LTE-M als Brückenschlag zwischen NB-IoT und 5G
15.03.2022 by Ümit Günes
Weltweit verfügbare Mobilfunknetze bilden die Grundlage für das Internet of Things. Zahlreiche vernetzte Anwendungen laufen bereits erfolgreich mit den bisherigen Mobilfunkstandards. Welche Verbesserungen können wir von LTE-M und 5G erwarten?
Von Rauchmeldern im Smart Home über Sendungen in der Logistik bis zu Robotern in der Industrie 4.0, vernetzten Anlagen in der Produktion und Fahrzeugen auf der Straße: Derzeit interagieren weltweit rund 30 Milliarden Geräte im Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Die fortschreitende Digitalisierung in Unternehmen aus Industrie und Wirtschaft treibt diesen Trend weiter: Bereits in fünf Jahren sollen bis zu 75 Milliarden Geräte, Gebäude, Maschinen, Waren und Fahrzeuge Daten über das Internet miteinander austauschen. Von dieser Entwicklung gehen die Marktforscher von IHS aus. Damit eröffnen sich neue Umsatzchancen und neue Geschäftsmodelle für die Wirtschaft, es stellen sich aber auch neue Herausforderungen an die Infrastruktur: Die Kapazitäten von 2G (GSM-Standard) reichen für viele industrielle Einsatzbereiche nicht mehr aus. Sie werden in etlichen Ländern in naher Zukunft zurückgebaut oder sind bereits abgeschaltet worden.
Voraussetzung für die rasant wachsende Vernetzung sind leistungsstarke mobile Technologien für das Internet of Things wie NarrowBand IoT (NB-IoT, auch CAT-NB1 genannt) und LTE-M (Long Term Evolution for Machine Type Communication, CAT-M1). Beide Mobilfunkstandards sind sogenannte Low Power Wide Area Networks (LPWA-Netze): Ihre Funkmodule und die Übertragung benötigen wenig Energie, punkten aber dennoch mit einer hohen Reichweite. NB-IoT- und LTE-M-Netze basieren auf 4G (LTE), sind jedoch auch Teil des 5G-Standards für Massive Machine Type Communications (mMTC).
Noch leistungsfähiger werden die Low-Power-Maschinennetze durch die nuSIM, die integrierte SIM (iSIM) speziell für das Internet of Things. Bei der nuSIM werden die Funktionen der SIM-Karte direkt in den Kommunikationschip integriert. IoT-Geräte mit einer nuSIM verbrauchen weniger Strom als mit einer separaten SIM-Karte und sind die richtige Wahl, wenn es um besonders kompakte Anwendungen mit langer Batterielaufzeit geht, wie beispielsweise vernetzte Park-Sensoren, smarte Mülleimer oder kosteneffiziente Tracker.
Der Mobilfunkstandard 5G wird nicht nur die weltweite Maschinenvernetzung noch einmal beschleunigen. Dann wird alles smart – in allen Lebens- und Arbeitsbereichen: vom Smart Home und Smart Office über die Smart Factory, Smart Production, Smart Logistics und Smart Farming bis hin zu Smart Cities.
Dabei stellt jede IoT-Lösung spezifische Anforderungen an das Netz. Die wichtigsten Fakten, Vorteile und Einsatzszenarien von 5G und den LPWA-Standards im Überblick:
