„Neue Netze?“ – In Kürze auf den Punkt gebracht – die neuen IoT Maschinennetze

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„Neue Netze?“ – In Kürze auf den Punkt gebracht – die neuen IoT Maschinennetze

Wenn vom „Internet der Dinge“ die Rede ist, bedeutet dies nicht, dass immer mehr Geräte mit einem bestehenden 2G-, 3G- oder 4G-Netz verbunden werden. Stattdessen entstehen stetig neue Netze, welche spezifische Anforderungen erfüllen. Unternehmen profitieren davon in puncto Sicherheit, Stabilität und Schnelligkeit. Mit einer Neuerung ist Telefónica in Deutschland besonders schnell…

Netz ist nicht einfach Netz. Je nach Aufenthaltsort, Anbieter, Device und Nutzungsart greifen Anwender auf eine andere Netz-Infrastruktur zu. Das rasant wachsende „Internet der Dinge“ bedarf daher neuer Strukturen und Technologien, um neue Formen von Netzverbindungen zu ermöglichen und unterschiedlichsten Anforderungen an diese zu entsprechen.

Die Anforderungen des „IoT“ sind speziell. Die Netzverbindungen müssen nicht nur besonders sicher und stabil sein, sondern – je nach Anwendungsfall – größere Reichweite haben, stärkere Penetration, geringeren Stromverbrauch oder eine höhere Latenz haben.

Unternehmen, die Arbeitsgeräte, Maschinen, Fahrzeuge oder andere Dinge „vernetzen“ und smart vom Bildschirm aus analysieren und steuern wollen, stolpern daher derzeit über diverse „neue Netze“.

Zum besseren Verständnis sollten Sie zunächst folgende, bestehende Mobilfunkstandards kennen:

LTE und 4G

LTE ist der bisher schnellste in Deutschland verfügbare Mobilfunk-Standard. Die Abkürzung steht für Long Term Evolution und die Technologie ist die vierte Generation an Mobilfunkstandards.

Die Weiterentwickelung des Standards ist „LTE-Advanced“ – besser bekannt als 4G. Was LTE-Advanced, oder 4G, auszeichnet, sind vor allem sehr schnelle Empfangs-Datenraten bis zu 600 MBit/s sowie die Kompatibilität mit älteren Standards. Aufgrund seiner hohen Übertragungsraten ermöglicht der Standard ruckelfreien Empfang datenintensiver, hochwertiger Inhalte wie beispielsweise HD-Videos.

Doch der Standard hat auch Schwächen: So hat er einen hohen Energieverbrauch und eine für zahlreiche IoT-Anwendungen zu lange Latenzzeit (= Dauer der Verzögerungen) von durchschnittlich 10 Millisekunden.

5G

Die Weiterentwicklung von LTE-Advanced bzw. 4G ist 5G – und sie ist enorm. Denn 5G ist nicht nur um ein Vielfaches schneller (Datenraten von bis zu 10 GBit/s), sondern hat auch eine deutlich kürzere Latenzzeit (bis zu 1 Millisekunde) und ist deutlich energiesparender (um bis zu 90% weniger Stromverbrauch {LINKTO: https://praxistipps.chip.de/5-g-alle-infos-zum-lte-nachfolger_102844} als 4G).

Gut zu wissen: Der Aufbau eines 5G-Netzes in Deutschland wird einige Jahre dauern. Aber: 5G wird 4G nicht 1:1 ersetzen. Es wird zusätzlich aufgebaut. Denn Geräte und Maschinen, die mit 5G kompatibel sind, sind es auch mit 4G. Daher können bereits heute viele Anwendungsfälle realisiert werden – und später mit 5G erweitert werden.

5G auf dem Vormarsch, z.B. bei dem 5G TechCity-Projekt von Telefónica, Foto: Jörg Borm

Da vernetzte Dinge im „IoT“ möglichst stromsparend, sicher, stabil und mit reduziertem Datenverkehr vernetzt werden sollten, gibt es das so genannte Low Power Wide Area Network (LPWAN):

Low Power Wide Area Network (LPWAN)

Der Name verrät es: Low Power Wide Area deckt mit besonders niedrigem Stromverbrauch große Reichweiten ab. Doch was genau ist es? LPWAN ist letztendlich ein Oberbegriff für alle Netzwerke, die drahtlose Kommunikation ermöglichen und dabei weniger Energie verbrauchen als „klassische“ Mobilfunk-, Satelliten- oder WiFi-Netzwerke.

Neben dem geringen Energieverbrauch zeichnen sie sich durch größere Reichweiten, hervorragende Gebäudedurchdringung und hohe Zuverlässigkeit aus. Außerdem verlängern sie durch ihren niedrigen Energieverbrauch die Batterielebensdauer von Sensoren und Aktoren auf mehrere Jahre.

Wichtig zu wissen: Es gibt eine Vielzahl an Low Power Wide Area Networks – mit einer nahezu ebenso großen Vielzahl an spezifischen Vor- und Nachteilen. Um Standards zu schaffen, die über Länder und Kontinente hinweg Kompatibilität gewährleistet, wurde die Initiative 3GPP (Third Generation Partnership Project) gegründet. Ihr Ziel: die technischen Spezifikationen für Mobilfunknetze der 3. Generation in Europa, USA und Asien weiterzuentwickeln und zu konsolidieren.

Als erster Telekommunikationsanbieter Deutschlands bietet Telefónica Deutschland zwei dieser von der 3GPP standardisierten LPWAN-Standards an. Der Vorteil für Business-Kunden: Ihnen eröffnet sich dadurch schon jetzt ein deutlich größeres IoT-Anwendungsfeld. Denn beide Standards haben starke Vor- und Nachteile:

Perfekt für bewegliche Anwendungen: LTE-M (Cat-M1)

Wie der Name bereits verrät, basiert LTE-M auf dem LTE-Mobilfunknetz – also 4G. Es ist eine Parallelentwicklung zu Narrowband-IoT und erfüllt alle Anforderungen an ein hochperformantes LPWAN. Vorteile gegenüber Narrowband-IoT liegen in erster Linie in einer größeren übertragbaren Datenmenge und einer kürzeren Latenzzeit (Verzögerung). Die Nachteile hingegen in etwas höherem Energieverbrauch.

Einsatz findet die Technologie daher vor allem bei datenintensiven IoT-Anwendungen aus den Bereichen Home Security oder Wearable Devices. Auch Anwendungen, die Sprachübermittlung benötigen, sind mit LTE-M realisierbar und nicht mit Narrowband-IoT.

Ideal für stationäre Niedrigenergie-Anwendungen: Narrowband-IoT (Cat-M2)

Was spricht also für die zweite LPWAN-Alternative? Die Antwort ist einfach: Es gibt eine schier endlose Anzahl an IoT-Anwendungen, bei denen nur periodisch kleine Datenmengen/Informationen übertragen werden. Bei diesen sind eine höhere Penetration und noch geringerer Energiebedarf die wichtigsten Entscheidungskriterien.

So kommt etwa bei Smart Meter Anwendungen Narrowband-IoT häufig zum Einsatz. Füllstände, Belegungsinformationen oder Lagerbestände werden hierbei in kurzen Zeitabständen und mit geringstem Energieaufwand aus der Ferne überwacht.

Um ein möglichst breit gefächertes IoT-Anwendungsfeld abzudecken, setzt Telefónica sowohl auf LTE-M als auch NB-IoT. Der Einsatz von Sensoren, Messdatenerfassung, Überwachung, Tracking, Bewirtschaftungssystemen und vieles mehr ist damit wirtschaftlich, stabil und über große Entfernungen und längere Batterielaufzeiten hinweg realisierbar.

