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NB-IoT und LTE-M: Sparsam und preiswert zum Booster für das Internet der Dinge

Dem Internet der Dinge wird ein sagenhaftes Wachstum vorhergesagt. Wenn aber viele Dinge vernetzt und ins IoT gebracht werden sollen, müssen massiv Niedrigenergie-Techniken zum Einsatz kommen – aus Gründen der ökologischen und wirtschaftlichen Nachhaltigkeit. Die Mobilfunkstandards Narrowband-IoT (NB-IoT) und LTE-M sind genau darauf ausgelegt. Sie bringen zwar gewisse Einschränkungen mit sich, können aber wichtige Stärken ausspielen – um so zum Booster für das Internet der Dinge zu werden.

Alternative Stromversorgung über Solar für abgeschiedene IoT Sensoren.

Ohne Strom funktioniert in unserer hoch technisierten Welt so gut wie nichts. Das gilt gerade auch für das Internet der Dinge, nicht nur für die Netzinfrastruktur, sondern für jedes einzelne Gerät, jeden Sensor, jeden Aktor. Deshalb spielt die Stromversorgung eine große Rolle bis an die Endpunkte des IoT. Zwar verfügen wir über stabile Stromnetze – doch sie reichen eben nicht überall hin. Oft lohnt auch der Aufwand einer Verkabelung nicht an jeder Stelle, an der hin und wieder Messdaten erhoben und weitergeleitet werden sollen. Beispiele hierfür gibt es viele: Sensoren für Parkplätze oder Regallager, Füllstandmesser von Tanks und Fässer, Ortungstechnik für Ladungsträger in der Logistik, Schlüssel oder Gepäck, Umweltsensoren an Wetterstationen, Feuchtigkeitsmesser für den Boden in der Landwirtschaft, … Der Fantasie sind kaum Grenzen gesetzt.

Dass nicht an all diesen Stellen die komplette Technik eines Smartphones zum Einsatz kommen kann, weiß jeder, der mit dem Akku seines wichtigsten Begleiters nur knapp über einen Arbeitstag kommt. Das ist aber auch nicht nötig, denn im Internet der Dinge geht es vielfach um weit weniger fordernde Anwendungen als etwa Streamen von hochaufgelösten Videos oder Computerspiele mit Echtzeitreaktionen.

Oft brauchen die IoT-Anwendungen nur wenige Bits und Bytes an Daten vielleicht einmal pro Stunde oder pro Tag zu erfassen und zu senden. Andere Anwendungen wie Bewegungsüberwachungen benötigen vielleicht nicht die Spitzenauflösung von Fotos und Videos, die zur Analyse gesendet werden.

Genau auf die Anwendungsbandbreite im Internet der Dinge haben die entscheidenden Standardisierungsgremien Vernetzungstechnologien für Low Power Wide Area (LPWA) entwickelt und die Mobilfunkstandards Narrowband-IoT und LTE-M als wichtige Ergänzung ausgelegt. Sie kommen mit vergleichsweise wenig Energie aus, sodass sie mit Akkus oder Batterien relativ lange unabhängig betrieben werden können. Zehn Jahre Laufzeit und mehr sind mit der neuesten Gerätegeneration durchaus möglich. Auch mit dem benötigten Funkfrequenzspektrum gehen sie sparsam um, sodass beispielsweise im 5G-Netz bis zu einer Million von Geräten in einer Funkzelle vernetzt werden können. Entsprechende Funkmodule lassen sich massentauglich preiswert produzieren, sodass dem massiven Ausbau des Internet der Dinge von der technischen Seite nichts im Wege steht.

Unterschiede zwischen NB-IoT und LTE-M

Die Vorteile der beiden Standards werden aber natürlich mit Einschränkungen an anderer Stelle „erkauft“: So werden Daten langsamer übertragen, die Bandbreite ist eingeschränkt, und Telefonieren, also beidseitige Sprachübertragung, ist bestenfalls eingeschränkt möglich. Und bei mobilen Anwendungen kommt es im NB-IoT-Standard mit dem Wechsel der Funkzelle zur Unterbrechung der Mobilfunkverbindung, bei LTE-M wird sie übergeben und bleibt erhalten.

Wer eine eigene IoT-Anwendung plant, tut deshalb gut daran, sich mit den Funkstandard genauer zu beschäftigen. Damit später kein Frust entsteht, muss er vorher genau wissen und festlegen, welche Anforderungen seine IoT-Anbindung erfüllen muss, um dann den passenden Mobilfunkstandard zu wählen. Das gilt im Übrigen auch für die Wahl des passenden IoT-Tarifs und Mobilfunk-Providers. Nicht jedes Telekommunikationsunternehmen bietet alle Funktionalitäten und Standards.

Geschäftskunden von o2 Telefónica können beide LPWA-Technologien flächendeckend in Deutschland und im Ausland nutzen, denn das Unternehmen baut seine Partnerschaften mit Roaming-Partnern entsprechend aus. Infos zur Netz- und Länderabdeckungen für NB-IoT und LTE-M finden sich auf unsere IoT-Webseite.

IoT-Whitepaper für Entwickler und Entscheider

Die IoT-Experten von o2 Telefónica haben in einem Whitepaper „Wissenswertes über LTE-M, NB-loT und LPWA für Entwickler und Entscheider“ alle wichtigen Grundlagen zusammengeschrieben, die Sie für Ihre IoT-Vorbereitung benötigen. Das Whitepaper können Sie über den Telefonica IoT LinkedIn-Kanal kostenlos herunterladen.
Alternativ können Sie uns auch gerne eine E-Mail mit dem Betreff „Whitepaper LTE-M & NB-IoT“ und Ihren Kontaktdaten an cc.iot@telefonica.com senden.

Übrigens: Auf der Hannover Messe können Sie live erleben, wie moderne Vernetzung für das Internet der Dinge und das Industrial IoT (IIoT) ganz praktisch funktioniert, z.B. mittels LTE-M, NB-IoT, 5G und Campus-Netze.

Seien Sie gespannt und besuchen Sie o2 Telefónica am Stand D07 in Halle 8 vom 30. Mai bis 2. Juni 2022.

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