19.10.2017 Narrowband-IoT

So funkt das neue Maschinennetz

Von: Ina Schlücker

Im Internet of Things (IoT) funken die mit Sensoren versehenen Dinge unentwegt. Damit nicht sämtliche Übertragungswege mit Daten vollgestopft werden, lohnt sich der Einsatz spezieller Technologien wie Narrowband-IoT.

Produktion in der Automobilindustrie

Narrowband-IoT eignet sich beispielsweise bei der Produktion in der Automobilindustrie für die Übertragung von Sensordaten.

Grundsätzlich können Datenströme im Internet of Things über herkömmliche (Mobilfunk-)Netze wie LTE oder 5G übertragen werden. Daneben sorgt hier seit einiger Zeit auch das sogenannte Schmalband-Internet für Schlagzeilen. Die in Fachkreisen Narrowband-IoT genannte Technologie sei dabei prädestiniert für die Übertragung von Sensordaten, heißt es. Kein Wunder also, dass hiesige Netzbetreiber wie Telekom, Telefónica Deutschland oder Vodafone die Vorteile der Technologie bereits erkannt haben und an einer flächendeckenden Verbreitung arbeiten.

Bei Vodafone etwa stellt Narrowband-IoT die Erweiterung des LTE-Netzes dar. „Die Technologie setzt auf unserer vorhandenen Mobilfunkinfrastruktur auf und ist für die fast unbegrenzte Vernetzung von Gegenständen optimiert. Kurz: Narrowband-IoT ist unser Maschinennetz“, betont Dr. Eric Kuisch, Geschäftsführer Technik bei Vodafone Deutschland. Dabei handelt es sich um ein spezielles Netz für Anwendungen, bei dem in regelmäßigen Abständen kleine Datenmengen übertragen werden. Ein weiteres Plus: Mit Narrowband-IoT vernetzt der Kommunikationsspezialist Gegenstände und Maschinen auch dort, wo herkömmlicher Mobilfunk nicht mehr hinkommt: hinter Betonwänden, im Keller oder in großen Gebäuden. Denn das Maschinennetz funke dank seiner Reichweite nahezu überall.

Laut Eric Kuisch ist die Technologie überdies besonders energie- und kostensparend, u.a. da keine externe Stromversorgung benötigt wird und Batterielaufzeiten von bis zu zehn Jahren möglich sind. Eine Einschätzung, die Michael Lemke, Technologiespezialist bei Huawei Technologies Deutschland, teilt. Seiner Meinung nach liegen die Kosten der benötigten Module deutlich unterhalb der für klassische GSM-, UMTS- bzw. LTE-Module. Einige Einschränkungen muss man allerdings hinnehmen: „Da das Maschinennetz speziell für die regelmäßige Übertragung kleiner Datenmengen optimiert ist, ist es für Anwendungen, bei denen riesige Daten frei von Verzögerungen ausgetauscht werden müssen, nicht geeignet“, ergänzt Eric Kuisch.

Prinzipiell gibt es viele lohnende Einsatzgebiete für die Technologie. „Aufgrund der spezifischen Eigenschaften zeichnet sich international vor allem der Einsatz im Metering-Umfeld insbesondere für Wasserverlusterfassung, Gas- und Energieverbrauch ab“, weiß Michael Lemke. Weiterhin werden Anwendungen im Bereich Logistik, Asset-Management beweglicher Güter, Parkraumbewirtschaftung und Wearables diskutiert bzw. teilweise realisiert. Als Beispiel nennt Lemke die Parkraumbewirtschaftung des Disneylands in Shanghai, wo die Parkplätze mit NB-IoT-Parkplatzsensoren überwacht werden. „Darüber hinaus überwacht der australische Wasserversorger South East Water sein Wasserversorgungsnetz mittels NB-IoT verbundener Sensoren und senkt mithilfe von Big Data Analytics im nächsten Schritt die Verlustrate geschäftswürdig“, so Lemke.

Nicht zuletzt betont Eric Kuisch hinsichtlich der Sicherheit: „Wir setzen mit Narrowband-IoT auf die hohen Sicherheitsstandards unserer bestehenden Mobilfunkinfrastruktur auf. Dabei funkt das Internet der Dinge in einem eigenen Bereich, auf das nur mit spezieller Berechtigung zugegriffen werden kann.“ Entsprechende Authentifizierungsprozesse sollen überdies unbefugten Zugriff von außen ausschließen. Laut Anbieter Sigfox wird bei der Datenübertragung kein aufwendiges IP-Protokoll, so dass die Geräte weder über eine DDoS-Attacke „stillgelegt“ noch als DDoS-Bot genutzt werden können. „Weitere Sicherheitsmaßnahmen wie Verschlüsselung wurden direkt bei der Planung und Entwicklung unserer Produkte berücksichtigt – das gilt für die Daten und die Geräte ebenso wie für unsere Cloud und die Übertragung“, erklärt Aurelius Wosylus, Country and Sales Director Deutschland bei Sigfox.

Definition: Was ist Narrowband-IoT (NB-IoT)?

Laut Michael Lemke, Huawei Technologies Deutschland, verbirgt sich hinter Narrowband-IoT die von der Mobilfunkindustrie standardisierte Variante der sogenannten Niederleistungsweitverkehrs-Netzwerke (Engl.: Low Power Wide Area Networks, LPWAN), d.h. eine Kommunikationstechnologie, die auf eher geringe Datenraten und hohe bzw. höchste Abdeckung spezialisiert ist. NB-IoT realisiert dabei durch spezielle Technologiebestandteile wie z.B. kleinere Kanalbandbreiten und Sendewiederholmechanismen tatsächlich eine Reichweite, die die Verbindung auch bei gewöhnlich schwierigen Gegebenheiten, wie beispielsweise in Kellern, Brunnenschächten oder sogar unter Wasser ermöglicht.

Bildquelle: Thinkstock/iStock

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