Technologie – Die Entwicklung des Mobilfunks
Der Mobilfunk wurde über Jahre weiterentwickelt. Anfangs stand im Vordergrund die Telefonie. Die Menschen wollten auch mobil telefonieren wollen und nicht an das heimliche Festnetz gebunden sein. Mit der wachsenden Wichtigkeit des Internets wollten die Menschen auch das Internet mobil genauso nutzen, wie sie es von zu Hause gewöhnt sind.
Seit der ersten Internetfähigkeit der mobilen Geräte im 2G-Netz (GPRS) wurde das mobile Internet stetig weiterentwickelt. Das 3G-Netz war ein wichtiger Meilenstein für die mobile Datennutzung die das breitbandige mobile Internet erst ermöglichte. Mit 4G wurden die Errungenschaften des 3G-Netzes nochmals verbessert und es war möglich noch mehr Daten zu übertragen. Durch den Fortschritt des mobilen Internets wurden auch IoT Anwendungen über den Mobilfunk ermöglicht.
Die kommende 5G-Generation stellt nicht mehr nur eine Evolution der bisherigen Standards dar. Es handelt sich vielmehr um einen anwendungsfallbezogenen Mobilfunk-Standard, der nicht nur den Fokus auf die Erhöhung der Bandbreite hat. Die 5G-Technologie wird dabei unterstützen, dass Maschinen und Dinge (Internet der Dinge) in einem noch größeren Umfang miteinander vernetzt werden und dabei unseren privaten und beruflichen Alltag vereinfachen. Je nach Anwendungsszenario können mit dieser neuen Mobilfunktechnologie verschiedene Bedarfe adressiert werden. Da technisch nicht alle Anforderungen gleichzeitig erreichbar sind und teilweise konkurrieren, lassen sich Anwendungen in drei Bereiche einordnen und charakterisieren.
Unter dem Begriff mMTC, kurz massive Machine Type Communication fällt die Vernetzung von sehr vielen Geräten oder Sensoren auf engem Raum. uRLLC, Ultra Reliable Low Latency Communication adressiert sicherheits-/ und prozesskritische Anwendungen, bei denen eine sehr hohe Verfügbarkeit und sehr kurze Reaktionszeiten gefragt sind. Enhanced Mobile Broadband, kurz eMBB bezeichnet Anwendungsszenarien mit Bedarf an hohen Datenübertragungsraten.
IoT – Was bedeutet das?
Das Internet of Things (IoT) ist die Bezeichnung für das Netzwerk physischer Objekte bzw. Dinge, die mit Sensoren, Software und anderen Technologien integriert sind, um diese mit anderen Geräten und Systemen über das Internet zu vernetzen, sodass zwischen den Objekten Daten ausgetauscht werden können.
Das IoT ist die Grundlage für viele Anwendungsfelder: Während privat vor allem das Smart Home oder auch das hochintegrierte Auto im Vordergrund stehen, sehen Städte in IoT-bezogenen Smart-City-Ansätzen vor allem steigende Effizienz und eine Attraktivierung als Wohn- und Standort. Unternehmen können sowohl Prozesse insbesondere in der Logistik besser verstehen als auch ihre Position in der Wertschöpfungskette ausbauen.
Der IoT-Markt entwickelt sich schnell. In vielen Branchen ist die operative digitale Transformation eine enorme Herausforderung für die Unternehmen. Langfristig wird die Digitalisierung jedoch, wo immer es um vernetzbare Produkte geht, auch Einführung von IoT nach sich ziehen.
Je Use-Cases kommen dabei verschiedene Netztechnologien zum Einsatz die Ihre jeweiligen Stärken für die verschiedenen Anforderungen bereitstellen. Je Anwendungsfall bietet O2 Business darüber hinaus mit IoT Connect flexible Tarif- und Abrechnungsmodelle zur Vernetzung von Maschinen, Anlagen und Geräten.
Was unterscheidet Massive IoT zu Critical IoT?
Massive IoT-Anwendungen beziehen sich auf die Vernetzung einer großen Anzahl von Geräten und Sensoren (5G -> mMTC), die vor allem im gewerblichen Bereich zum Einsatz kommen. Diese Geräte werden oftmals weitläufig eingesetzt, sind in der Regel batteriebetrieben und übertragen kleine Datenmengen in regelmäßigen Abständen. Anwendungsfelder für das Massive IoT sind im Bereich der intelligenten Stadt (z.B. Straßenbeleuchtung, Parkraumsensoren), Logistik (z.B. Tracking Ladungsträger), Landwirtschaft (z.B. Messung Bodenfeuchte, Tierhaltung) oder dem Gebäudemonitoring (z.B. Feuermelder, Leck-Erkennung Wasserschäden) zur finden. Lange Latenzzeiten sind bei Massive IoT ebenfalls weniger ein Thema, da Sensor- und Nutzdaten nur selten und nicht kontinuierlich übertragen werden. LPWAN-Technologien wie NB-IoT und LTE-M sind hierfür geeignete Funktechnologien, da sie einen energieeffizienten Batteriebetrieb von IoT-Sensorik und Funkmodulen unterstützen. Aufwände für die Gerätewartung können somit minimiert werden und ermöglichen so erst einen kosteneffizienten Betrieb von IoT-Anwendungen.
Eigenschaften Massive IoT
- Oftmals batteriebetriebene IoT-Sensorik/Geräte
- seltene, geringe Datenübertragung
- Hohe Gerätedichte, große Reichweiten
Critical IoT-Anwendungen haben andere Anforderungen als Massive IoT. Die Anzahl der Geräte ist deutlich geringer und die Anforderungen an die Zuverlässigkeit sind deutlich höher. Zu den Anwendungsfeldern zählen u.a. Industrie-Robotik und fahrerlose Transportsysteme in vernetzten Fabriken, autonome Fahrzeuge oder zeitkritische Fernüberwachungs-Lösungen. Heute spielt 4G-Technologie in diesem Bereich bereits eine zentrale Rolle, um eine verlässliche Konnektivität mit hohen Datenmengen zu ermöglichen. Künftig wird die 5G-Funktechnologie weitere Innovationen bringen – Stichwort uRLLC – und ist damit ein Treiber und technologischer Wegbereiter für neue innovative IoT-Lösungen, die kurze Reaktionszeiten und eine zuverlässige Vernetzung erfordern.
Eigenschaften Critical IoT
- hohe Zuverlässigkeit
- Häufige, hohe Datenübertragung
- Niedrige Latenzzeit, kürzerer Reichweiten
