Mobilfunk für Sensoren - IoT / Internet of Things

Bei "Narrowband-IoT" handelt es sich um einen Funkstandard, der für das Internet of Things (IoT) vorgesehen ist. Problem bei herkömmlichen, meist GSM-basierten Sensoren oder Geräten war einerseits der Batteriebetrieb und andererseits der Funkempfang. GSM-Geräte verbrauchen in der Regel so viel Strom, daß in den Geräten zumeist das Funkmodul abgeschaltet wurde. Dies hatte bei einer anstehenden Datenübertragung das Problem, daß der gesamte, oft zeitraubende Netzeinbuchvorgang wiederum viel Strom verbrauchte. Es existierten keinerlei Stromsparmechanismen in den 2G-Modems. Andererseits waren die Geräte in den Zwischenzeiten natürlich "offline" und konnten weder abgefragt noch konfiguriert werden oder gar Schaltbefehle empfangen. Weiterhin lässt die Coverage, also die Funkverbreitung in vielen Fällen noch zu wünschen übrig, sowohl indoor als auch z.B. in Kellern.


NB-IoT bzw. Cat-M1 basiert auf einem Subset bestehender LTE-Mobilfunknetze und ist damit auch für hohe Qualitätsansprüche an das Übertragungsmedium geeignet. Weiterhin existieren mehrere Stromsparmechanismen, die es Sensoren auch erlauben, auch für längere Zeiten in einen Low-Power-Modus zu fallen. Das Mobilfunknetz ist sich dessen bewusst und toleriert dies entsprechend. Das Gerät / der Sensor ist somit nicht offline, sondern erreichbar.



NB-IoT bzw. LTE Cat NB

NB-IoT ist für kleine Datenmengen geeignet, deren Versenden bzw. Empfang nicht zeitkritisch sind. Latenzen, also Verzögerungen auf der Sendestrecke können bis zu 10s dauern. Dadurch sind dringende Meldungen bzw. Signalisierungen wie z.B. eine Feuermeldung über NB-IoT nicht möglich. Unkritische Anwendungen wie Temperaturen, Energieerfassung, Luftgüte, etc. können darüber jedoch sehr gut übertragen werden. Die max. Bandbreite im Upilink, also vom Sensor in Richtung Mobilfunknetz ist mit 16,9 Kbit/s für die meisten Anwendungen mehr als ausreichend. Die Unterstützung von Sprache wird nicht unterstützt und ist aufgrund der Latenzen auch nicht sinnvoll bzw. möglich. NB-IoT befindet sich in Deutschland im Ausbau, in einigen europäischen Nachbarländern ist es flächendeckend verfügbar.



LTE-M bzw. LTE Cat M1

Cat-M1 befindet sich in verschiedenen Ländern ebenfalls im Ausbau. Die Latenz ist mit 10-15ms sehr gering und die max. Bandbreite im Uplink von 1 MBit/s lässt auch den Transport größerer Datenmengen zu. Weiterhin wird Sprache unterstützt.



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