Unser IoT-Experte Jürgen Pollich empfiehlt IT-Entscheidern:

„Sie sollten besonderen Wert auf eine möglichst langfristige Investitionssicherheit legen. Diversifikation kann zu einer finanziell schwer kalkulierbaren Belastung werden. In diesem Fall bedeutet das: Bei der Wahl zwischen LTE-M und NB-IoT sollten vor einer finalen Entscheidung die Vor- und Nachteile der einzelnen Übertragungsmethoden sehr genau gegeneinander abgewogen werden. Außerdem sollten Sie auf Technologie setzen, deren Anwendungen von einer breit aufgestellten Nutzer- und Entwickler-Community vorangetrieben wird oder für die bereits eine breite Marktdurchdringung vorhanden ist.“

Jürgen Pollich (Head of Business IoT/M2M & Fixnet Connectivity, Telefónica Deutschland)

PRAXIS-TIPP

In Administration und Management der IoT-Anwendung ist zum Beispiel die IoT-Plattform KITE eine breit aufgestellte und langfristig wie vielseitig einsetzbare Softwarelösung. Sie deckt das gesamte Mobilfunk-Technologiespektrum (2G, 3G, 4G, NB-IoT und LTE-M) ab und lässt so die gesamte IoT-Lösung inklusiver aller Geräte, Datenübermittlungen und Anwenderrollen zentral konfigurieren, verwalten und analysieren.

M2M versus IoT – Direktvergleich zeigt: IoT-Wachstum geht erst richtig los

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M2M versus IoT – Direktvergleich zeigt: IoT-Wachstum geht erst richtig los

Machine-to-machine (M2M) oder Internet of Things (IoT)? Die Antwort lautet: beide! Unsere Infografik zeigt: Beide Technologien wachsen in den nächsten Jahren weltweit nicht nur rasant, sondern könnten im Wachstum einen wahren Sprung (Statistiken hierzu finden Sie hier) machen!

Machine-to-Machine Kommunikation, kurz M2M, blickt bereits auf so etwas wie eine „Tradition“ zurück. Früher war die Technologie als „Telemetrie“ bekannt. Die Grundzüge der Funktionsweise sind bis heute geblieben: Micro-Controller sind in Geräten/Maschinen eingebettet und senden so Signale über Mobilfunk (oder auch Kabel) an andere Geräte oder eine Leitstelle. Wichtig hierbei: Die Kommunikation erfolgt in einer proprietären, sprich: eigenen, Protokollsprache.

Dem gegenüber steht das Internet der Dinge, kurz IoT. Signale, oder Daten, werden hierbei nicht innerhalb eines propietären Systems übertragen, sondern sind Internet- und damit IP-basiert. Via Cloud Computing ist es so möglich, zentral alle vernetzten Geräte/Maschinen zu überwachen, zu analysieren und zu steuern.

Für beide Technologien ist Telefónica ein wichtiger Partner für Geschäftskunden, der für sichere und stabile Vernetzung sorgt. Einige aktuelle Anwendungsfälle deutscher Unternehmen finden Sie hier.

Und so steht es um die Zukunft beider Technologien

Wie groß ist der Markt für M2M- und IoT-Technologie? Wie hoch sind die zu erwartenden Investitionen? Und von wie vielen Geräte und Maschinen sprechen wir eigentlich? Wir haben die wichtigsten Zahlen aufbereitet und stellen fest: Ganz besonders die erwartete Anzahl via IoT vernetzter Geräte liest sich beeindruckend.

5 Gründe, warum Energieunternehmen auf Telefónica setzen

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5 Gründe, warum Energieunternehmen auf Telefónica setzen

Die Energiebranche ist unter Druck. Energiewende, Digitalisierung und Preiskampf drängen die Strom-Anbieter zu Innovationen. Es braucht smarte, dynamische und skalierbare Lösungen. Die Kommunikationstechnologie liefert sie. Gleich mehrere Energieunternehmen arbeiten mit Telefónica zusammen. Ein Blick auf ihre Gründe.

