IoT Konnektivität: Welche Cellular Connectivity lohnt sich?

Connectivity ist für das Gelingen von IoT-Projekten ein wichtiges Kriterium. Konnektivität sorgt schließlich für die Kommunikation zwischen den Dingen. Daher ist es umso wichtiger, diesen Herzschlag der digitalen Welt möglichst zuverlässig pulsieren zu lassen.

Gerade die Industrie 4.0 profitiert von vielen der digitalen Neuerungen. Die smart Factory arbeitet etwa zunehmend vernetzt. Durch die steigende Zahl der IoT-Projekte werden Abläufe effektiver, Ausfälle werden dank Predictive Maintenance verhindert oder Innovationen mit Digital Twins Technologie kreiert.

Darüber hinaus wird auch im Marketing, im Vertrieb oder in der Logistik zunehmend auf digitale Lösungen gesetzt. Dabei entstehen Tag für Tag gigantisch hohe Datenmengen, die verarbeitet werden. Keine Frage, dass Sein oder Nichtsein eines IoT Projektes oft an der Beständigkeit der Connectivity hängt.

Zuverlässig, außerdem regelmäßig und sicher soll der Grad der Connectivity sein. Wie aber sorge ich eben für eine Verbindung, mit der Maschinen oder auch der Kühlschrank mit dem Smartphone – kurzum die smarten Dinge eben – sicher kommunizieren können?

Zumal das Internet of Things ja wächst und wächst und wächst. Aufgrund der wachsenden Nutzung steigt auch das Datenvolumen. So gaben Marktforscher die Prognose ab, dass es bis 2025 einen weltweiten Anstieg des Datenvolumens auf 175 Zettabyte gäbe.

Welche Kriterien gibt es für die Connectivity meines Projektes

Wie ich die Verbindung zwischen den Dingen ans Laufen bringe, hängt von der Art meines Projektes ab. Viele denken jetzt vielleicht zuerst an die Cellular Connectivity, also an das passende Mobilfunknetz. Aber selbst dabei gibt es Unterschiede. Und für welche Art der Connectivity ich mich entscheide, hängt eben von verschiedenen Kriterien ab. Wie etwa folgenden Überlegungen:

• Muss das smarte Produkt Echtzeit-fähig sein?
• Wie kritisch sind die Daten?
• Müssen die Daten sofort da sein?
• Welche Latenzzeiten kann ich mir leisten?

Darüber hinaus schlagen sich die oben genannten verschiedenen Möglichkeiten, die Dinge zu connecten, natürlich auch in unterschiedlichen Preisen nieder. Umso wichtiger ist es, die passende Connectivity für mein IoT-Projekt herauszusuchen. Damit Kosten und Nutzen in einem ausgewogenen Verhältnis zueinander stehen.

Connectivity des bestehenden Mobilfunknetzes nutzen

Auch wenn es in den ländlichen Gebieten wohl noch Ausbaupotential gibt: Die Abdeckung mit Mobilfunknetzen ist in Deutschland schon ganz gut. O2, Telekom und Vodafone sorgen für eine hohe Abdeckung durch 2G, 3G oder 4G Mobilfunk. Gerade in den Ballungsgebieten können sich die Kunden zum Beispiel über 4G, also LTE-Funk, freuen. Gehen wir raus aufs Land, hapert es allerdings manchmal schon an einer Connectivity über UMTS oder GSM.

Anfangen kann ich mit letzteren ohnehin nur etwas, wenn ich wenige Daten ohne große Ansprüche an die Geschwindigkeit senden will. So kann ich über den Mobilfunk über 2G eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 54 kBit/s erreichen. Für geringe Datenmengen, die nicht in Echtzeit versendet werden müssen, ist das okay.

Hab ich aber ein IoT-Projekt, bei dem es um Millisekunden geht, etwa bei der M2M-Kommunikation, wird es eng. Nehmen wir an, es geht um die erhöhte Sicherheit, weil Maschinen im Ernstfall sofort abgeschaltet werden müssen. Dann sollte ich auf eine andere Möglichkeit der Konnektivität ausweichen.

