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M2M/Internet-of-Things: LTE-Upgrade für das mobile IoT

Mit drahtlosen Technologien wie Bluetooth, Zigbee, Wifi oder zellularen Netzen lässt sich jedes Ding an fast jedem Ort der Welt schnell und zuverlässig mit dem Internet verbinden. Die jüngsten Technologien LTE-M und NB-IoT werden eine Schlüsselrolle zum Erfolg des Internets der Dinge übernehmen.

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Durch die Einführung von Zugangsklassen (Access Class) lässt sich verhindern, dass zu viele IoT-Devices gleichzeitig Daten über das LTE-Netz versenden wollen. Bildquelle: © Rohde & Schwarz

Durch die Einführung von Zugangsklassen (Access Class) lässt sich verhindern, dass zu viele IoT-Devices gleichzeitig Daten über das LTE-Netz versenden wollen.

Das Internet der Dinge soll in nicht allzu langer Zeit zig Milliarden Geräte mit dem Internet verbinden. Laut Harbour Research wurden im Jahre 2014 schätzungsweise zwei Milliarden IoT-Geräte verkauft, im Jahre 2020 erwarten Branchenkenner schon mehr als sieben Milliarden. Dies wird nur möglich, wenn kostengünstige Kommunikationsnetze und Endgeräte verfügbar sind. Die meisten Anwendungen nutzen lokale Netzwerktechnologien, die in lizenzfreien Frequenzbändern arbeiten. Für Anwendungen, die hingegen auf Mobilität oder weltweite Erreichbarkeit angewiesen sind, werden neben Satellitentechnologien hauptsächlich Mobilfunktechnologien der zweiten und dritten Generation eingesetzt. Typische Beispiele dafür sind Flottenmanagement, Containerverfolgung, Services für Verkaufsmaschinen wie Kaffee- oder Geldautomaten oder der große Bereich Gesundheitsüberwachung, um nur einige zu nennen.

Meist sind es Anwendungen, die wenig Datenverkehr verursachen, oft genügt schon ein SMS-Service zur Übertragung. Heute nutzen etwa 60 Prozent der zellularen IoT-Geräte Technologien der zweiten Mobilfunkgeneration wie GPRS. Der Übergang zur dritten Generation steht in den nächsten Jahren bevor, insbesondere wenn höhere Datenraten und Langzeitverfügbarkeit des Netzwerks gefragt sind. Die vierte Mobilfunkgeneration mit LTE spielt bislang eine untergeordnete Rolle.

Da LTE primär für den mobilen Breitbandmarkt optimiert ist, gibt es bislang wenig Bedarf für die 4G-Technologie im IoT-Umfeld. Zudem sind die Kosten für ein LTE-Modem im Vergleich zu einem GSM-Modem noch relativ hoch. Es gibt jedoch Aspekte, die LTE immer attraktiver werden lassen: Dazu zählt zunächst dessen weltweite Verfügbarkeit. Laut GSMA gab es im September 2015 bereits 422 Operatoren in 146 Ländern, die kommerzielle LTE-Services anbieten.

Hinzu kommt die Langzeitverfügbarkeit von LTE. Immer mehr Mobilfunkbetreiber kündigen an, dass sie mobile Netzwerke der zweiten Generation nicht länger unterstützen werden. Daher wird es notwendig, auf die neuste Technologie umzustellen. Erste LTE-Chipsets, die hinsichtlich ihres Kosten- und Stromverbrauchs für den M2M-Markt optimiert sind, gibt es bereits. Im Hinblick auf spektrale Effizienz, Latenz und Datendurchsatz besitzt LTE ohnehin technologische Vorteile.