So kommunizieren Maschinen im IoT

Narrowband-IoT

von - 18.12.2018
Narrowband IoT im Einsatz am Beispiel eines Bienenstocks
NB-IoT in der Praxis I: Die wabenförmigen Sensoren unter dem Bienenstock sammeln Daten zur Temperatur und zu Geräuschen und geben so Auskunft über den Zustand des Bienenvolks.
(Quelle: Deutsche Telekom)
Narrowband-IoT, kurz NB-IoT, ist eine Weiterentwicklung des Funkstandards LTE Cat-M1: „Narrowband-IoT eignet sich hervorragend für Anwendungen im Internet der Dinge, das Geräte über bereits etablierte Mobilfunk-Netzwerke verbindet sowie kleine Datenmengen über lange Zeiträume hinweg an schwer erreichbare Stellen überträgt“, so Johannes Kaumanns von der Telekom. Die wichtigsten Vorteile im Vergleich zu anderen IoT-Funktechnologien sieht er in den geringen Kosten, der leistungsstarken Abdeckung in Gebäuden und den jahrelangen Akkulaufzeiten der vernetzten Geräte. Narrowband-IoT sei jedoch nicht geeignet für Anwendungen mit hohem Datenverbrauch oder Anforderungen an geringstmögliche Latenzzeiten.
Narrowband-IoT ist also immer dann sinnvoll, wenn es darum geht, zahlreiche Gegenstände oder Maschinen zu vernetzen, die kleine Datensätze in regelmäßigen Abständen übertragen – „dann, wenn die Übertragung der Daten nicht zeitkritisch ist, sondern Informationen beispielsweise nur einmal pro Stunde, einmal pro Tag oder einmal pro Woche übertragen werden“, wie Guido Weissbrich von Vodafone ergänzt.
Dabei punktet Narrowband-IoT vor allem mit seiner Verfügbarkeit. So lässt es sich laut Johannes Kaumanns schnell und einfach per Software-Upgrade in vorhandene LTE-Infrastrukturen integrieren. Und Vodafone-Mann Weissbrich fügt hinzu: „Narrowband-IoT funkt heute an rund 90 Prozent unseres LTE-Netzes. Ein Mobilfunkzelle kann theoretisch bis zu 50.000 Dinge vernetzen.“
Johannes Kaumanns
Johannes Kaumanns
Vice President IoT Strategie- und Geschäftsentwicklung bei der Deutschen Telekom
Foto: Deutsche Telekom
„Narrowband-IoT eignet sich hervorragend für Anwendungen im Internet der Dinge, das Geräte über bereits etablierte Mobilfunknetzwerke verbindet, sowie kleine Datenmengen über lange Zeiträume hinweg an schwer erreichbare Stellen überträgt.“
Die Mobilfunkanbieter betonen die Sicherheit ihrer NB-IoT-Netze: „Wir stellen sicher, dass die Daten über den kompletten Kommunikationskanal von der Einspeisung bis hin zum Übergabepunkt nicht verändert werden können. Für Außenstehende sind sie nicht mitlesbar – die Verschlüsselung der zu übertragenden Daten erfolgt auf der Basis bewährter Algorithmen. Die Verbindung erfolgt nur zwischen den zuvor autorisierten Geräten“, so Jürgen Pollich von Telefónica.
Die Narrowband-IoT-Angebote deutscher Mobilfunkanbieter eignen sich darüber hinaus auch für die Vernetzung über Ländergrenzen hinweg. Vodafone und die Deutsche Telekom haben diesen Sommer den ersten Roaming-Test in Europa abgeschlossen. Der Test wurde mit globalen SIM-Karten der Deutschen Telekom im Netz von Vodafone Spanien sowie mit globalen SIM-Karten von Vodafone im Mobilfunk- beziehungsweise dem Narrowband-IoT-Netz von T-Mobile Österreich mit kommerziellen NB-IoT-Modulen durchgeführt. Die Möglichkeit des Roamings ist zum Beispiel für das Tracking von Containern von Bedeutung.
Narrowband-IoT in der Praxis: Auf dem Flughafen Düsseldorf kommt bereits ein Internet of Things auf Basis von NB-IoT zum Einsatz. Ein neuralgischer Punkt für den reibungslosen Flugbetrieb in Düsseldorf ist
Narrowband-IoT im Praxiseinsatz bei Factory in a Box
Narrowband-IoT in der Praxis III: Die mobile Produktionsanlage „Factory in a Box“ in einem Container wird per NB-IoT vernetzt und lässt sich nahtlos in bestehende Anlagen integrieren.
(Quelle: Telefónica / Jörg Borm)
die Zufahrt zum Tanklager des Airports, das nur über eine Brücke erreichbar ist. Und diese Brücke muss viel aushalten: Täglich pendeln über 120 Tanklaster mit jeweils 30.000 Litern Kerosin auf dem Weg zum Rollfeld darüber. 50 Sensoren in der Fahrbahnoberfläche und den Brückenkappen messen Temperatur, Feuchtigkeit und Korrosion und leiten sie per NB-IoT weiter. Die Daten weisen auf kritische Zustände oder irreparable Schäden in den Betonstrukturen hin.
Ein weiteres Beispiel sind vernetzte Bienenstöcke. Die Telekom hat auf dem Gelände ihrer Bonner Zentrale mehrere Bienenstöcke mit IoT-Sensoren ausgestattet. Diese sammeln Informationen zu Temperatur und Luftfeuchtigkeit sowie zu Geräuschen aus dem Bienenstock. Zudem wird regelmäßig das Gewicht ermittelt, das Auskunft über den Füllstand der Waben gibt. Narrowband-IoT überträgt die Daten in die Cloud. Ein Imker einer lokalen Imkerei in Bonn kann so mit einem Blick auf sein Smartphone oder Tablet erkennen, wie gesund die Bienen sind, und ihr Verhalten und ihren Zustand aus der Ferne beurteilen. Das vermeidet unnötige Fahrten zum Bienenvolk und die damit verbundenen Störungen der Insekten.
Telefónica präsentierte mit dem Telekommunikationskonzern Nokia auf der vergangenen Hannover Messe mit „Factory in a Box“ eine modulare, portable Fertigungsanlage in Standard-Frachtcontainern. Per NB-IoT vernetzt Telefónica den Produk­tionscontainer samt Sensoren, Maschinen und Sicherheitseinrichtungen, sodass die Produktionserweiterung quasi nahtlos an eine bestehende Produktion angebunden werden kann.
Vodafone arbeitet mit dem Elektronikkonzern Panasonic an einem länderübergreifenden Smart Home. Das erste Ziel sind smarte Klimaanlagen in Haushalten, die sich per Narrowband-IoT aus der Ferne steuern und warten lassen. In späteren Projekten sollen weitere Haushaltsgeräte folgen, die per Narrowband-IoT integriert werden.
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