Self-Hosted IoT-Stack gesucht? Wir unterstützen Sie bei der Planung, Installation und dem Betrieb von ThingsBoard, Grafana und ChirpStack – DSGVO-konform auf Ihrer eigenen Infrastruktur. ThingsBoard Managed Hosting · ChirpStack Managed Hosting · Grafana Managed Hosting · Professionelles IoT-Hosting
IoT-Projekte stellen Unternehmen vor eine zentrale Herausforderung: Welche Komponenten benötigt man für einen funktionierenden IoT-Stack? Von der Sensorebene über die Datenerfassung bis zur Visualisierung müssen verschiedene Systeme nahtlos zusammenarbeiten. Viele Teams greifen dabei auf eine Kombination aus mehreren spezialisierten Tools zurück – statt auf monolithische Plattformen, die versuchen, alles abzudecken.
ThingsBoard, Grafana und ChirpStack sind drei Open-Source-Tools, die sich ideal ergänzen und jeweils auf ihre Kernkompetenz fokussieren. ChirpStack übernimmt die LoRaWAN-Konnektivität, ThingsBoard das Device Management und die Datenverarbeitung, Grafana die tiefe Datenanalyse.
Inhaltsverzeichnis
- Die 5 Schichten des IoT-Stacks
- ChirpStack: LoRaWAN Network Server
- ThingsBoard: IoT-Plattform
- Grafana: Visualisierung & Analyse
- Vergleichstabelle
- Zusammenspiel: Integration
- Praxisbeispiel: Smart City
- Weiterführende Guides
Die 5 Schichten des IoT-Stacks
Ein moderner IoT-Stack lässt sich in fünf Schichten gliedern, die jeweils spezifische Aufgaben übernehmen:
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Sensorik & Aktorik (Geräteebene): Physische Sensoren erfassen Daten (Temperatur, Vibration, GPS), Aktoren steuern Geräte (Ventile, Motoren).
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Konnektivität (Netzwerkebene): Übertragung der Sensordaten über LoRaWAN (ChirpStack), MQTT, HTTP oder andere Protokolle zum Backend.
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Datenaggregation & -verarbeitung (Middleware): ThingsBoard sammelt, verarbeitet und speichert Daten. Die Rule Engine ermöglicht Echtzeit-Verarbeitung und Alarme.
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Visualisierung & Analyse (Präsentationsebene): ThingsBoard bietet operative Echtzeit-Dashboards mit Device-Interaktion. Grafana ermöglicht analytische Dashboards für Langzeit-Trends und KPIs.
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Geräte-Management (Verwaltungsebene): ThingsBoard übernimmt Provisionierung, Firmware-Updates, Monitoring und Security.
ChirpStack: LoRaWAN Network Server
ChirpStack ist ein Open-Source LoRaWAN Network Server für die Konnektivitätsebene. LoRaWAN ermöglicht langreichweitige (bis 15 km), energieeffiziente Kommunikation – ideal für batteriebetriebene Sensoren mit Laufzeiten von 5-10 Jahren.
ChirpStack Web-Interface: Verwaltung von LoRaWAN-Gateways, Geräten und Anwendungen
Kernfunktionen:
- Gateway- und Device-Management für LoRaWAN (Class A, B, C)
- Over-the-Air Activation (OTAA) und Downlink-Scheduling für Gerätesteuerung
- MQTT/HTTP-Integration für Datenweiterleitung an ThingsBoard
- Seit Version 4 sind Network Server und Application Server in einer Komponente zusammengefasst; die Gateway Bridge bzw. der MQTT Forwarder bindet die Gateways an, mehrere Regionen laufen in einer Instanz
ChirpStack ist die ideale Wahl für LoRaWAN-basierte IoT-Projekte. Mehr auf unserer ChirpStack Expertisen-Seite oder direkt zum ChirpStack Managed Hosting.
ThingsBoard: IoT-Plattform
ThingsBoard ist eine IoT-Plattform mit öffentlichem Quellcode für Datenerfassung, Verarbeitung, Visualisierung und Device Management. Im Gegensatz zu ChirpStack ist ThingsBoard protokoll-agnostisch und unterstützt MQTT, HTTP, CoAP sowie LoRaWAN-Integrationen.
ThingsBoard Dashboard mit Echtzeit-Widgets, Karten und Device-Steuerung
Kernfunktionen:
- Device Management für Millionen Geräte mit hierarchischer Organisation
- Rule Engine für Echtzeit-Datenverarbeitung, Alarme und Benachrichtigungen (E-Mail, SMS, Webhooks)
- 600+ IoT-Widgets für Echtzeit-Dashboards mit Device-Interaktion (Schalter, Slider, Karten)
- Multi-Tenancy mit Mandanten-Hierarchie und Rollen-Management
- Unterstützung für PostgreSQL, Cassandra und TimescaleDB
Zur Lizenz, Stand Oktober 2026: Bis Version 4.3 gab es die Community Edition unter Apache 2.0, die als 4.3 LTS Sicherheitsupdates bis zum 20. Juli 2027 erhält. Seit Version 4.4 (29. September 2026) steht ThingsBoard unter der Business Source License 1.1: kommerziell kostenlos bis 100 Geräte auf einem Server, darüber mit kommerzieller Lizenz (ThingsBoard, Ankündigung). Was das für bestehende Installationen bedeutet, beschreibt der Beitrag ThingsBoard 4.4 unter BUSL 1.1.
ThingsBoard eignet sich ideal als zentrale IoT-Plattform für verschiedene Protokolle. Mehr auf unseren ThingsBoard Expertisen-Seiten oder direkt zum ThingsBoard Managed Hosting.
Grafana: Visualisierung & Analyse
Grafana ist eine Open-Source-Plattform für Datenvisualisierung und Monitoring. Während ThingsBoard für operative Echtzeit-Dashboards mit Device-Steuerung ausgelegt ist, eignet sich Grafana für analytische Dashboards mit Langzeit-Metriken und KPI-Reporting.
Grafana Dashboard: Zeitreihen-Visualisierung und Datenanalyse mit mehreren Panels
Grafana greift auf ThingsBoard-Daten via PostgreSQL/TimescaleDB oder REST API zu und bietet umfangreiche Visualisierungs- und Drill-Down-Möglichkeiten. Ideal für Management-Reporting, Langzeit-Trends und Multi-Source-Dashboards (z.B. IoT + IT-Metriken). Mehr auf unserer Grafana Expertisen-Seite oder direkt zum Grafana Managed Hosting.
Vergleichstabelle
Hier eine kompakte Übersicht der drei Tools im direkten Vergleich:
| Feature | ChirpStack | ThingsBoard | Grafana |
|---|---|---|---|
| Primäre Rolle | LoRaWAN Network Server | IoT-Plattform | Visualisierung |
| IoT-Stack Schicht | Konnektivität (Layer 2) | Middleware (Layer 3) + Device Mgmt. (Layer 5) | Visualisierung (Layer 4) |
| Protokolle | LoRaWAN | MQTT, HTTP, CoAP, LoRaWAN, OPC-UA, Modbus | - (liest aus Data Sources) |
| Device Management | LoRaWAN-Geräte, Gateways | Alle IoT-Geräte (protokoll-agnostisch) | - |
| Dashboards | Basis-UI für Gateways/Geräte | 600+ IoT-Widgets, Echtzeit, interaktiv | Umfangreiche Visualisierungen, analytisch |
| Rule Engine | - | ✓ (Visual Rule Chain, TBEL/JavaScript) | - |
| Alerting | - | ✓ (E-Mail, SMS, Webhooks) | ✓ (E-Mail, Slack, PagerDuty) |
| Datenbank | PostgreSQL (Metadaten), Redis (Echtzeit) | PostgreSQL, Cassandra, TimescaleDB | Alle gängigen (PostgreSQL, InfluxDB, Prometheus, etc.) |
| Multi-Tenancy | ✓ (Tenants) | ✓ (Mandanten, Kunden, Hierarchie) | ✓ (Organisationen) |
| Lizenz | MIT | bis 4.3: Apache 2.0 (CE) + Proprietär (PE); ab 4.4: BUSL 1.1 | AGPL v3 (OSS) + Proprietär (Enterprise) |
| Stärken | LoRaWAN-Spezialist, energieeffizient | Umfassende IoT-Plattform, Rule Engine | Tiefe Datenanalyse, Multi-Source-Dashboards |
| Schwächen | Nur LoRaWAN | Komplexeres Setup, ressourcen-intensiv | Keine Device-Interaktion, keine Rule Engine |
Fazit: Die drei Tools ergänzen sich ideal – ChirpStack für LoRaWAN-Konnektivität, ThingsBoard als zentrale IoT-Plattform, Grafana für analytische Dashboards.
