Die Vorzüge des Superhelden Narrowband IoT

Bei Milliarden smarten Geräten, die in naher Zukunft online sein werden, könnte ein drahtloses Netzwerk wie das Narrowband IoT die ideale Lösung sein. Eine Lösung, die unbedingt notwendig ist. Die Zukunft wird schließlich immer smarter. Experten zufolge wird die Zahl der Devices, die mit dem Internet verbunden sind, in den kommenden Jahren immens steigen. Und natürlich brauchen die vielen smarten Geräte vor allem das eine: Ein drahtloses Netzwerk, das ihre Arbeit unterstützt. Tatsächlich könnte Narrowband IoT (NB-IoT), also das Schmalband-IoT, der Superheld unter den drahtlosen Technologien sein. NB-IoT ist nämlich als Low-Power-Wide-Area-Netz (LPWA) bekannt. Das heißt, es braucht wenig Power respektive Strom und erreicht eine hohe Abdeckung.

Kaum noch Geräte ohne Internet-Verbindung

Viel Power und eine hohe Abdeckung – gerade das wird gebraucht, um dem Internet der Dinge und künftig auch dem Internet of Everything weiter den Weg zu ebnen. Das Wachstum der Geräte, die mit dem Netz verbunden sind, nimmt schließlich rapide zu. Die letzten Schätzungen des amerikanischen Marktforscher Instituts Gartner Inc. sehen wie folgt aus: Bis 2020 wird es voraussichtlich 20 Milliarden IoT-verbundene Geräte geben. Die Ausgaben für das IoT sind in den vergangenen Jahren ja bereits stetig gewachsen. Im Jahr 2009 lag der Umsatz des Internet of Things bei etwa 18 Milliarden US-Dollar. In 2017 stieg die Zahl auf 1,1 Billionen US-Dollar. Im Jahr 2019 sollen die Ausgaben bei 1,71 Billionen US-Dollar liegen.

Die Beliebtheit von künstlich intelligenten Assistenten wie Alexa, Siri und Co. dient natürlich auch der weiteren Verbreitung von smarten Devices. Diese könnten am Ende nämlich als Hub für eine weitere Vernetzung dienen. Im Klartext heißt das, dass man mit dem intelligenten Lautsprecher auch die Beleuchtung oder die Haushaltsgeräte steuern wird. Smarte Lichtsteuerung, Alarmanlagen sowie Geräte der Unterhaltungs- und Haushaltselektronik erhalten eine ganz neue Qualität der Nutzung – Was von vielen Verbrauchern mit offenen Armen begrüßt wird. Ein voll vernetztes Smart Home wird in naher Zukunft dann wohl keine Seltenheit mehr sein.

Die Herausforderungen des Internet der Dinge

In zunehmend smarten Häusern ist es also angebracht, möglichst für eine preisgünstige und einfache Vernetzung zu sorgen. Aber nicht nur hier. Die IoT Geräte, die drahtlos an ein Netzwerk angeschlossen sind, Daten erfassen, speichern und übertragen können, beschränken sich schon lange nicht mehr auf Objekte aus dem Haushalt. Ferner steigt die Zahl der IoT-Verbindungen in der Smart City. Ebenso wird die smarte Bedienung in Produktionseinrichtungen, in Autos oder in der Medizintechnik revolutioniert.

Ob Auto, Zahnbürste oder das Fitnessarmband mit Pulsmesser, alles kann übers Internet erreicht werden. Kann es denn wirklich? Wie sollen die täglichen Mengen an Daten denn übertragen werden? Geht das auch in ländlich abgelegenen Gebieten? Und soll die Verknüpfung über Funk, eine Datenleitung oder die Stromleitung laufen? Wichtig ist bei allem auch, dass die Energieeffizienz beachtet wird. Und natürlich soll das Netz nicht unter der Datenflut zusammenbrechen.

