In seinem Vortrag auf der DEBATECH-Konferenz sprach Bátorfi über das Thema NB-IoT- und LTE-M-Technologien in der Praxis – was sind die jeweiligen Einsatzmöglichkeiten, wesentlichen Vorteile dieser Technologien, aber auch ihre Grenzen? Lesen Sie den Artikel oder sehen Sie sich die Aufzeichnung der Konferenz an, die am Ende dieses Artikels beigefügt ist.
Boom der IoT-Technologien
Gleich zu Beginn seiner Präsentation macht er auf eine interessante Tatsache aufmerksam. In den vergangenen Jahren haben IoT-Technologien eine immense Entwicklung durchlaufen. Die bereits erwähnte rasante Entwicklung der IoT-Technologien folgte auf die Chipkrise, die in den vergangenen Jahren einsetzte. Das IoT umfasst viele Schwerpunkte, zwei davon sind jedoch besonders wichtig – die Narrowband IoT- und LTE-M-Technologien.
Kostensparend und lebensrettend
IoT-Technologien kommen in vielen Lebensbereichen zum Einsatz. „Ich denke, dass sich diese Technologie wie jede neue Technologie auch gerade dort entwickelt, wo es die größten Probleme gibt. Ich möchte dazu ein persönliches Beispiel aus der Praxis nennen. Eine der ersten solchen IoT-Lösungen – noch nicht mit LPWA-Technologie, sondern nach einem älteren Stand der Technik – ist eine Lösung für die Untersuchung der Wetterbedingungen auf öffentlichen Straßen, an deren Entwicklung wir beteiligt waren. Es ging darum, dank verschiedener Sensoren entlang der Straßen eine Vereisung etwa 0,5-1 Stunde vorher absehen zu können. Und das System funktioniert noch heute. Das bedeutet, dass wir Zeit haben, um das Eis zu entfernen und Unfälle verhindern können“, sagt Bátorfi.
Aufgrund steigender Kundenanforderungen wird die Netzabdeckung verbessert, neue Produkte werden lanciert und, was ein wichtiger Punkt ist, die Investitions- und Betriebskosten sinken. „Das ist grob gesagt die Bedeutung der IoT-Pyramide. Wenn wir dem Verlauf der Pyramide nach unten folgen, sehen wir zuerst die Phase ‚erfolgsentscheidend‘ (mission critical), dann ‚geschäftskritisch‘ (business critical), und jetzt treten wir in eine Phase ein, in der fast alle unsere Geräte Teil einer Art IoT-Lösung sein werden“, fügt der CEO von Intelliport hinzu.
Das IoT wächst und entwickelt sich zum „Internet of Everything“
Ein sehr gutes Beispiel für IoT-Lösungen im Bereich „geschäftskritisch“ sind ferngesteuerte John Deere-Fahrzeuge mit „proaktiver Wartung“, die IoT-Lösungen nutzen. John Deere-Maschinen kommen in der Landwirtschaft zum Einsatz, beispielsweise zum Holzeinschlag tief in Wäldern auf schwer zugänglichem Gelände. Die Rede ist von Tausenden Maschinen, die regelmäßig gewartet werden müssen. Dank einer genauen Prognose und Wartungsplanung können wir hohe Schäden verhindern. Solche Systeme retten zwar keine Leben, sie sind aber betriebswirtschaftlich überaus rentabel und für Unternehmen finanziell wichtig.
Praktische IoT-Lösungen, die das Leben vereinfachen
Manche IoT-Lösungen bringen zwar keinen direkten geschäftlichen Nutzen, sie machen das Leben aber deutlich einfacher und tragen zum Umweltschutz bei. Als Beispiele können Parksensoren, intelligenter Zähler und Energielösungen genannt werden.
IoT-Technologien sind heutzutage überaus wichtig. Die Welt hat mit der Energie- oder Lebensmittelkrise zu kämpfen, immer mehr drängende Klimathemen werden diskutiert, sodass jede Systemoptimierung in diesen Zeiten von großer Hilfe sein kann.
Grundlegende LPWA-Technologie
Damit IoT-Lösungen weiterhin massiv ausgeweitet werden können, ist es erforderlich, für die grundlegende Technologie zu sorgen. LPWA ist eine der Technologien mit geringem Stromverbrauch, die eine drahtlose Kommunikation über große Entfernungen ermöglichen. Es gibt mehrere Varianten. Bátorfi geht in seinem Vortrag allerdings auf folgende beiden Varianten ein – NB-IoT (Narrowband IoT) und LTE-M (bzw. LTE Cat-M, oder eMTC). Er geht davon aus, dass in den nächsten 3 Jahren 2 Milliarden Geräte allein mit diesen beiden Technologien genutzt werden.
Es gilt zu bedenken, dass Netzbetreiber diese 2 Lösungen weltweit implementieren. Abgesehen von Afrika und Entwicklungsländern sind NB-IoT- oder LTM-Technologien bereits in fast allen Teilen der Welt verfügbar.
