IoT Open Source Stack für Kommunen: ThingsBoard CE + IoT Gateway + TTN
Eine praxiserprobte Architektur mit voller Datenhoheit – von der Einführung bis zum Betrieb
Wir verbinden die Open‑Source‑IoT‑Plattform ThingsBoard (CE) über das ThingsBoard IoT Gateway direkt mit The Things Network (TTN) bzw. The Things Stack. Das Ergebnis ist eine durchgängig offene, skalierbare und herstellerunabhängige Lösung für Planung, Betrieb und Auswertung kommunaler LoRaWAN‑Infrastrukturen – ohne Lock‑in und mit voller Datenhoheit. Elbesoft begleitet Sie von Konzeption & Implementierung bis Hosting & Betrieb in Deutschland.
Was ist ThingsBoard? (kurz erklärt)
ThingsBoard ist eine modulare Open‑Source‑IoT‑Plattform für Gerätemanagement, Datenerfassung/-speicherung, Visualisierung und Automatisierung. Geräte senden ihre Telemetrie z. B. per MQTT/HTTP/CoAP an die Plattform. Die interne Rule Engine prüft, verarbeitet Daten und löst Alarme bzw. Workflows aus. Zudem lassen sich die Daten in Dashboards mit Echtzeit‑ und Verlaufsdaten übersichtlich darstellen.
ThingsBoard läuft on‑premises oder in der Cloud, ist mandantenfähig (Rollen & Rechte) und bietet mit der Community Edition (CE) eine Open Source Variante an.
Smart City Bad Belzig
Mit der Stadt Bad Belzig bauen wir derzeit das LoRaWAN-Netzwerk auf. Zudem hosten und betreiben wir die Open Source Plattform Thingsboard, um zahlreiche LoRaWAN-Anwendungsfälle umzusetzen.
Warum eine offene Architektur für Städte sinnvoll ist
Kommunale Digitalisierungsprojekte brauchen langfristige Verlässlichkeit, technisch, rechtlich und wirtschaftlich. Eine Open‑Source‑basierte Architektur erfüllt genau diese Anforderungen:
Datenhoheit & DSGVO: Sensordaten liegen unter Ihrer Kontrolle. Speicherorte, Aufbewahrung, Löschung und Zugriffsrechte sind klar geregelt
Kostenkontrolle: Keine starren, gerätebasierten Lizenzmodelle. Sie skalieren Infrastruktur und Services bedarfsgerecht vom Piloten bis zum Rollout.
Herstellerunabhängigkeit: Geräte, Gateways und Netzserver lassen sich frei kombinieren. Neue Sensorfamilien oder Anwendungsfälle können schrittweise integriert werden.
Transparenz & Community: Offener Quellcode, nachvollziehbare Roadmaps und eine große Entwicklerbasis sorgen für schnelle Fehlerbehebung und Erweiterbarkeit.
Was Städte konkret damit lösen
Die Kombination aus LoRaWAN, TTN/TTI und ThingsBoard deckt eine breite Spanne kommunaler Use‑Cases ab ohne jeweils ein eigenes Inselsystem einzuführen:
Energie‑ & Verbrauchsmonitoring: Strom, Gas, Wasser, Fernwärme – Zählerstände automatisiert erfassen, Spitzlasten erkennen, Berichte generieren.
Gebäude‑ & Raumklima: Temperatur, Feuchte, CO₂, Präsenz; Alarmierung bei Grenzwerten, Optimierung von Lüftungs‑ und Heizstrategien.
Smart City: Füllstände (Abfall), Parkraummonitoring, Straßenbeleuchtung, Umwelt‑/Luftqualitätsdaten.
Asset‑ & Anlagenzustand (SCADA‑nah): Pumpwerke, Brunnen, Trafostationen Zustände überwachen, Störungen frühzeitig erkennen, Einsätze steuern.
Logistik & Tracking: Container, Fahrzeuge, mobile Assets – Standort, Zustand und Auslastung im Blick.
Zielbild: Architektur und Datenfluss (TTN/TTI → IoT Gateway → ThingsBoard)
Sensoren & Gateways: Endgeräte senden per LoRaWAN an städtische oder Community‑Gateways.
Netzserver (TTN/TTI): Join‑Prozess, Routing und Entschlüsselung der Payload erfolgen im The Things Network bzw. in The Things Stack.
Anbindung via MQTT: Das ThingsBoard IoT Gateway zieht die Nachrichten aus TTN/TTI per MQTT. Decoder/Converter bereiten die Payload in ein sauberes Telemetrie‑Schema auf (z. B. Messwert, Einheit, Qualität).
ThingsBoard CE: Die Plattform empfängt Telemetrie, speichert sie, bildet Dashboards, Alarme und Workflows (Rule Engine) ab und stellt Daten für Fachbereiche, Stadtwerke oder Partner bereit – per Web‑Portal und API.
Sauberes Datenmodell – die Basis für Berichte & Rechte
Wir modellieren Devices (Sensoren/Zähler), Assets (Gebäude, Zonen, Anlagen) und Relationen (z. B. „Sensor gehört zu Raum X“) mit klaren Namenskonventionen, Einheiten und Messintervallen. Das erleichtert:
Dashboards (Echtzeit & Historie),
Rollen & Mandanten (z. B. Fachbereich, Schule, Liegenschaft),
Exports & Berichte (CSV/PDF, monatlich/vierteljährlich),
Automatisierung (z. B. Alarm → Ticket → Rückmeldung).
Dashboards, Alarme & Workflows – aus der Praxis
Dashboards: Interaktive Übersichten für Energie, Raumklima, Umwelt; Detailseiten je Liegenschaft; KPI‑Widgets (z. B. kWh/m², CO₂‑Ampel).
Alarme & Benachrichtigungen: Schwellwertverletzungen, Trend‑/Delta‑Alarmierung, Plausibilitätsprüfungen; Versand per E‑Mail oder Webhook (z. B. an Ticketsysteme).
Workflows (Rule Engine): Validierung, Anreicherung (z. B. Gebäudekategorie), Aggregationen (15‑Min‑, Tages‑, Monatswerte), Weiterleitungen an Drittsysteme.
Projektvorgehen: Von der Idee zum Stadtbetrieb in 4 Phasen
Architektur (1–2 Wochen): Use‑Cases, Datenquellen, Lastprofil, Sicherheits‑ und DSGVO‑Rahmen klären.
Pilot (2–4 Wochen): TTN/TTI‑Anbindung, Decoder, Datenmodell, Dashboards und Alarme für einen repräsentativen Anwendungsfall.
Roll‑out (ab 4+ Wochen): Geräte‑Onboarding in der Breite, Rechte‑/Mandantenstruktur, Exporte/Berichte, Betriebshandbuch.
Skalierung & Optimierung: Plattform‑Betrieb, Anbindung weitere Use‑Cases
Was Elbesoft konkret liefert
Konzeption & Inbetriebnahme, Planung und Aufbau von LoRaWAN-Netzwerken. Einrichtung von Netzwerkservern bspw. das TTN/TTI in Verbindung mit dem IoT Gateway und ThingsBoard.
Geräte‑Onboarding & Decoder (inkl. Tests, Qualitätssicherung, Dokumentation).
ThingsBoard: Wir bieten das Hosting und den Betrieb Ihrer eigenen ThingsBoard Instanz an.
Dashboards, Alarme & Prozesse: Erstellung von Dashboard, Data Converter, Rulechains und sonstigen Programmierleistungen.
Schulung & Support für Betrieb, Admins und Anwender.
Nächster Schritt: Kostenlose Erstberatung vereinbaren
