Vom U-Boot in die Industrie
Viele der über das IoT übertragenen Datenmengen sind so klein, dass sie nicht über einen Mobilfunkstandard übertragen werden müssen. Um kleine Datenmengen mehrfach pro Tag oder pro Stunde zu übertragen, eignet sich LPWAN (Low Power Wide Area Network).
Wie lassen sich die Herausforderungen des IoT meistern, damit Unternehmen von den Vorteilen möglichst schnell profitieren können? 80 bis 90 Prozent aller IoT-Geräte werden allein für Services konzipiert, die hohe Volumina kleiner Datensätze übertragen können. Diese Informationen und ihre Nutzung bieten für Unternehmen und Regierungen auch den größten Anreiz, in die Realisierung des IoT zu investieren. Die restlichen zehn bis 20 Prozent transferieren hohe Datenvolumina, die entsprechende Übertragungstechnologien benötigen.
Milliarden verschiedenster Devices verbinden
Um kleine Datenmengen mehrfach pro Tag oder pro Stunde zu übertragen, eignet sich LPWAN (Low Power Wide Area Network). Dieses Schmalband-Spektrum wurde in der Vergangenheit bereits für die U-Boot-Kommunikation verwendet. Durch die Vielzahl der vernetzten Geräte entstehen Milliarden von Messdaten, die entsprechende Verbindungen benötigen. Der Einsatz von LPWANs für diese Kommunikation ist in mehrfacher Hinsicht interessant: Sie übertragen Daten kostengünstig und sind hochverfügbar. Sollte ein Empfänger ausfallen, werden die Daten automatisch an den nächsten Knotenpunkt umgeleitet. Damit ist eine durchgängige, ausfallsichere Datenübertragung gewährleistet. Applikationen zu entwickeln sowie Daten zu sammeln und zu integrieren ist mit der Ultra-Schmalband-Technologie durch entsprechende Tools ebenfalls einfacher als mit anderen Übertragungsstandards. LPWAN erlaubt außerdem Monitoring-Einsichten in Echtzeit - ein Vorteil im Vergleich zu anderen Technologien.
Die richtige Kombination
Allerdings erfüllen nicht alle LPWAN-Angebote die vier Schlüsselkomponenten bestmöglich oder arbeiten nicht nahtlos mit anderen Vernetzungsmöglichkeiten zusammen. Eine ideale Kombination bietet Folgendes:
- • Energieeffizienz: Dazu gehören ein langes Batterieleben und ein im Voraus planbarer Energieverbrauch. Auf diese Weise können die bestmögliche Anwendererfahrung und niedrige Wartungskosten gewährleistet werden.
- • Globales Netz, transparentes Roaming und Out-of-the-Box-Konnektivität: Eine offene IT-Infrastruktur und weltweite Verfügbarkeit erlauben einem Gerät oder Objekt das weltweite Teilen von Daten
- • Einfach und unkompliziert: Die Kosten und Komplexität des benötigten Siliziums lassen sich signifikant reduzieren. Außerdem werden Entwicklung und Implementierung deutlich vereinfacht.
- • Niedrigere Kosten: Ein ideales LPWAN-Angebot ist einfach zu implementieren und zu managen. Somit kann die Messbarkeit des ROI leicht erkannt werden.
Diese Aspekte sollten mit weltweit gültigen Vereinbarungen kombiniert werden. Das ermöglicht hohe Qualitätsstandards, eine breite Palette an Partnern, um die passenden Hardware-Komponenten und -Plattformen zu finden, sowie eine einfache Vernetzung, ohne dass eine spezielle Konfiguration notwendig ist. Ein Bereich, in dem LPWAN-Technologien zu einer schnelleren und flächendeckenden Einführung des IoT führen können, ist die produzierende Industrie. Hier muss zwar eine Vielzahl von Informationen übertragen werden, die Datenmenge ist aber überschaubar. Dazu gehören beispielsweise Informationen zur Funktionsfähigkeit von Robotern, die nicht über WLAN oder 4G-Netzwerke übertragen werden müssen. Auch Daten zum Verschleiß einer Maschine und eine Einschätzung zum Wartungszeitraum benötigen nur den Transfer eines Datensatzes im Bit-Bereich. Ein Funknetz, das einen aktualisierten Datensatz mehrfach pro Tag transferiert, benötigt daher nicht die gleiche Bandbreite wie Wireless gesendete Kundendaten für eine neue Großbestellung.
Den passenden Standard finden
Das IoT benötigt also nicht eine einzige Technologie zur Datenübertragung, sondern eher die jeweils passende. Nur dann lassen sich die Chancen, die das IoT bietet, bestmöglich ausschöpfen. Für die datenintensive Kommunikation zwischen Mensch und Maschine oder zwischen Maschinen würde dann die Übertragung via Bluetooth, Zigbee, WiFi und LTE(m)-/Mobilfunknetz sorgen. Die Nachfrage nach solchen Angeboten wird von Lösungen mit hohem Durchsatz vorangetrieben. Insgesamt gibt es aber eine Reihe verschiedener Übertragungstechnologien - und diese Vielzahl erschwert Organisationen die Entscheidung für einen bestimmten Standard. Idealerweise setzt ein Unternehmen mehrere Technologien ein, um alle Anforderungen abzudecken und eine weltweit skalierbare Vernetzung zu gewährleisten, damit die Daten von Milliarden vernetzter Objekten übertragen werden - und Firmen diese entsprechend analysieren können. Um eine umfassende Vernetzung zu erreichen, ist LPWAN ein geeigneter Standard. Das Sigfox-Netzwerk ist momentan in 34 Ländern präsent. Ziel ist es, bis Ende 2018 die Abdeckung auf 60 Länder zu erweitern. Aktuell deckt das Netz 2,6Mio.km² mit einer Bevölkerung von 658Mio. Menschen ab. Dabei sind bereits auf allen fünf Kontinenten Millionen Objekte im Netz registriert. Die von Milliarden implementierter Geräte gesammelten Daten können Branchen auch über die produzierende Industrie hinaus verändern. Es gibt bereits Anwendungsbeispiele wie in der Landwirtschaft oder im Gesundheitswesen sowie für Verbraucher, Städte und Dutzende weiterer Industrien, die die Fortschritte bei der Realisierung des Internet der Dinge unterstreichen. Diese Beispiele sind jedoch erst der Anfang der Digitalisierung, die künftig noch rasanter voranschreiten wird.
Viele der über das IoT übertragenen Datenmengen sind so klein, dass sie nicht über einen Mobilfunkstandard übertragen werden müssen. Um kleine Datenmengen mehrfach pro Tag oder pro Stunde zu übertragen, eignet sich LPWAN (Low Power Wide Area Network).
Wie lassen sich die Herausforderungen des IoT meistern, damit Unternehmen von den Vorteilen möglichst schnell profitieren können? 80 bis 90 Prozent aller IoT-Geräte werden allein für Services konzipiert, die hohe Volumina kleiner Datensätze übertragen können. Diese Informationen und ihre Nutzung bieten für Unternehmen und Regierungen auch den größten Anreiz, in die Realisierung des IoT zu investieren. Die restlichen zehn bis 20 Prozent transferieren hohe Datenvolumina, die entsprechende Übertragungstechnologien benötigen.
Milliarden verschiedenster Devices verbinden
Um kleine Datenmengen mehrfach pro Tag oder pro Stunde zu übertragen, eignet sich LPWAN (Low Power Wide Area Network). Dieses Schmalband-Spektrum wurde in der Vergangenheit bereits für die U-Boot-Kommunikation verwendet. Durch die Vielzahl der vernetzten Geräte entstehen Milliarden von Messdaten, die entsprechende Verbindungen benötigen. Der Einsatz von LPWANs für diese Kommunikation ist in mehrfacher Hinsicht interessant: Sie übertragen Daten kostengünstig und sind hochverfügbar. Sollte ein Empfänger ausfallen, werden die Daten automatisch an den nächsten Knotenpunkt umgeleitet. Damit ist eine durchgängige, ausfallsichere Datenübertragung gewährleistet. Applikationen zu entwickeln sowie Daten zu sammeln und zu integrieren ist mit der Ultra-Schmalband-Technologie durch entsprechende Tools ebenfalls einfacher als mit anderen Übertragungsstandards. LPWAN erlaubt außerdem Monitoring-Einsichten in Echtzeit - ein Vorteil im Vergleich zu anderen Technologien.
Sigfox
Dieser Artikel erschien in IoT Design 5 2017 - 18.09.17.Für weitere Artikel besuchen Sie