieffektivitet, kan införandet av IoT-teknologier som drivs av LoRaWAN möjliggöra förbättrad resursförvaltning och höja livskvaliteten för invånarna.” – Alper Yegin, VD för LoRa Alliance (2024) ^[50]

Smart jordbruk: LoRaWAN på gården

Långt från storstadens djungel gör LoRaWAN också avtryck inom jordbrukssektorn och banar väg för en era av ”smart jordbruk” eller precisionsjordbruk. Gårdar och rancher sträcker sig ofta över stora, avlägsna områden där uppkoppling är bristfällig och det är opraktiskt att dra el- eller internetkablar. LoRaWAN:s långdistans trådlösa teknik och batterivänliga design är en perfekt kombination för att koppla samman åkrar, växthus och betesmarker med den digitala världen. Som en IoT-expert inom jordbruk uttrycker det, “IoT kommer att ta framtidens jordbruk till nästa nivå” och LoRaWAN är en nyckelaktör i den revolutionen ^[51]. Här är några sätt som LoRaWAN används på gården:

Mark- & grödövervakning: Kanske den mest betydelsefulla tillämpningen är användningen av markfuktighetssensorer och klimatsensorer över åkrarna för att optimera bevattning och grödhälsa. Genom att placera små LoRaWAN-anslutna sonder i jorden kan lantbrukare få realtidsdata om fukt på olika djup, jordtemperatur och till och med näringsnivåer. Denna data skickas till en instrumentpanel där bevattningssystemen kan styras. Till exempel kan odlare se vilka delar av en åker som är torra och vattna endast där det behövs, vilket sparar stora mängder vatten och energi. I Australien har storskaliga lantbrukare använt LoRaWAN markfuktighets- och vädersensorer för att öka vattnets effektivitet och förbättra skördarna ^[52]. Vingårdar i Europa och Mellanöstern har installerat LoRaWAN-sensornätverk för att fånga mikroklimatet i olika vinblock – data som luftfuktighet, bladfukt och temperatur – för att bättre styra bevattning och till och med förutsäga sjukdomar. På Château Kefraya i Libanon samarbetade en stor vingård med teknikföretag för att installera LoRaWAN-sensorer på vinrankor och i jorden, vilket automatiserade datainsamlingen som tidigare gjordes manuellt och tidskrävande ^[53]. Vinodlarna rapporterade att detta IoT-initiativ hjälpte till att förbättra druvkvaliteten och gav bättre beslutsunderlag om när och hur mycket som skulle bevattnas, vilket ledde till bättre vinproduktion till lägre kostnad^[54].
Smarta bevattningssystem: Kopplat till markövervakning är automatisk bevattningskontroll med hjälp av LoRaWAN. Smarta bevattningskontroller kan ta emot data från LoRaWAN-jordsensorer och sedan öppna eller stänga ventiler därefter (eller skicka aviseringar till böndernas telefoner). I ett pilotprojekt i en olivlund i Europa visade en LoRaWAN-baserad bevattningsplattform att den avsevärt minskade vattenanvändningen samtidigt som skörden bibehölls ^[55]. LoRaWAN:s långa räckvidd är särskilt användbar här eftersom en enda gateway på en gårdssilo kan kommunicera med jordsensorer utspridda över hundratals hektar. Företag har introducerat LoRaWAN-aktiverade ventilaktuatorer och pumpkontroller som gör det möjligt för bönder att fjärrstyra bevattningsscheman. Detta är otroligt användbart för regioner med vattenbrist – genom att vattna endast när och där det behövs blir jordbruket mer hållbart. En fallstudie i Asien om risodling med LoRaWAN-sensorer implementerade Alternate Wetting and Drying (AWD), en vattenbesparande metod, och uppnådde lägre vattenförbrukning samt minskade metanutsläpp från risfälten ^[56]. Den låga kostnaden för LoRaWAN-sensorer gör det möjligt att utrusta även stora, lågavkastande gårdar med dussintals sensorer och aktuatorer, något som skulle vara kostnadsförbjudande med cellulära enheter.
