Konnektivitätsoptionen im IoT

5G - die Dopingspritze für das Internet der Dinge?

| Autor / Redakteur: Jürgen Schreier / Andreas Donner

Das Versenden von Nachrichten im sprachbasierten GSM-Netz (2G) ist international immer noch weit verbreitet.
Das Versenden von Nachrichten im sprachbasierten GSM-Netz (2G) ist international immer noch weit verbreitet. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Mit dem wachsenden Internet der Dinge wird rund um den Globus zunehmend alles vernetzt. Dank 5G dürfte in nicht allzu ferner Zukunft eine Hochgeschwindigkeitsverbindung für alle verfügbar sein - außer dort, wo es keine Netzabdeckung gibt. Der Schweizer Konnektivitätsanbieter Thingstream analysiert den aktuellen Hype. 5G: Wundermittel? Utopie? Gibt es Alternativen?

5G verspricht Mobilfunk mit Geschwindigkeiten, die kabelgebundener Breitbandkonnektivität entsprechen und diese in vielen Fällen sogar übertreffen. Neben den offensichtlichen Vorteilen für mobile Nutzer werden die schnelle Konnektivität und erhöhte Verfügbarkeit auch dem IoT zugutekommen: Mehr Geräte können mehr Daten senden und empfangen.

Diese Vision ist vielversprechend, doch liefert 5G möglicherweise doch nicht alle Antworten, was das IoT betrifft. So stellt man bei Thingstream die Frage: Wie sieht es zum Beispiel mit der Vernetzung zwischen Städten und über Grenzen hinweg aus? Was ist für eine wirklich allgegenwärtige globale IoT-Abdeckung erforderlich und wie lassen sich die Lücken zwischen den Versorgungs-Hotspots schließen?

5G - eher ein Fall für Ballungsräume

Der Bedarf an 5G wird hauptsächlich durch den Trend zu Smart Cities getrieben. In einer wirklich intelligenten Stadt sind alle Dinge miteinander verbunden. Autos führen einen intelligenten Dialog mit Verkehrssystemen, Haushaltsgeräte kommunizieren mit Versorgungsunternehmen, Müllwagen direkt mit Mülltonnen werden und so weiter und so fort. Damit dies realisierbar ist, muss reichlich Bandbreite zur Verfügung gestellt werden – und hier kommt 5G ins Spiel. Mit einer theoretischen Download-Geschwindigkeit von 10.000 Mbit/s und einer extrem niedrigen Latenzzeit bietet 5G alles, was eine Smart City an Konnektivität braucht.

Folglich scheint es so, als ob 5G aus den genannten Gründen existenziell sein wird für das Internet der Dinge. Für Nutzer, die sich in Ballungsräumen befinden, ist dies bis zu einem gewissen Grad tatsächlich der Fall. Für diejenigen aber, die außerhalb dieser urbanen „Versorgungsblasen“, über Grenzen hinweg oder in Gebieten tätig sind, in denen noch nicht einmal 3G richtig implementiert ist, sieht die Sache anders aus. Für einen Großteil der Welt wird 5G noch für Jahre eine Vision bleiben.

LoRa, Sigfox oder 4G/LTE?

In Bezug auf die Konnektivität und angesichts des Tempos des Wandels in der Branche könnte die einseitige Fokussierung nach Einschätzung von Thingstream auf 5G kurzsichtig sein. Einfach ausgedrückt: Wenn eine IoT-Lösung nur auf eine einzige Konnektivitätsmethode angewiesen ist, funktioniert sie nur an Orten, an denen diese Konnektivität auch verfügbar ist. Kurzfristig wird die 5G-Konnektivität in die gleiche Kategorie wie LoRa und SigFox fallen. D.h. die Konnektivität wird nur dort bestehen, wo eine Versorgung vorhanden ist. Müssen IoT-Devices außerhalb dieser "Versorgungsblase" betrieben werden, benötigen sie eine andere Konnektivitätsoption.

Für Unternehmen, die außerhalb der Konnektivitätsbereiche operieren müssen, müssen also andere Optionen in Betracht gezogen werden. Die häufigste Option ist hier die 5G-Vorgängergeneration 4G/LTE. Im Falle einer Roaming-Daten-Vereinbarung können IoT-Geräte weiterhin außerhalb der Grenzen eines 5G-, SigFox- oder LoRa-Netzwerks betrieben werden. Viele Netzbetreiber sind in der Lage, internationale Roaming-Datenkontakte anzubieten, die es einem IoT-Gerät ermöglichen, in mehreren Ländern eingesetzt zu werden. Dies ist jedoch mit erheblichen und manchmal unvorhersehbaren Kosten verbunden. Zudem ist möglicherweise dann immer noch nicht die vom Unternehmen benötigte Abdeckung gegeben.

2G: weit verbreitet, aber wie lange noch?