Zusammenspiel: Integration
Die drei Tools integrieren sich nahtlos: ChirpStack sendet Daten via MQTT an ThingsBoard. ThingsBoard verarbeitet die Daten mit der Rule Engine und speichert sie in PostgreSQL/TimescaleDB. Grafana greift via SQL-Query oder REST API auf die Daten zu.
LoRaWAN-Sensor → ChirpStack → MQTT → ThingsBoard → PostgreSQL → Grafana
Diese Architektur ermöglicht LoRaWAN-Konnektivität, Echtzeit-Verarbeitung mit Rule Engine, operative Dashboards in ThingsBoard und analytische Dashboards in Grafana für Management-Reporting. Für zusätzliche Automatisierung können Sie Node-RED integrieren – ebenfalls verfügbar als Managed Hosting.
Die physische LoRaWAN-Konnektivität und Sensorik unterhalb des Stacks – Gateways, Funkplanung und Payload-Decoder – übernimmt unser IoT-Partner merkaio.
Praxisbeispiel: Smart City
Challenge: Eine Stadt möchte Parkplätze in Echtzeit monitoren und Bürgern die Verfügbarkeit über eine App anzeigen. Gleichzeitig soll die Auslastung analysiert werden, um die Parkraum-Planung zu optimieren.
Setup:
- Sensoren: Parkplatzsensoren mit LoRaWAN (batteriebetrieben, 5-10 Jahre Laufzeit)
- ChirpStack: Verwaltung der LoRaWAN-Gateways (z.B. auf Laternenmasten), Empfang der Belegungsdaten
- ThingsBoard: Echtzeit-Karte mit Parkplatz-Status (grün = frei, rot = belegt), Alarme bei Sensorausfall, REST API für mobile App, Datenspeicherung in PostgreSQL/TimescaleDB
- Grafana: Auslastungs-Heatmaps nach Wochentag und Uhrzeit, KPI-Dashboard für Stadtplanung, Langzeit-Trends
Nutzen: Echtzeit-Parkplatzanzeige für Bürger, weniger Parksuchverkehr, datenbasierte Stadtplanung, reduzierter CO₂-Ausstoß.
Weitere Smart City IoT-Lösungen für Parkraum-Management, Abfallwirtschaft und Umweltmonitoring.
Weiterführende Guides
- ThingsBoard Managed Hosting
- ThingsBoard Installation Guide
- ChirpStack Managed Hosting
- Grafana Managed Hosting
- Node-RED Integration
- IoT Managed Hosting Services
- IoT-Lösungen bei WZ-IT
Fazit
ThingsBoard, Grafana und ChirpStack bilden eine leistungsstarke Kombination für IoT-Projekte: ChirpStack für LoRaWAN-Konnektivität, ThingsBoard als zentrale Plattform für Device Management und Datenverarbeitung, Grafana für analytische Dashboards. ChirpStack und Grafana sind Open Source, ThingsBoard bis Version 4.3; seit 4.4 ist ThingsBoard Source-Available unter BUSL 1.1. Alle drei können DSGVO-konform selbst gehostet werden.
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