Boskapsspårning & hälsa: Boskapsuppfödare tar till sig LoRaWAN för att hålla koll på sina hjordar. Traditionell boskapsskötsel kan innebära att man måste köra ut till avlägsna fält för att hitta och kontrollera boskapen – men nu kan smarta öronmärken och halsband sända ett djurs GPS-position och till och med biometriska data via LoRaWAN. I Nederländerna använder mjölkgårdar LoRaWAN-halsband för att övervaka varje kos position och aktivitet, vilket hjälper bönder att upptäcka hälsoproblem (som att en ko rör sig mindre på grund av sjukdom) och hantera betet mer effektivt ^[57]. Eftersom LoRa-signaler kan täcka en hel gård från en antenn på en kulle, kan korna röra sig fritt och ändå vara uppkopplade. I Australien och USA erbjuder flera startups LoRa-baserade system för boskapsspårning, där solcellsdrivna LoRaWAN-gateways på gården vidarebefordrar positionerna för hundratals märkta djur till en molnplattform. Detta sparar inte bara tid (ingen mer tid på att leta efter bortsprungna djur), utan förbättrar även djurvälfärden – bönder får aviseringar om ett djur inte har rört sig (möjlig skada) eller har gått utanför ett område. LoRaWAN:s långa räckvidd även i kuperad eller skogig terräng är en stor fördel för att spåra boskap på avlägsna betesmarker där mobiltäckningen är svag. Och märkena kan ha flera års batteritid, till skillnad från GPS-halsband som kan behöva laddas varje vecka. Utöver större boskap används LoRaWAN även inom fjäderfä- och grisuppfödning för att övervaka stallmiljön: sensorer mäter temperatur, luftfuktighet, ammoniak och fodernivåer i realtid och varnar bönder för eventuella problem i hönshus eller svinstallar för bättre djurhälsa och produktivitet ^[58].
Klimat- och väderstationer: Gårdar är mycket känsliga för väder. LoRaWAN stöder en mängd olika väderstationer och mikroklimatsensorer som kan placeras ut över jordbruksmarken för att ge hyperlokala data. Dessa stationer kan mäta nederbörd, vindhastighet, solstrålning och andra mätvärden och rapportera trådlöst. Till exempel kan en citrusodling ha LoRaWAN-frostsensorer som skickar varningar när temperaturen i odlingen närmar sig fryspunkten, så att bonden kan aktivera frostskyddsåtgärder. Genom att ha sitt eget nätverk av LoRa-vädersensorer är bönder inte enbart beroende av avlägsna statliga väderdata – de får förhållandena direkt på sina fält, vilket möjliggör mer precisa beslut om plantering, skörd eller besprutning. En LoRaWAN-väderintegration kan också mata data till automatiserade system; t.ex. om höga vindar upptäcks kan en drönarinsats skjutas upp, eller om kraftigt regn registreras kan bevattningsscheman justeras. Eftersom LoRaWAN kan täcka hela fastigheten är det enkelt att lägga till fler vädersensorer utan några prenumerationsavgifter. Detta demokratiserar data som tidigare var kostsamma att samla in.
Tillgångs- och utrustningsövervakning: Moderna gårdar har många rörliga delar – traktorer, maskiner, bränsletankar, silos, kylförvaring osv. LoRaWAN används för att spåra jordbruksutrustning (genom GPS-enheter på traktorer eller skördetröskor) och för att övervaka statusen på gårdens tillgångar. Till exempel kan sensorer på bränsletankar rapportera bränslenivåer så att leveranser kan ske just-in-time. Spannmålssilos utrustade med LoRaWAN-nivåsensorer gör att bönder kan se på distans hur mycket spannmål som lagras och om förhållandena (temperatur/fuktighet) är säkra för att förhindra förstöring ^[59]. Det finns till och med LoRaWAN bikupemonitorer som övervakar förhållandena i bikupor för att förbättra pollineringshanteringen ^[60]. En övergripande fördel inom jordbruket är arbetsbesparingar – för några decennier sedan kom mycket av insikterna från att fysiskt inspektera fälten eller manuellt logga data. Nu kan ett nätverk av LoRaWAN-sensorer automatisera datainsamlingen. Bönder kan fatta datadrivna beslut från sin surfplatta eller telefon och fokusera sin begränsade arbetskraft på de områden som behöver mest uppmärksamhet. Som ett resultat har gårdar som använder LoRaWAN rapporterat högre avkastning, minskade insatskostnader och effektivare drift^[61].