Der 3G Mobilfunk (UMTS-Netz) bietet immerhin eine Bandbreite von bis zu 7,2 MBit/s. Die Übertragungsrate liegt bei bis zu 384 KBit/s. Damit kann man IoT-Projekte mit weniger umfangreichen Datenflüssen wie etwa das Senden der Ergebnisse von Messsensoren verwirklichen. Das 3G-Netz ist in Deutschland außerdem recht ordentlich ausgebaut. Allerdings sollte man auch hier keine allzu hohen Ansprüche an die Geschwindigkeit stellen.

Wenn die Latenzzeit kriegsentscheidend ist

Manchmal aber sind gerade die Latenzzeiten für IoT Projekte entscheidend. Hier kommt der Nachfolger 4G, auch bekannt als LTE, ins Spiel. Denn LTE bringt größere IoT-Projekte ans Laufen.

Hierbei ist ein Datenvolumen von bis zu 1200 Megabit pro Sekunde drin. Durch die Downlink-Raten von bis zu 500 MBit/s und Uplink-Raten bis 150 Mbit/s kann ich auch komplexere M2M-Kommunikation, Videokonferenzen und Ähnliches umsetzen. Die Latenzzeit liegt bei ca. 50 bis 80 Millisekunden

Darüber hinaus liegt die Hoffnung gerade natürlich auf 5G. Der neueste Renner in Sachen Cellular Connectivity erlaubt eine Datenübertragung, die nahezu in Echtzeit abläuft. Schließlich liegt die Latenzzeit unter einer Millisekunde. Möchte ich durch die Kommunikation der Dinge für autonomes Fahren oder für smartes Healthcare sorgen, ist das natürlich perfekt. Sichere Datenübertragung in Echtzeit, egal, in welcher Größe, wird durch 5G real.

Weitere Möglichkeiten im 5G-Netz:

• Industrie 4.0 inklusive einer nachhaltigen Logistik
• Smart City
• Augmented Reality Projekte
• Autonomes Fahren oder autonome Zugsteuerung

Aber da 5G noch nicht weit genug ausgebaut ist, muss ich mit meinem schönen IoT-Projekt auf dem Land warten? Oder gibt es vielleicht noch eine andere Lösung.

Connectivity bis in den letzten Winkel mit NB-IoT

Um auch auf dem Land eine hohe Netzabdeckung zu erreichen, kann ich auf Narrowband-IoT setzen. Im Vergleich zu den Mobilfunknetzen ist die Funkversorgung per schmalem Band breiter aufgestellt. Außerdem ermöglicht NB-IoT auch die Abdeckung in schwer zugänglichen Räumen. Dank der LPWA-Technologie kann die Connectivity zum Beispiel auch in unterirdischen Räumen funktionieren. Sogar im Wald sorgt die optimale Netzabdeckung von NB-IoT für den reibungslosen Austausch von Daten. 

Damit ist das Sein oder Nichtsein keine Frage mehr. Und NB-IoT ist eine sichere Technik, die für eine dauerhafte M2M-Kommunikation sorgt. Egal, wo man die Konnektivität braucht. Das Schöne daran, die digitale Revolution auch im hintersten Winkeln der Erde zu ermöglichen, ist der geringe Energieverbrauch. Dadurch dass die Datenübertragung im NB-IoT extrem energieeffizient ist.

Welche Konnektivität ist teurer?

Wie schon gesagt: Das Internet der Dinge wächst immer weiter. Was aber muss ich zahlen, um die Connectivity, die dafür nötig ist, zu gewährleisten?

Wie man sich schon denken kann, sind Lösungen mit Narrowband IoT am günstigsten. Damit kann ich die Daten von Maschinen, IoT-Sensoren etc. günstig versenden, kann die M2M-Kommunikation von Maschinen am Laufen halten, ohne zu tief in die Tasche greifen zu müssen.

IoT-Konnektivität über GSM kostet ebenfalls nicht mehr viel, ist aber zu vernachlässigen, sobald ich auch nur die geringste Anforderung an Schnelligkeit stelle. Natürlich gibt es hier günstige Flatrate-Tarife, die sich dann lohnen, wenn ich geringe Daten regelmäßig verschicke ohne auf niedrige Latenzzeiten angewiesen zu sein.

4G und 5G bieten deutlich mehr Kapazität übers Datenmobilfunknetz. Sie sind aber entsprechend kostspieliger. Und eben leider immer noch nicht flächendeckend verfügbar.

Die richtige Connectivity für dein IoT-Projekt zu finden, ist nicht immer leicht. Wir helfen dir gerne weiter und beraten dich: