Low Power Wide Area Networks (LPWANs)

So kommunizieren Maschinen im IoT

von - 18.12.2018
IoT-Netzwerk
Foto: metamorworks / shutterstock.com
Das richtige Netzwerk ist das Fundament für erfolgreiche IoT-Projekte. Im Bereich Konnektivität ist nicht zwingend 5G erforderlich. Das vorhandene LTE-Netz ist laut der Telekom noch lange nicht ausgereizt.
Vernetzte IoT-Geräte bis 2022
Quelle: Gartner
Die immer umfangreichere Vernetzung von immer mehr Komponenten und Maschinen im Rahmen des Internet of Things (IoT) stellt Unternehmen in puncto IT-Infrastruktur vor große Herausforderungen. Der Erfolg des IoT bringt mit sich, dass die Netzwerkplanung ein ganzes Stück komplizierter wird.
Denn das Internet of Things sorgt dafür, dass sich das Unternehmensnetz dauernd verändert. Es kommen neue Geräte hinzu, andere verschwinden aus dem Netz. Das Netzwerk ist ständig in Bewegung, dehnt sich aus oder wird wieder kleiner, ähnlich einem Gummiband. Das macht es für IT-Verantwortliche schwierig, Geräte und Sensoren zu kontrollieren. Dabei ist die Konnektivität im Internet of Things entscheidend.
Ob die Überwachung von Produktionsanlagen, die Erfassung von Sensordaten oder die Wartung von Maschinen beim Kunden - das Internet of Things funktioniert nur dann sinnvoll, wenn die auf den jeweiligen Einsatzzweck abgestimmten Funktechniken für den Datenaustausch zum Einsatz kommen. Die Analysten von Gartner rechnen bis zum Jahr 2020 weltweit mit rund 20,4 Milliarden vernetzten IoT-Geräten. Und eine Vielzahl dieser Geräte dürfte per Funk angebunden werden.
Innerhalb eines Werksareals lassen sich die Verbindungen zwischen Servern, Maschinen und Sensoren häufig kabelgebunden oder mit üblichen Standards wie WLAN oder Bluetooth vergleichsweise einfach bewerkstelligen. Außerhalb der Firmenmauern beziehungsweise des Betriebsgeländes ist es schon etwas komplizierter - große Entfernungen und viele Geräte erfordern neue Übertragungstechniken. Neben vorhandenen Mobilfunknetzen sind das eigens für das IoT entwickelte Funktechnologien.

5G als Heilsbringer?

Der kommende Mobilfunkstandard 5G wird von vielen als Heilsbringer in Sachen IoT angesehen. Er soll alles Mögliche vernetzen und dabei andere Funkstandards in den Schatten stellen - mit schnellen Reaktionszeiten, hohen Datenübertragungsraten und vielen gleichzeitig unterstützten Geräten. Johannes Kaumanns, Vice President IoT Strategie- und Geschäftsentwicklung bei der Deutschen Telekom, sieht bei vielen Einsatzszenarien derzeit jedoch noch keine Notwendigkeit für 5G: „Die IoT-Vernetzung basierend auf LTE, ein Akronym für Long Term Evolution - also für langfristige Entwicklung -, ist noch lange nicht ausgereizt.“ Auch auf längere Sicht würden die Bedürfnisse der meisten Unternehmen auf Basis der vorhandenen LTE-Technikgeneration befriedigt werden können. Entwicklungen wie LTE Advanced oder LTE Advanced Pro seien noch lange nicht die letzte Station auf dem Weg zu 5G. „Viele sind daher der Auffassung, dass die bisherige LTE-basierte IoT-Vernetzung als Bestandteil eines 5G-Standards übernommen wird und somit den Grundstein für dessen Leistungsfähigkeit bildet.“
Auch Aurelius Wosylus, Country & Sales Director Deutschland beim Telekommunikationsunternehmen Sigfox, das ein gleichnamiges IoT-Funknetz betreibt, teilt die allgemeine Euphorie rund um 5G nur eingeschränkt. Er weist darauf hin,  dass die neue Mobilfunkklasse vor allem für den Echtzeit-Datenaustausch von massiven Datenmengen geeignet ist. Das habe es bisher nicht gegeben und man benötige hohe Bandbreiten - zum Beispiel für virtuelle Industrie-4.0-Fabriken, die Videoüberwachung mit Personenverfolgung zur Erhöhung der Sicherheit oder die Kommunikation für autonomes Fahren. Jedoch: „Wir brauchen dieses Breitband nicht für die Ultra­schmalband-Kommunikation. Hierfür ist die Technologie einfach zu komplex mit Teilnehmeridentifika­tion, Hand­shake von Basisstation zu Basisstation und so weiter, und sie kann auch nicht Millionen Teilnehmer pro Basisstation verwalten.“
Marcus Götting
Marcus Götting
Leiter Competence Center IoT beim IT-Dienstleister Materna
Foto: Materna
„Wichtig ist, dass Pferd nicht von hinten aufzuzäumen. Man muss zuerst das Projekt definieren und danach den passenden Standard auswählen.“
Ähnlich schätzt das Marcus Götting ein, Leiter Competence Center IoT beim IT-Dienstleister Materna: „Es gibt für die meisten IoT-Anwendungen keinen Grund, auf 5G zu warten.“ Wenn man das Internet of Things primär über die schmalbandige Datenübertragung durch sehr viele Geräte definiere, dann könne eine der verfügbaren Techniken genutzt werden. „Die von 5G angebotenen sehr hohen Datenraten und geringen Latenzzeiten sind für die meisten IoT-Anwendungen nicht relevant.“
Dass 5G derzeit ein Hype-Thema ist, bestätigt auch die Erfahrung von Jürgen Pollich, Head of M2M & Fixed Connectivity im Geschäftskundenbereich bei Telefónica Deutschland: „Viele Menschen sehen in 5G tatsächlich das Universalheilmittel der technologischen Zukunft.“ Aber auch er beobachtet das nicht ganz unkritisch, seiner Meinung sollte man nicht vergessen, dass 5G noch nicht einmal vollständig spezifiziert sei. „So viel kann man jedoch heute schon sagen: 5G wird den Mobilfunkmarkt ein Stück weit verändern.“ Aber: „In Bezug auf IoT sind Narrowband-IoT und LTE gut geeignete Technologien, denn sie lassen sich bei Bedarf erst einmal nahezu unverändert in die künftige 5G-Netzarchitektur integrieren.“
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