Dass unsere Stromversorgung in erster Linie (ge)sicher(t) sein muss, ist klar. Doch im Gegensatz zu konventioneller Energie sind nachhaltige Energien weniger planbar. Die Lösung: Die Stromgewinnung muss in Echtzeit dem Bedarf angepasst werden.

„Smart Energy“ ist das Buzzword der Stunde. Einige der fortschrittlichsten Energieanbieter auf dem Markt arbeiten im Bereich „Smart Energy“ eng mit Telefónica zusammen. Wir haben nachgefragt, was die entscheidenden Argumente für ihr Vertrauen sind:

  • 1. Ein eigener APN erhöht die Sicherheit

„Bei Telefónica konnten wir einen eigenen APN bekommen, und zwar zu guten Konditionen. Das bringt ein großes Plus an Sicherheit. Bei anderen Anbietern wird ein solches Angebot höchst bepreist.“

Robin Geisler, Geschäftsführer der Münchner Firma eeMobility

eeMobility betreibt Ladepunkte für Elektroautos und bietet eine Grünstromgarantie. Hierfür muss das Unternehmen die Ladepunkte verlässlich und schnell schalten können. Und Sicherheit und Zuverlässigkeit spielen ebenso eine große Rolle, um namhafte Kunden wie Siemens langfristig an das eeMobility-Angebot binden zu können.

  • 2. Fundierte Erfahrung mit Gateway-Herstellern

„Telefónica Deutschland verfügt nicht nur über fundierte Erfahrungen im Energiemarkt, sondern arbeitet bereits seit längerem mit den wichtigen Gateway-Herstellern an einer optimalen Gestaltung des Rollout-Prozesses.“

Dr. Ralfdieter Füller, Geschäftsführer der GWAdriga GmbH & Co. KG

In Deutschland arbeitet Telefónica nicht nur mit allen namhaften Gateway-Herstellern zusammen, vielmehr wird die IoT SIM-Karte Global SIM Vivo Movistar o2 zugleich bereits bei der Produktion integriert. Und auch in der Abdeckung großer Flächen sowie vieler Datenpunkte blickt Telefónica im Bereich IoT schon heute auf fundierte Erfahrung zurück. Allein in Großbritannien betreibt Telefónica über 24 Millionen SIM-Karten. Angebot und Möglichkeiten sind nahezu grenzenlos: Mit Global SIM Vivo Movistar o2 sind weltweite Erreichbarkeit und Datenübertragung möglich.

  • 3. Praxiserprobte und ausfallsiche M2M-Netzinfrastruktur

„Wir haben uns aus wirtschaftlichen Gründen für Telefónica entschieden – aber auch, weil das webbasierte Managementsystem Smart M2M (Neu: Telefónica Kite Plattform) einen robusten Eindruck macht. Andere M2M-Plattformen erschienen uns nicht ganz so ausgereift wie das von Telefónica.“

Norman Gentges, stellvertretender Leiter des Virtuellen Kraftwerks von Next Kraftwerke, Köln

Mit Next Kraftwerke vertraut eines der größten virtuellen Kraftwerke Europas auf die Konnektivitätslösungen von Telefónica.
Das vielfach prämierte Unternehmen vernetzt intelligent rund 6.500 Stromproduzenten, -verbraucher und -speicher. Für das Geschäftsmodell ist eine ausfallsichere Funktionalität essentiell. Next legte daraufhin bestehende GPRS-Verbindung redundant aus und baute für die Steuerung der Anlagen vor Ort eine zweite Daten-SIM in seine „Next Boxen“ ein. Die Entscheidung fiel auf Global SIM Vivo Movistar o2. Diese erfüllte nicht nur die wirtschaftlichen und qualitätssichernden Anforderungen, sondern ist zugleich weltweit verfügbar und unterstützt nationales sowie internationales Roaming.