Superheld der Zukunft: Das Narrowband IoT

Schmalband-IoT (NB-IoT) ermöglicht als Kommunikationstechnologie eben genau diese sichere und effiziente Verbindung. Es kann eine Vielzahl von Anwendungsfällen unterstützen, verursacht wenig Kosten bei einer langen Laufzeit und einer hohen Netzabdeckung. Die Module des Narrowband IoT können außerdem dank ihrer niedrigen Frequenz auch Signale über weite Strecken senden. Und bei dickeren Wänden? Auch kein Problem für den Superhelden. Durch häufigere Wiederholungen der Übertragung können auch diese durchdrungen werden.

Es sieht also so aus, als wären Narrowband IoT Module eine ziemlich zukunftsträchtige Lösung. Als Technologie mit minderem Energiebedarf und intensiver Gebäudedurchdringung hat das NB-IoT ja einiges zu bieten. Dank der Funktionen können mitunter auch Dinge verbunden werden, deren Konnektivität bisher schwierig erschien. Das bedeutet, dass diese Technologie dabei helfen kann, auch in ländlichen Regionen eine Funkverbindung aufzubauen. Die Anschaffungskosten für ein Narrowband IoT Modul sind dabei nicht höher als für ein GSM/GPRS Modul. Die Kosten sind dank der steigenden Nachfrage außerdem sinkend.

Narrowband IoT Netze

Narrowband IoT braucht wenig Strom und erreicht eine hohe Abdeckung.

Wie arbeitet Schmalband-IoT?

Narrowband IoT ist perfekt geeignet, um kleinere Datenmengen schnell und sicher zu transferieren. Hierbei werden diese Datenmengen nämlich durch eine schmalbandige Kommunikation im Internet of Things übertragen. Narrowband IoT basiert auf der LTE-Technologie. Es begrenzt die Bandbreite des LTE-Standards auf einem einzigen Schmalband-200kHz. Dabei verwendet es ungenutzte 200-kHz-Bänder, die für GSM (Global System for Mobile Communications) erschlossen worden sind. Als Technologie mit einfacherer Wellenform benötigt das Schmalband IoT daher eben weniger Strom. Ein nicht gerade unbedeutender Faktor. Schließlich sollen viele der IoT-Technologien ja auch Strom sparen. Ist es da nicht kontraproduktiv, wenn das Modem wiederum mehr Strom frisst als nötig?

Neben den Anschaffungskosten bleiben auch die weiteren Kosten überschaubar. Städte können es sich damit zum Beispiel auch leisten, öffentliche Parkplätze mit Sensoren auszustatten, um ein umfassendes Smart-Parking-System zu installieren. Narrowband IoT ist damit also nicht nur im Smart Home eine clevere Einrichtung, die zu mehr Konnektivität führt. Auch öffentliche Einrichtungen profitieren davon.

Funktechnologie für alle

Einige große Telekommunikationsunternehmen haben das Potential in diesem Bereich erkannt. Huawei, Ericsson, Qualcomm und Vodafone beteiligen sich bereits aktiv an der Verbreitung von Narrowband IoT. Sinn macht das allemal. NB-IoT verbessert schließlich den Stromverbrauch der Endgeräte. Es erhöht außerdem die Systemkapazität und dient einer effizienten Frequenznutzung. Ganz zu schweigen von der breiten Abdeckung. Kein Wunder also, dass zum Beispiel auch Vodafone bereits 2017 die ersten kommerziellen NB-IoT Launch-Märkte in Deutschland, Irland, den Niederlanden und Spanien eröffnet hat. Ganz nebenbei sind NB-IoT-Chips auch noch günstiger herzustellen. Verständlich also, dass auch Gartner das schmale Band als die Technologie sieht, die das Internet der Dinge weiter voranbringen wird.

Smarte Geräte in den Haushalten, Facility-Management-Dienstleistungen, Einbruch- und Feuermelder, verbundene persönliche Geräte, die Gesundheitsparameter messen oder auch Funktionen der Smart City wie Straßenlaternen oder die intelligenten Mülltonnen könnten dank Narrobwand IoT zum Standard werden. Freuen wir uns also über die Hilfe eines kleinen und bescheidenen Superhelden.