“Jag blev förvånad över hur mycket IoT – särskilt LoRaWAN – hjälpte vinodlingsingenjörerna att förbättra vinkvaliteten, och därmed vinproduktionen. IoT är på väg att ta jordbrukets och lantbrukets framtid till nästa nivå.” – Maher Choufani, IoT-projektledare vid en smart vingårdsinstallation i Libanon ^[62]^[63]

Den ökande användningen av LoRaWAN inom jordbruket är en del av en bredare trend mot precisionsjordbruk, där varje droppe vatten och varje planta mäts för att optimera tillväxt och hållbarhet. LoRaWAN:s förmåga att koppla upp de mest avlägsna hörnen av en gård, med enheter som håller i flera säsonger på ett batteri, öppnar dörren för datadrivet jordbruk i stor skala. Från små familjejordbruk till stora industriella odlare, är det nu många som testar eller implementerar LoRaWAN-system – ofta med stöd från statliga smarta jordbruksbidrag eller initiativ från livsmedelsproducenter för att förbättra effektiviteten i leveranskedjan. Tekniken visar sitt värde genom att öka avkastningen, minska svinn (vatten, gödsel, bränsle) och ge sinnesro till bönder som kan ”se” hela sin verksamhet på ett ögonblick. Kort sagt, LoRaWAN hjälper till att ta bort en del av det gamla gissningsarbetet i jordbruket och ersätter det med hårda data, tillgängliga var som helst via molnet.

Globalt införande, branschaktörer och policytrender

LoRaWAN:s framfart är inte begränsad till några få teknikintresserade städer eller gårdar – det har vuxit till ett globalt IoT-fenomen med ett brett ekosystem av företag och offentliga initiativ bakom sig. Enligt LoRa Alliance finns det 2024 LoRaWAN-nätverk i över 170 länder, inklusive installationer av mer än 170 stora teleoperatörer samt otaliga privata nätverk ^[64]. Detta avsnitt lyfter fram de viktigaste aktörerna som driver LoRaWAN framåt och den reglerings-/policy-miljö som formar dess användning.

Branschallians och stora företag:LoRa Alliance (grundad 2015) spelar en central roll i att samordna standarden och ekosystemet. Den inkluderar hundratals medlemsföretag – från chipstillverkare och enhetstillverkare till nätverksoperatörer och molnplattformar. Semtech Corporation, som utvecklade LoRa-radioteknologin, är en viktig grundande medlem, men många andra har anslutit sig. Anmärkningsvärda företag i LoRaWAN-ekosystemet inkluderar:

Semtech: Tillverkare av LoRa-chip och radioenheter som är inbyggda i sensorer och gateways. I princip portvakt för LoRa-teknologin (även om de nu licensierar den till andra chipstillverkare), har Semtech varit en förkämpe för LoRaWAN för IoT-uppkoppling. Deras chip finns i allt från smarta råttfällor till industriella mätare.
Nätverksoperatörer: Ett antal specialiserade IoT-nätverksoperatörer har byggt LoRaWAN-nätverk. Till exempel driver Senet i USA ett av de största offentliga LoRaWAN-nätverken, som täcker över 1 300 städer och 55 miljoner människor i 29 delstater ^[65]. Everynet är en annan, som driver operatörsklassade LoRaWAN-nätverk över Europa, Asien och Amerika (Everynets nätverk sträcker sig över dussintals länder; det förvärvades nyligen av svenska Netmore för att bilda en global LoRaWAN-operatör i 17 länder ^[66]). Traditionella telekombolag har också tagit till sig LoRaWAN: till exempel var Orange och Bouygues Telecom i Frankrike tidiga användare som rullade ut landsomfattande LoRaWAN runt 2016; Tata Communications i Indien lanserade ett massivt LoRaWAN-nätverk som täcker hundratals städer som en del av Indiens Smart City Mission ^[67]. Sydkoreas SK Telecom och KT, Swisscom i Schweiz, KPN i Nederländerna och Comcasts MachineQ i USA är andra exempel på stora operatörer som lanserat LoRaWAN-tjänster. Idag finns det dussintals offentliga LoRaWAN-operatörer; faktiskt räknade LoRa Alliance 166 LoRaWAN-nätverksoperatörer globalt i slutet av 2024 ^[68].
Community-nätverk: LoRaWAN har också en gräsrotsaspekt. The Things Network (TTN) är ett globalt, communitydrivet nätverk där volontärer installerar gateways och delar täckning fritt. TTN började i Amsterdam och har spridit sig över hela världen, vilket visar kraften i öppen community-IoT. Ett annat uppmärksammat exempel är Helium, “The People’s Network”, som tog ett kryptoincentiverat tillvägagångssätt: individer är värdar för LoRaWAN-hotspots och tjänar kryptovaluta när deras gateway hanterar enhetstrafik. På sin topp 2021 såg Helium en explosion av installationer – från 7 000 hotspots till över 175 000 hotspots i 123 länder på ungefär ett år^[69] – vilket gjorde det till ett av de största LoRaWAN-nätverken sett till täckning. (Helium har sedan dess skiftat fokus och integrerat med andra nätverk som Senet ^[70], men det visade upp en ny, decentraliserad modell för nätverksutbyggnad.) Dessa community-nätverk kompletterar kommersiella utbyggnader och fyller ofta täckningsluckor, samt främjar innovation genom att låta vem som helst experimentera med IoT till låg kostnad.
Lösningsleverantörer och integratörer: Det finns en blomstrande marknad av företag som erbjuder kompletta LoRaWAN-lösningar för specifika branscher. Till exempel tillhandahåller Actility (Frankrike) ThingPark-plattformen – en LoRaWAN-nätverksserver och hanteringslösning – och samarbetar med operatörer och företag över hela världen. Actility har drivit projekt som belysningsutbyggnaden i Montevideo och rikstäckande nätverk i Australien ^[71]. TeKTELIC (Kanada) är en stor tillverkare av LoRaWAN-basstationer och sensorer, ofta förekommande i energibolag och stadsutbyggnader. MultiTech, Kerlink, Laird Connectivity och Cisco tillverkar alla LoRaWAN-gateway-hårdvara. På enhetssidan designar många företag som Decentlab, Dragino, Digital Matter, Microchip, Murata (och många andra) LoRaWAN-sensorer, moduler och spårare för olika behov. Även stora varumärken är slutanvändare av LoRaWAN: logistikföretag använder LoRaWAN för att spåra tillgångar i leveranskedjor, olje- & gasbolag använder det för att övervaka pipelines och tankar, och detaljhandels-/livsmedelskedjor har tagit LoRaWAN i bruk för fastighetsövervakning. År 2024 noterade LoRa Alliance att företag som Starbucks, Volvo, Chevron, Chick-fil-A och Logitech alla använder LoRaWAN i sin verksamhet ^[72] – ett bevis på hur mainstream teknologin har blivit för företags-IoT.

Initiativ för offentlig infrastruktur: Regeringar och offentliga myndigheter har också stött LoRaWAN på olika sätt. Europeiska unionen har stött IoT-testbäddar och finansieringsprogram som inkluderar LoRaWAN-utrullningar för smarta städer och jordbruk i medlemsländerna. Till exempel har flera EU-forskningsprojekt demonstrerat LoRaWAN för miljöövervakning i landsbygdsområden (övervakning av skogar, biologisk mångfald, etc.). I Indien har regeringens Smart Cities Mission uppmuntrat städer att använda IoT för stadsutveckling; Tata Communications rikstäckande LoRaWAN-nätverk var delvis i linje med detta uppdrag och kopplar idag samman många stadsprojekt från gatubelysning till smart parkering ^[73]. I Kina har LoRaWAN använts i stadsnätverk (även om det statligt stödda NB-IoT är mer dominerande där, använder vissa kinesiska städer fortfarande LoRaWAN för specifika privata användningsområden som industriparker eller campusnätverk). Australien och Nya Zeeland har haft statligt finansierade jordbruks-IoT-zoner där LoRaWAN används för att hjälpa bönder att testa ny teknik. Och i USA, även om det inte finns något federalt LoRaWAN-nätverk, har stadsförvaltningar som Los Angeles, Chicago och New York drivit pilotprogram med LoRaWAN för saker som översvämningssensorer och avfallshantering, ofta i samarbete med startups. LoRaWANs relativa prisvärdhet gör det attraktivt för offentlig sektor-IoT: en stad kan rulla ut ett dedikerat IoT-nätverk för en bråkdel av kostnaden jämfört med att lägga till motsvarande mobil- eller trådbunden uppkoppling.

En anmärkningsvärd policytrend är strävan efter interop och samexistens av IoT-nätverk. Historien om LoRaWAN och dess tidigare konkurrent Sigfox är illustrativ. Sigfox (ett proprietärt LPWAN som använder ultra-smalbands-teknik) var en gång ett parallellt ekosystem, men efter ekonomiska svårigheter gick Sigfox-operatörerna (nu under ett företag som heter UnaBiz) faktiskt med i LoRa Alliance 2023 och började arbeta med att överbrygga Sigfox så kallade “0G”-teknik med LoRaWAN-nätverk ^[74]. Faktum är att UnaBiz och partners integrerar Sigfox-protokoll på LoRa-chips och kombinerar LoRaWAN- och Sigfox-täckning i enade erbjudanden ^[75]. Detta indikerar en konsolidering inom LPWAN-området: LoRaWAN har i praktiken blivit den de facto-standarden för olicensierad LPWAN, och till och med tidigare konkurrenter anpassar sig till den. Samtidigt, på den licensierade spektrum-sidan, fortsätter mobiloperatörer att främja NB-IoT och LTE-M för IoT. Dock ser många snarare en komplementär framtid – LoRaWAN för vissa användningsområden och privata nätverk, cellulär IoT för andra. Anmärkningsvärt är att LoRaWAN ligger före när det gäller integration med satellit-IoT-tjänster: år 2024 erbjöd minst tre företag (som Lacuna Space och Wyld Networks) LoRaWAN-uppkoppling från rymden, vilket i praktiken förvandlar satelliter till kretsande LoRaWAN-gateways för att nå avlägsna områden ^[76]. Regulatorer (genom organ som ITU och nationella telekommyndigheter) arbetar för att tilldela spektrum för dessa satellit-IoT-länkar så att en LoRa-enhet sömlöst kan ansluta via satellit när den är utanför markburen räckvidd ^[77]. Denna icke-markbundna utvidgning kan kraftigt förbättra täckningen för marina, vildmarks- och katastrofåterhämtningsscenarier – och LoRaWAN ligger i framkant jämfört med annan LPWAN-teknik.

När det gäller spektrumpolicy, eftersom LoRaWAN använder delade band, ligger fokus på rättvis användning och störningshantering. LoRaWAN-protokollet i sig är utformat för att vara “artigt” på spektrumet: det använder adaptiva datahastigheter för att minimera sändningstid, och i regioner som Europa följer det begränsningar för sändningscykler. I USA följer det FCC:s regler för frekvenshoppande spridningsspektrum-enheter. Hittills har det inte funnits några större regulatoriska hinder för LoRaWAN – snarare uppskattar tillsynsmyndigheter att det driver innovation inom IoT utan att kräva nya spektrumtilldelningar. Fortsatt tillväxt kan leda till mer formaliserade riktlinjer, men LoRa Alliance har en Regulatory Working Group just för att samverka med tillsynsmyndigheter och säkerställa efterlevnad och spektrumharmonisering ^[78].

Expertinsikter & framtidsutsikter

När vi går in i 2025 och framåt råder det enighet inom branschen om att LoRaWAN kommer att fortsätta spela en avgörande roll för att skala upp sakernas internet. År 2024 beskrevs som ”ett genombrottsår för digital transformation och bred IoT-adoption” av LoRa Alliance VD Alper Yegin ^[79], och LoRaWAN:s tillväxt speglar detta. Alliansens medlemmar rapporterade tvåsiffriga tillväxttal i utrullningar; till exempel såg Actility sina hanterade enheter öka med 50 % till 4 miljoner, The Things Industries nådde 2,7 miljoner enheter (även det 50 % tillväxt YoY), och Zenner (ett företag för smart mätning) passerade 9 miljoner distribuerade LoRa-enheter ^[80]. Dessa siffror signalerar ett friskt och expanderande ekosystem.

Analytiker ser LoRaWAN som väl positionerat för IoT:s framtid. Omdias prognos om över 3,5 miljarder LPWAN-anslutningar till 2030 ^[81] understryker den massiva omfattningen av förväntad IoT-adoption, och LoRaWAN identifieras som en ledande drivkraft för denna tillväxt. ”LoRaWAN håller på att bli en viktig komponent i utvecklingen av smartare urbana miljöer,” konstaterade Robin Duke-Woolley, chef för Beecham Research, och tillade att LoRaWAN redan används i ett allt bredare spektrum av stadsapplikationer i alla regioner ^[82]. Med andra ord är det inte en nischteknik – den är brett tillämpbar, från europeiska huvudstäder till småstäder i utvecklingsländer, från högteknologiska fabriker till enkla familjejordbruk.

En anledning till att experter är optimistiska är LoRaWAN:s mångsidighet och community. Det är inte ofta man ser en teknik som både är redo för företag (med operatörer och Fortune 500-företag som implementerar den) och gräsrotsbaserad (med hobbyister och startups som bygger på den). Denna mångfald driver innovation. Standarden utvecklas också: kommande förbättringar kommer att förbättra enhetsprovisionering (göra det så nära plug-and-play som möjligt), möjliggöra uppdatering av firmware över luften (avgörande när IoT-enhetsflottor åldras), och integrera mer med IoT-dataplattformar. LoRa Alliance arbetar också med specifikationer för IPv6 över LoRaWAN och andra interoperabilitetsramverk för att säkerställa att LoRaWAN-nätverk enkelt kan kopplas till det bredare internet.

Ur ett teknologiskt perspektiv kan vi förvänta oss att LoRaWAN kommer att förstärkas av edge computing och AI under de kommande åren. Till exempel kan en smart stad använda en AI-algoritm på nätverksservern för att upptäcka avvikelser i sensordata (som en plötslig ökning av vattenflödet som indikerar ett rörbrott) och automatiskt skicka ut varningar. LoRaWAN tillhandahåller dataflödet och täckningen; intelligenslagret kan ligga ovanpå. På liknande sätt kan maskininlärning inom jordbruket analysera LoRa-sensorströmmar för att förutsäga växtsjukdomar eller optimera gödslingsscheman. Uppkopplingen är bara möjliggöraren – den verkliga effekten kommer från insikter och åtgärder baserade på dessa data.