  • 4. Hoher Individualisierungsgrad

„Die hohe Konnektivität, einfache Skalierbarkeit und der attraktive Preis eröffnen unserem Unternehmen tolle Möglichkeiten, die den verschiedensten Abteilungen der Mainzer Netze – und damit den Verbrauchern – zugutekommen können“

Bastian Merz, Fachbereichsleiter Zähler-/ Messmanagement, Mainzer Netze GmbH

Gemäß der Vorgaben des Gesetzes zur Digitalisierung der Energiewende sind Energieversorger, wie etwa die Mainzer Netze, verpflichtet, steuerbare Verbraucher und intelligente Messsysteme einzusetzen. Damit stellte sich dem Unternehmen eine Reihe neuer Herausforderungen.

Attraktive Konditionen mit flexiblen, passgenauen Tarifmodellen, Daten-Pooling (unbenutztes Datenvolumen wird automatisch an stärker beanspruchte Verbrauchsstellen übertragen), Netz-Roaming (zur bestmöglichen Netzabdeckung und Erreichbarkeit wird nicht ein Netz, sondern alle genutzt), Skalierbarkeit der Verbrauchsstellen, individualisierte Rechnungsstellung und volle Prozess- und Kostenkontrolle boten eine schnelle Lösung mit zugleich großem Gestaltungsspielraum.

Hinzu kommt: Die Individualisierung soll weiter vorangetrieben werden. Individuell definierbare Datenlimits als Kostenschutz für Kunden, aber auch eine automatische Deaktivierung von SIM-Karten bei Nichtbenutzung (bspw. wenn aufgrund längrerer Abwesenheit kein Strom benötigt wird) sind angedacht.

  • 5. Alle vernetzten Verbrauchsstellen lassen sich zentral analysieren und verwalten

Last but not least, gibt es ein Tool, das alle Energie-Kunden von Telefónica nutzen: die IoT Online-Plattform KITE. Über sie lassen sich alle vernetzten Verbrauchsstellen überwachen, steuern und auswerten. Auch automatisierte Benachrichtigungen und Diagnosen sind individualisiert einstellbar.

So lassen sich nicht nur Stromverteilung und Kosten in Echtzeit steuern, sondern auch SIM-Karten können je nach Bedarf nach oben oder unten skaliert werden. Und auch Hardware-Änderungen im großen Ausmaß lassen sich über Kite schnell abwickeln.

Übrigens: Nicht nur die Energiebranche arbeitet auf ihrem Weg ins Internet der Dinge eng mit Telefónica zusammen! Auch in den Branchen Mobilität, Einzelhandel, Stadtplanung, Logistik, Event und vielem mehr tut sich derzeit einiges. Weitere Berichte finden Sie hier in unserem IoT Blog.

MWC beweist: 5G macht vernetzte Autos alltagstauglich

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MWC beweist: 5G macht vernetzte Autos alltagstauglich

Es ist ein Szenario, das die Autowelt seit Jahren beschäftigt: In einem Gemeinschaftsprojekt schickten spanische Unternehmen nun auf dem MWC Barcelona zwei PKW auf eine öffentliche Straße, die sich via 5G mit ihrer Umgebung austauschten. Das Ziel: Fahrer sollen Risiken schneller erkennen und Unfälle leichter verhindern können.

L’Hospitalet de Llobregat ist mit einer Viertelmillion Einwohnern die zweitgrößte Stadt der spanischen Region Kataloniens und – was die Lage betrifft – so etwas wie ein Vorort Barcelonas. Die Stadt liegt verkehrsgünstig zwischen Barcelona und dem Flughafen El Prat. Darüber hinaus durchkreuzen zwei der wichtigsten Straßen der Urbanregion die Stadt. Und, wie für spanische Städte üblich, verwinkeln sich unzählige schmale Straßen und Gassen spitz und eng durch die Häuserschluchten.

