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Narrowband-IoT: Alles vernetzt, aber schön getrennt

Bereits heute kommunizieren Milliarden Geräte weltweit miteinander. Das Internet of Things macht es möglich. Neben kabelbasierten Lösungen und diversen Funkstandards wie WLAN kommen dabei immer mehr Mobilfunk-Technologien zum Einsatz.

Security Bildquelle: © Konica Minolta/Shutterstock

Mobilfunk-Technologien im IoT-Umfeld sind mitunter effizienter und vor allem sicherer. Denn so kann die Kommunikation nach außen vom sensiblen Firmennetz getrennt werden. Mit dem neuen Narrowband-IoT (NB-IoT) kann die Vernetzung zudem auch dort gelingen, wo andere Standards sonst nur schwer hinkommen. Bereits vor mehr als einem Jahr eröffnete Vodafone in Düsseldorf ein Entwicklungszentrum für das Internet der Dinge, wo unter anderem auch Narrowband-IoT-Lösungen getestet und alltagstauglich gemacht werden. Zu den Partnern gehören unter anderen Huawei, Ericsson und Nokia sowie die Modulhersteller Telit und U-Blox. Auch Chiphersteller wie Intel und Neul sind an der Weiterentwicklung von NB-IoT beteiligt.

Ob klassisches GSM oder Narrowband-IoT: Mobilfunk-basierte Lösungen und Gateways werden häufig dann eingesetzt, wenn zuverläs-sige Verbindungen nach außen benötigt werden, ohne dass ein Zugriff auf das komplette Firmennetzwerk möglich ist. Das Unternehmen Saar Gummi, das Karosseriedichtsysteme für Kunden aus der Automobilindustrie entwickelt und herstellt, setzt beispielsweise Mobilfunk-basierte Sensoren ein, die die Umgebungsbedingungen wie die Luftfeuchtigkeit und Temperatur überwachen. So werden für die in der Fertigung eingesetzten Gummimischungen konstante Qualitätskriterien gewährleistet.

Automatische Alarmierung
„Die Lagerung der gefertigten Mischungen für Dichtungen kann nur unter bestimmten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen erfolgen“, erklärt Sascha Hellermann, Vorstandsmitglied beim Software- und Beratungsunternehmen Cocus, das die Mobilfunk-basierte Lösung entwickelt hat und auch managt. Sind diese Werte zu hoch oder zu niedrig, härtet die Mischung aus, sodass arbeits- und kostenintensive Nacharbeiten nötig werden. „Das Monitoring und Alarming dieser Werte ist für Saar Gummi produktionskritisch. Beide Werte müssen immer in einem für den Fertigungsprozess relevanten Toleranzbereich bleiben“, erklärt Sascha Hellermann. Cocus setzt bei Saar Gummi auf LTE- und zukünftig auch Narrowband-basierte Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensoren. Diese erheben Daten wie Position, Temperatur und Luftfeuchtigkeit und senden diese in Echtzeit an das Online-Dashboard. Dort werden die übermittelten Informationen verarbeitet und visualisiert. Die kritischen Schwellenwerte für beide Werte können für jeden Sensor individuell festgelegt werden. Im Fall der Fälle werden dann bei deren Unter- oder Überschreiten Alarme ausgelöst und Benachrichtigungen an entsprechende Mitarbeiter versendet. Gleichzeitig kann trotz der Vernetzung per Mobilfunk nach außen über das Mobilfunk-Gateway und somit letztlich über den Sensor beziehungsweise das Gerät nicht auf das eigentliche Firmennetzwerk zugegriffen werden. Würde der Austausch zwischen Gerät und Firmennetz erfolgen – etwa per WLAN, Bluetooth oder Kabel – könnten Kriminelle dies als Sicherheitslücke ausnutzen.

IoT-Geräte nicht unnötig einbinden
„Bei allen Vorteilen, die das IoT bietet, muss immer bedacht werden, welche potenziellen Risiken damit einhergehen“, sagt Torsten Maier, Vorstand bei Stellaneo. Vernetzung sei gut und wichtig, aber es gebe keinen Grund, Geräte und Maschinen mit dem Unternehmensnetz zu verbinden, wenn dadurch keine entscheidenden Vorzüge erzielt würden. „Und selbst wenn etwa der Drucker per WLAN mit dem PC verbunden werden soll, muss die Kommunikation mit dem Hersteller nicht über denselben Weg erfolgen. Nutzt man dafür eine separate zuverlässige Mobilfunkverbindung, ist das Sicherheitsproblem bereits gelöst“, erklärt Maier. Denn dann kann der Hersteller, der heutzutage in der Regel weiterhin Besitzer des Gerätes bleibt und lediglich den tatsächlichen Gebrauch aus der Ferne abrechnet, dies tun, ohne dass die externe Vernetzung ein Sicherheitsrisiko für das Unternehmen darstellt. Durch eine zusätzliche optionale externe öffentliche IP-Adresse ist jederzeit ein einfacher Zugang zur Hardware möglich, ohne jegliches Risiko für das Unternehmen. So machen Mobilfunk-Lösungen das Internet of Things sicherer, ohne dass man Kompromisse eingehen muss.

Narrowband-IoT gehört die Zukunft
Zukünftig dürften viele dieser Mobilfunklösungen auf dem Narrowband-IoT-Standard basieren. NB-IoT gehört zum Bereich der Low Power Wide Area Networks (LPWAN) und gewährleistet mit einer Reichweite von mehr als zehn Kilometern auch nahezu störungsfreien Empfang in Gebäuden. Die Netzabdeckung im Gebäudeinneren eignet sich für viele Anwendungen: Industrieanlagen, Gebäudemanagement, E-Health. Die Datenübertragungsrate liegt bei bis zu 250 KBit/s bei einer Bandbreite von 180 kHz. In der Regel übertragen NB-IoT-Module ein Mal pro Stunde oder lediglich täglich kleine Datenpakete. Es funktioniert auch dann noch, wenn nur wenig Netzabdeckung vorhanden ist, da keine Sprache transportiert werden muss. Somit kann NB-IoT auch dort noch für das IoT genutzt werden, wo ein Telefonat nicht mehr möglich wäre.

Tillmann Braun ist Fachjournalist mit Sitz in Stuttgart