20.08.2020

IoT-Konnektivität

Ins IoT, aber wie?

Ob beim Waren-Tracking, Objekterkennung oder Predictive Maintenance: ohne das Internet der Dinge keine Industrie 4.0. Doch IoT ist nicht gleich IoT: Je nach Anwendung eignen sich unterschiedliche Funktechnologien. Komplettlösungen helfen, alle Anforderungen abzubilden. Ein Überblick.


All-inclusive-Tarifen von Business Smart Connect sollen produzierenden Unternehmen einen einfachen Start ins Internet der Dinge ermöglichen.
Bild: Deutsche Telekom AG

20,4 Milliarden: So viele smarte Geräte und Anlagen vernetzt das IoT laut dem Marktforschungsunternehmen Gartner bereits dieses Jahr. Auch deutsche Betriebe setzen voll auf die smarten Helfer. 84 Prozent nutzen laut der Studie "Das Internet der Dinge im deutschen Mittelstand 2019" der Deutschen Telekom mindestens eine IoT-Anwendung, 80 Prozent haben das in naher Zukunft vor. Die meisten Anwendungen haben eines gemeinsam: Die Netzwerkanbindung ist oft der erste große Schritt, über den sich Entwickler Gedanken machen. Denn jede Technologie glänzt in einem anderen Bereich, etwa bei der Sicherheit oder der Bandbreite, bei Latenz oder Genauigkeit.

2G bleibt ein günstiger Einstieg

Ein typisches Einsatzszenario für das IoT ist der Warenversand. Etwa, wenn eine Europalette für den weltweiten Transport über ihre typische Lebensdauer verfolgt werden soll. Die Lösung soll zudem möglichst günstig sein - auf höchste Genauigkeit, Gebäudedurchdringung oder Reaktionsgeschwindigkeit kommt es nicht an? Hier genügt bereits konventionelle GSM-Hardware, die im 2G-Mobilfunknetz funkt. Die Reichweite beträgt so bis zu fünf Kilometer, jedoch kostet die Übertragung etwas mehr Strom als mit speziell für das IoT konzipierten Funktechnologien.

4G ist effizient und durchdringend

Bereits 2016 hat die weltweite Mobilfunk-Kooperation 3GPP einige LTE-Funkstandards für die IoT-Anwendung definiert. Eine davon ist Narrowband-IoT, kurz NB-IoT. Diese Technologie für stromsparende Wide-Area Networks (LPWAN) bietet neben viel Reichweite auch besonders geringen Stromverbrauch. Die Laufzeit beträgt je nach Hardware bis zu zehn Jahre. NB-IoT lohnt sich daher, wenn kleine Datenpakete in großen Zeitabständen übertragen werden. Etwa bei smarten Ventilsensoren für die vorausschauende Wartung, die sich nur zentral melden, wenn die Anlage kritische Druckschwellen überschreitet. Solche Anlagen dürfen dazu auch tief im Keller stehen, denn verglichen mit GSM steigt die Funkleistung etwa um 20 Dezibel. So durchdringt NB-IoT sehr gut bauliche Hindernisse. Auf geringe Latenzen und viele Funkkontakte pro Sekunde ist NB-IoT jedoch nicht ausgelegt. Hier kommt LTE-M ins Spiel: Wie NB-IoT wurde der Standard speziell für mobile IoT-Konnektivität entwickelt, bietet jedoch bessere Reaktionszeiten und höhere Datenraten, die auch Sprachübertragung ermöglichen. Durch die kontinuierliche Übertragung ist der Standard gut geeignet für mobile Anwendungen wie das Asset Tracking oder direkte Maschine-zu-Maschine-Verbindungen. So ergänzen sich beide LTE-Technologien.

Wi-Fi und Bluetooth im Nahbereich

Doch auch wenn die Reichweite hoch ist, hängt die LTE-Hardware durch ihre mobilfunkbasierte LPWAN-Anbindung immer vom Mobilfunkempfang ab. Nicht so Wi-Fi, das für zeitkritische, bandbreitenintensive und isolierte IoT-Projekte die Lösung sein kann. Ob Echtzeit-Videoübertragung oder ein latenzfrei steuerbares Lagertransport-System: Wi-Fi kommt mit seinen zahlreichen Unterstandards vielen Anforderungen entgegen. Direkte Cloudanbindung ist nicht nötig? Dann spart Bluetooth Strom und verbessert die Lokalisierung bei On-premises-Anwendungen wie dem Lagermanagement und Indoor-Tracking.

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Komplettlösungen für den Einstieg

Die technologische Vielfalt erschwert vielen Unternehmen den Überblick. Einen einfachen und schnellen Einstieg bietet die Telekom mit Business Smart Connect. Die Lösung umfasst Prepaid-SIM-Karten mit 2G, LTE und NB-IoT-Anbindung und deckt so viele Standards ab. Künftig wird auch LTE-M verfügbar sein. Mit der Komplettlösung setzen auch Mittelständler und selbstständige Entwickler schnell vernetzte Produkte um. Über die IoT-Plattform Cloud of Things können Nutzer die gesammelten Daten verknüpfen und für andere Software nutzen. Per Serviceportal gelingt die Verwaltung der SIM-Karten samt verbleibendem Datenvolumen. Die Integration von Business Smart Connect ist einfach: Die SIM-Karten der Telekom lassen sich wechselbar per Plug&Play oder permanent in jedem IoT-Gerät installieren. Daten schicken diese dann über alle Funkstandards im kompletten Netz der Telekom direkt in die Cloud. Das macht die Übertragung verlässlich, energieeffizient - und sicher. Denn NB-IoT nutzt alle LTE-Sicherheitsmechanismen, ein internationales Experten-Netzwerk überprüft und verbessert fortlaufend die Funktionen. Business Smart Connect umfasst Tarife für verschiedene Anwendungen. So genügen für Messdaten oder gelegentliche Standortinformationen 6 bis 30MB Datenvolumen. Für die Anbindung von Fahrzeugen und Maschinen sind Tarife mit Datenmengen von 300 bis 3.000MB geeignet. Die Lösung funkt auch über deutsche Grenzen hinaus. Die Telekom hat das Roaming für NB-IoT bereits in 18 europäischen Ländern aktiviert.

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