En annan trend är hybridnätverk. LoRaWAN existerar inte isolerat; det finns scenarier där ett LoRaWAN-nätverk kan kopplas till en 5G-nätverks backend (till exempel genom att använda 5G för backhaul mellan gateways och molnet), eller där enheter kan använda LoRaWAN för primär uppkoppling men falla tillbaka på mobilnät om det behövs. Standardiseringsorgan arbetar med konvergens så att olika IoT-nätverk kan samverka. Det faktum att LoRaWAN är en öppen standard gör det enklare att integrera med molnplattformar (AWS IoT, Azure IoT, etc. stöder alla LoRaWAN via partners) och även med andra protokoll (vi ser företag som erbjuder kombinerade LoRaWAN + BLE eller LoRaWAN + Wi-Fi-lösningar, där varje används för det de är bäst på).

När det gäller policy är ett område att hålla ögonen på hur tillsynsmyndigheter hanterar inflödet av IoT-enheter. Säkerhet är en stor fråga – att ha miljarder uppkopplade sensorer innebär angreppsytor om de inte hanteras väl. LoRaWAN:s starka kryptering och onboarding-process är en bra utgångspunkt, men intressenter kommer sannolikt att driva på för ännu mer robusta säkerhetsramverk (Alliance nämner “PKI för förenklad enhetsprovisionering” som antyder åtgärder för att göra IoT-implementeringar både säkra och användarvänliga ^[83]). Dessutom kan hållbarhet bli en diskussionspunkt: IoT kan spara energi (som minskad gatubelysning och precisionsbevattning), men det leder också till många enheter ute i fält. Lyckligtvis bidrar LoRaWAN-enheter, genom att förlänga batteritiden till flera år och möjliggöra bättre vattenhantering, positivt till miljömålen. När IoT växer, förvänta dig mer diskussion om e-avfall och batteriåtervinning – områden där långlivade enheter har fördel.

För att sammanfatta har LoRaWAN:s historia hittills varit en av pragmatisk framgång: den hittade en lucka (långräckviddig, strömsnål uppkoppling) och fyllde den bättre än någon annan, genom att vara samarbetsinriktad och öppen. Städer som implementerar LoRaWAN ser påtagliga förbättringar i tjänster och effektivitet – från Barcelona till Mumbai, där verkliga implementationer minskar kostnader och förbättrar livskvaliteten. Bönder från Kalifornien till Queensland får högre avkastning och sinnesro genom att utrusta sina fält och hjordar med LoRaWAN-sensorer. Och detta är troligen bara början. Som en smart stad-rapport från 2024 sammanfattade: ”potentialen är mycket stor” för LoRaWAN inom urban innovation ^[84]. På samma sätt är potentialen stor inom landsbygds- och industrisektorer. Med ett livfullt ekosystem och accelererande adoption är LoRaWAN redo att förbli en ryggrad i IoT-revolutionen – som tyst kopplar samman världens enheter, ett långdistanspaket i taget.

Källor:

LoRa Alliance – “LoRaWAN Expanded Market Leadership” (2024 End of Year Report)^[85]
TelcoNews (TechDay) – “LoRaWAN report highlights smart city technology benefits” (Nov 2024) ^[86]
StateTech Magazine – “LoRa and LoRaWAN: How the Technology Helps Smart Cities” (Jan 2020) ^[87]
IoT For All (LoRa Alliance) – “Why LoRaWAN is the Right Choice for Smart Cities” (Dec 2024) ^[88]
Actility Blog – “Uruguay to deploy one of LoRaWAN’s largest smart street lighting projects” (Feb 2022) ^[89]
Actility Blog – “In Lebanese Vineyard, LoRaWAN Is Making Wine Better” (2018) ^[90]
Tektelic Blog – “Hur LoRaWAN förändrar städer” (2021, uppdaterad 2024) ^[91]
Tektelic Blog – “Hur LoRaWAN kan spara pengar åt bönder och öka skördarna” (2021, uppdaterad 2024) ^[92]
Atomsenses Blog – “Hur LoRaWAN förändrar jordbruket” (juli 2024) ^[93]
IoT Evolution World – “Senet och Helium-partnerskap utökar tillgången till LoRaWAN” (sept 2021) ^[94]

Smart city solutions with LoRaWAN - Meshed IoT

Watch this video on YouTube.

References