31.01.2022 Europaweite Studie zu IoT-Netzen in der Logistik

Die Zukunft ist LPWAN

Von: Christian Weber

Eine schnelle und sichere Datenübertragung wird in der digitalisierten Logistik immer wichtiger. Eine vorhandene Kommunikationsinfrastruktur bildet dafür die Grundvoraussetzung. Eine flächendeckende Verfügbarkeit von LPWAN ist zum Beispiel für IoT-Devices wichtig, die regelmäßig aktualisierte Sensordaten kommunizieren. Ob und wie das in der Praxis funktioniert, wurde jetzt erforscht.

Für logistische IoT-Anwendungen, die europaweit einen kontinuierlichen Empfang benötigen, empfiehlt das Fraunhofer IML einen Verbund von LPWAN-Technologien und klassischem Mobilfunk.
Gemeinsam haben Fraunhofer IML, Dachser und die European Pallet Association die Zuverlässigkeit diverser Kommunikationsnetze erforscht.

Um zu untersuchen, wie zuverlässig die verschiedenen LPWANs sind, haben das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik (IML), die Spedition Dachser und die European Pallet Association (Epal) eine gemeinsame Studie erstellt. Dafür statteten sie 50 Epal-Europaletten mit Trackern aus und schickten sie quer durch Europa auf die Reise, um die Netzabdeckung diverser Technologien inklusive „Low Power Wide Area Networking“ (LPWAN) zu erforschen.

Die Bilanz der Studie: Mehr als 148.000 zurückgelegte Kilometer in einem Monat. Dabei wurden jeweils fünf Tracker mit fünf verschiedenen Kommunikationstechnologien an insgesamt 50 Epal-Europaletten befestigt. Diese wurden anschließend über Dachsers Dortmunder Logistikzentrum in 24 EU-Staaten verschickt.

Die Tracker nutzen jeweils unterschiedliche Kommunikationsnetze. Dabei wurden neben 2G- und 3G-Funk auch die LPWAN-Technologien NB-IoT, LTE-M und Sigfox betrachtet. In solchen LPWAN-Netzen können Sensoren ähnlich agieren wie mehrere Computer oder Geräte in einem WLAN oder LAN.

NB-IoT und LTE-M senden dabei auf einer 5G-kompatiblen, lizenzierten Mobilfunkfrequenz, während Sigfox im lizenzfreien Frequenzspektrum funkt. Zusätzlich untersuchten die Forscher die klassischen Mobilfunknetze der zweiten und dritten Generation (2G/3G). Die einzelnen Technologien unterscheiden sich unter anderem im Hinblick auf die Datenrate, den Frequenzbereich, den Energieverbrauch und die Reichweite.

2G und 3G haben höchste Verfügbarkeit

Nach einem Monat kamen die Paletten wieder zum Fraunhofer IML zurück und die Forscherinnen und Forscher konnten die eingesetzten Technologien anhand von über zwei Millionen Datenübertragungen bewerten.

„Die Studie zeigt, dass die klassischen Mobilfunknetze 2G und 3G europaweit noch die höchste Verfügbarkeit haben“, resümiert sagt Patrick Becker, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML. „Die Nachteile dieser Netze sind aber, dass sie teilweise abgeschaltet werden, weniger Zugriffe pro Funkzelle ermöglichen und einen höheren Energieverbrauch haben, sodass die Tracker weniger lange halten.“

Für moderne Logistikanwendungen, mit vielen Sensordaten in kleinen Übertragungspaketen, seien deshalb LPWAN-Netze geeigneter. Diese sind noch permanent im Ausbau, bieten heute aber teilweise schon eine flächendeckende Netzwerkverfügbarkeit.

Für logistische IoT-Anwendungen, die europaweit einen kontinuierlichen Empfang benötigen, empfehlen die Forscher des Fraunhofer IML deshalb einen Verbund von LPWAN-Technologien (NB-IoT, LTE-M, Sigfox) und klassischem Mobilfunk (2G bis 4G). Nur so könne zum jetzigen Zeitpunkt eine europaweite Datenübertragung garantiert werden. Die Zukunft der Konnektivität von IoT-Devices liege dennoch klar bei den LPWAN-Technologien.

Bildquelle: Dachser