Kurzum: Es ist kein Ort, an dem Fahrradfahrer, Fußgänger, Autofahrer und Linienbusse friedlich und entspannt koexistieren. An allen Ecken und Straßenzügen lauern tote Winkel, Hindernisse, Fahrbahnverengungen und andere Gefahren.

Hochhäuser in l’Hospitalet de Llobregat

Im Zuge der „5G Barcelona Initiative“ (Anm. d. Red.: Barcelona hat es sich zum Ziel gesetzt, zum europäischen 5G Hub zu werden) zeigte nun ein Verbund von Unternehmen wie Telefónica, SEAT, Mobile World Capital Barcelona, Ficosa, ETRA und i2CAT auf dem MWC Barcelona, der weltweit größten Branchenveranstaltung, wie sich diese Gefahren mithilfe modernster intelligenter Technologie minimieren lassen. In Zahlen: Unfälle sollen um bis zu 68% reduziert werden können!

So funktioniert vernetztes Fahren in der Praxis

In Barcelona gelang nun der Praxistest. Via Edge-Computing erhält das Auto ein kurzes Signal, wenn ein Fußgänger einen nahen Zebrastreifen überqueren will. Der Fahrer wird automatisch und unmittelbar akustisch und optisch gewarnt.

Auch Fahrräder, die mit einer Geolokalisierung ausgestattet sind, senden via Edge Computing Signale an das Auto. Nähert sich das Rad schnell und abrupt dem Auto, wird der Fahrer ebenfalls automatisch gewarnt. Ganz besonders, wenn die Sicht durch einen LKW o.ä. verdeckt ist, kann eine solche Warnung Leben retten!

Dieses Video zeigt die Beispiele in der Praxis:

Doch nicht nur bei verdeckter, sondern auch bei schlechter Sicht, ist vernetztes Fahren ein komplett neuer Sicherheitsgewinn: Nähert sich ein vernetztes Auto etwa einem anderen, das bei schlechter Sicht am Straßenrand steht, wird dieses automatisch „informiert“. Der Fahrer wird wieder benachrichtigt und das stehende Fahrzeug blinkt zudem auf, um sich „bemerkbar“ zu machen.

Kollaboration als Co-Pilot

Um vernetztes Fahren wie in diesem Case möglich zu machen, müssen gleich mehrere Technologie-Expertisen zusammengebracht werden. In diesem Fall waren dies:

  • SEAT stellte je eines seiner Ateca- und Arona-Modelle, welche mit der notwendigen Konnektivitätstechnologie und entsprechenden Instrumenten ausgestattet werden konnten.
  • Telefónica SA stellte die End-to-End-Konnektivität zur Verfügung und erlaubte es dabei erstmals auch Drittanbietern Edge-Anwendungen zu implementieren.
  • Ericsson und Qualcomm Technologies steuerten das neue Qualcomm 5G Chipset bei. Dieses ermöglichte nicht nur die 5G-Rechenprozesse für die Sicherheitsanwendungen. Auch das Streaming von 4K-Videoinhalten war dadurch erstmals im Auto möglich.
  • Ficosa entwickelte und produzierte, die in den Autos verbaute C-V2X Kommunikationsplattform, die Informationen von und zum Auto verarbeitete.
  • i2CAT übernahm unterdessen die Entwicklung der ultra-präzisen Lokalisierungstechnologie für Fahrräder.
  • ETRA kümmerte sich um die Vernetzung der Straßeninfrastruktur, wie etwa die Kommunikation mit den Ampeln.
  • MWC Barcelona und 5G Barcelona unterstützten beim Projektmanagement und sorgten dafür, dass das Projekt im wahrsten Sinne des Wortes „auf die Straße kam“.

Der Case zeigt: Vernetzte Technologien bedeutet zugleich Expertisen und Firmen zu vernetzen. Wenn auch Sie mit einem Projekt 5G-Netztechnologie nutzen möchten, dann „connecten“ Sie sich jetzt hier mit uns!