Die 4G/LTE-Abdeckung ist bekanntermaßen vielfach (noch) lückenhaft, wenn man sich das Gesamtbild ansieht. Viele Länder haben noch nicht aufgerüstet und einige haben diesen Schritt noch nicht einmal auf dem "Radar". Selbst in entwickelten Industrienationen wie Deutschland ist 4G noch sehr instabil, wenn man sich außerhalb der großen Städte bewegt, wie Thingstream berichtet. Kombiniert man den Mangel an flächendeckender 4G-Versorgung mit potenziell hohen Datenkosten, wird schnell klar, dass ein 5G/4G-basiertes IoT-Netzwerk nicht für alle geeignet ist. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die an entfernten Standorten oder über Grenzen hinweg tätig sind.

Will man nicht auf die TCP/IP-Schicht des Mobilfunknetzes zurückgreifen, lassen sich Nachrichten über das sprachbasierte GSM-Netz (2G) senden und empfangen. Der große Vorteil der Verwendung von 2G ist die weiträumige Abdeckung. 2G ist in über 190 Ländern weltweit verfügbar, in den meisten Fällen parallel zur 3G- und 4G-Kommunikation. Wo die Länder noch nicht auf 3G oder 4G umgestellt haben, wird 2G in der Regel von mehreren Anbietern unterstützt.

Das Problem bei der Verwendung dieser im Wesentlichen alten Technologie ist nach Meinung von Thingstream, dass sie nicht auf Dauer verfügbar sein wird. In Ländern, in denen die Vollversorgung durch 4G/5G angeboten wird, soll 2G (eventuell) abgeschaltet werden. Bei IoT-Implementierungen, die nur auf 2G basieren, wird dies in Zukunft zu Problemen führen.

USSD-Shortcodes als kostengünstige Option

Wie weit man in puncto 2G in die Zukunft schauen muss, hängt von der jeweiligen Region ab. So hat beispielsweise Südkorea 2G bereits abgeschaltet, aber es gibt immer noch Länder der Dritten Welt, die noch keinen Zeitpunkt für eine vollständige 3G-Einführung genannt haben, geschweige denn für eine vollständige Implementierung von 4G oder gar 5G. Für diese Länder könnte die Einführung von 5G bis zu zehn Jahre oder mehr entfernt sein.

Selbst Länder mit einer guten 4G-Abdeckung sind möglicherweise noch ein ganzes Stück davon entfernt, 2G vollständig abzuschalten. In Ländern, in denen die Mobilfunkeinführung nur langsam voranschreitet, hatten Unternehmen bislang keine andere Wahl, als die älteren Technologien zu nutzen. So ist beispielsweise in vielen afrikanischen Ländern die Verwendung von USSD-Shortcodes (eine textbasierte Messaging-Komponente von 2G) üblich geworden, um Benutzern von Feature-Telefonen den Zugriff auf Websites und Anwendungen zu ermöglichen. Aus diesem Grund wird 2G noch einige Zeit lang eine sehr kostengünstige Option bleiben.

Stromsparender Betrieb ist im IoT entscheidend

Alle IoT-Geräte benötigen zum Betrieb Strom. Wenn sich das Gerät nicht in einem Gebiet mit Konnektivitätsabdeckung befindet, ist es häufig der Fall, dass es zudem ohne Netzteil, möglichst stromsparend, betrieben werden muss. Dabei kommen Batterien oder Akkus zum Einsatz. Der Einsatz größerer Batteriekapazitäten ist nicht die Lösung. Die Kosten für das Laden von Hunderten oder gar Tausenden von Geräten summieren sich schnell zu stattlichen Beträgen; die Akkus selbst können ebenfalls erhebliche Kosten verursachen. Aus den oben genannten Gründen ist es wichtig, dass die IoT-Geräte so wenig Strom wie möglich verbrauchen, um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten.

Die Suche nach der richtigen Konnektivitätslösung für IoT-Implementierungen ist also unerlässlich. Ein großer Teil dieser Überlegungen besteht darin, wo die Geräte funktionieren sollen und müssen. 5G hat nach Meinung von Thingstream darauf wahrscheinlich noch keine Antwort und wird erst mit der Zeit vielleicht eine flächendeckende Abdeckung erreichen. Für Unternehmen, die stromsparende und kostengünstige IoT-Konnektivität nötigen, die in abgelegenen Gebieten oder über Grenzen hinweg funktioniert, gibt es derzeit andere Möglichkeiten.

Dieser Beitrag stammt von unserem Schwesterportal Bandbreite.

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel

Der Kommentar wird durch einen Redakteur geprüft und in Kürze freigeschaltet.

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
Zur Wahrung unserer Interessen speichern wir zusätzlich zu den o.g. Informationen die IP-Adresse. Dies dient ausschließlich dem Zweck, dass Sie als Urheber des Kommentars identifiziert werden können. Rechtliche Grundlage ist die Wahrung berechtigter Interessen gem. Art 6 Abs 1 lit. f) DSGVO.
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 45862680 / 5G)