3GPP-Technologien
In den vergangenen Jahren wurden die Weichen für die Explosion des IoT gestellt. Eine der Voraussetzungen für dieses Wachstum sind IoT-Lösungen und -Systeme. Es gibt verschiedene Systeme wie LPWA (Low Power Wide Area), d.h. energiesparende Technologien, die eine drahtlose Kommunikation über große Entfernungen ermöglichen.
Diese Technologie ist jedoch bei weitem nicht die einzige: „Bei Intelliport haben wir uns für sogenannte 3GPP-Technologien entschieden, die auf herkömmlichen, bereits etablierten Mobilfunknetzen betrieben werden können. Somit ist es nicht erforderlich, neue Grundlagen zu schaffen. Bereits bestehende Netze können aufgerüstet werden, um solche Technologien zu unterstützen. Ihre Markteinführung gestaltet sich somit schneller und günstiger,“ sagt Bátorfi.
LTE-M und NB-IoT sind ebenfalls Teil der 4G und 5G-Technologie. Das bedeutet, dass LTE-M und NB-IoT weiterhin genutzt werden, selbst wenn 2G-, 3G- oder 4G-Netze irgendwann in ferner Zukunft abgeschaltet werden. Ein unverkennbarer Vorteil dieser Technologie ist, dass kein Netz etabliert werden muss – der Einstieg gelingt sehr schnell und mit relativ geringen Kosten.
Vor- und Nachteile des Schmalbandnetzes gegenüber dem Breitbandnetz
Das herkömmliche Netz und 4G, einschließlich LPWA-Technologien, weisen einige signifikante Unterschiede auf. Wir integrieren das Schmalband (NB-IoT und LTE-M) in Form von 4G/5G-Technologien mit geringer Bandbreite in das LPWA. Das Breitband oder eine Breitbandverbindung wird normalerweise als Standardnetz bezeichnet.
„Der wichtigste Vorteil des Schmalbands ist die Empfindlichkeit. Die Empfindlichkeit der NB-IoT ist um etwa 10-20 dBm höher als bei Breitbandtechnologien“, kalkuliert Bátorfi und nennt sogleich weitere Vorteile. Mitunter bezeichnen wir dies auch als „Deep Coverage“ (Tiefenabdeckung), da es mit der Technologie möglich ist, eine Netzabdeckung auch in schwer zugänglichen Gebieten zu erreichen. Der zweite große Vorteil ist der geringe Energieverbrauch (5-10 Jahre), was gerade bei batteriebetriebenen Geräten ein Plus ist.
Die Folge der eingeschränkten Schmalbandtechnologie hingegen ist die Schmalbandigkeit, geringe Bandbreite und niedrigere Datenrate.
Wenn wir den Verbrauch von Breitband, Schmalband und Cat-1 vergleichen, unterscheiden die sich erheblich in puncto Geschwindigkeit und Empfindlichkeit. LTE-M hat unter realen Bedingungen eine Geschwindigkeit von 100-200 kb/s, bei der NB-IoT sind es nur einige zehn kb/s. Dies ist jedoch in der Regel für die meisten IoT-Anwendungen vor Ort ausreichend.
Weiterentwicklung von IoT-Lösungen
Wie wir bereits erwähnten, sind Produkte, Geräte und Systeme, die mit solchen Technologien kompatibel sind, eine Grundvoraussetzung für das weitere Wachstum und die Weiterentwicklung von IoT-Lösungen.
Das Sortiment von Intelliport an industriellen IoT-Geräten umfasst hauptsächlich intelligente IoT-Router, Gateway-Einheiten oder verschiedenen Arten von Sensoren. Dadurch kann das Unternehmen ein breites Anwendungsspektrum in verschiedenen Branchen abdecken.
Das Systemmanagement spielt eine wichtige Rolle. Projekt können eine Größenordnung von 1000, 10000 oder sogar 100000 Geräten an verschiedenen physisch schwer zugänglichen Orten haben. Auch auf die IoT-Sicherheit muss geachtet werden, gerade heutzutage, wo Kriege nicht nur in der realen Welt, sondern ebenso in der Cyberwelt stattfinden.
Bátorfi beendet seinen Vortrag mit einem visionären Gedanken: „Ich möchte betonen, dass dies überaus wichtige Systeme sind, die immer häufiger in unserem Leben auftauchen werden, da es nicht nur um eine nette Annehmlichkeit handelt. Sie sind absolut unerlässlich dafür, dass wir unsere Lebensqualität bewahren und weiterhin in einer nachhaltigen Umwelt leben können."
SOS electronic hat starke Beziehungen und eine langfristige Zusammenarbeit mit Intelliport aufgebaut. Wir freuen uns, dass ein so innovatives und stabiles Unternehmen seit 2013 zu unserer Kundschaft zählt. Und natürlich erfreut es uns mit stolz, dass das Unternehmen dank unserer hochwertigen elektronischen Bauteile einzigartige Lösungen entwickeln kann, die weltweit überaus erfolgreich sind.
Im Namen von SOS electronic möchten wir Péter Bátorfi herzlich für seinen Vortrag auf der DEBATECH-Konferenz 2022 danken.
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