Low Power Wide Area Networks (LPWAN)

Mit kleinem Geld ins IoT einsteigen

| Autor / Redakteur: Evan Cummack [Red.: Jürgen Schreier] / Andreas Donner

IoT: Was früher eigentlich nur Technik-Nerds interessierte, ist heute längst ein stammtischtaugliches Thema.
IoT: Was früher eigentlich nur Technik-Nerds interessierte, ist heute längst ein stammtischtaugliches Thema. (Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Bei IoT-Hardware variieren die Herstellungs­kos­ten je nach Ge­rät erheblich und nicht jedes Gerät ist weltweit einsetzbar, da es große Un­ter­schie­de z.B. zwischen den Mobilfunk­netzen gibt. Eine alternative Konnektivitäts­op­tion ist LPWAN, denn viele IoT-Geräte be­nö­ti­gen nur eine geringe Bandbreite. Zudem ist die Tech­no­lo­gie bei günstigen Entwicklungs- und Be­triebs­kos­ten sehr energieeffizient.

Im Jahr 2018 verankerte sich das Internet der Dinge fest im gesellschaftlichen Mainstream. Was früher eigentlich nur Technik-Nerds interessierte, ist heute längst ein stammtischtaugliches Thema. Im Smart Home setzen Verbraucher auf vernetzte IoT-Geräte – etwa in Form von Amazon Alexa oder Google Home.

Der Hype um das Potenzial der Technologie beherrscht die Schlagzeilen und ist auch in Vorstandsetagen vorgedrungen. Analysten und IoT-Pioniere zeichnen eine rosige Zukunftsvision, reich an smarter Kleidung, hochmodernen Health Trackern und digitalen Assistenten, die das Leben erleichtern. Wahr ist aber auch, dass dieser Punkt noch nicht erreicht ist, denn IoT hat sein wahres Potenzial noch nicht ausgeschöpft. Doch das wird sich ändern.

Der technische Fortschritt im Bereich LPWAN (Low Power Wide Area Networks) eröffnet neue Perspektiven bei der Entwicklung vernetzter Produkte. Vor ein bis zwei Jahren schien die Idee eines digital vernetzten Elektrorollers technisch kaum realisierbar, denn die Konnektivitätsoptionen und die Hardwareskalierung waren zu dieser Zeit schlicht nicht leistungsstark genug. Heute sind bereits mehrere hundert Fahrzeuge im Straßenverkehr unterwegs.

Inzwischen hat im Bereich IoT-Innovation eine Trendwende stattgefunden. Der Fantasie von Entwicklern sind quasi keine Grenzen mehr gesetzt. Entwicklungsschwierigkeiten wurden beseitigt, der Zugang zum IoT-Markt erleichtert. Gleichzeitig erschließen die marktführenden Anbieter neues Terrain, um eine neue Ära des Internets der Dinge einzuläuten.

Hindernisse auf dem Weg zu einer vernetzten Welt

Das Internet der Dinge ist ein komplexes Metier, das spezielle Herausforderungen für Entwickler birgt. Innovation bedeutet mehr, als lediglich eine App zu entwickeln. Eine Problematik, die den technischen Fortschritt im Bereich IoT über Jahre hinweg verlangsamt hat: "Herumexperimentieren" ist nicht unbedingt billig. Dabei sind Tests für Innovationen unerlässlich. IoT-Hardware ist einzigartig, die Herstellungskosten variieren je nach Gerät oder System erheblich. Gleichzeitig steht eine Vielzahl an Mobilfunkbetreibern und Konnektivitätsoptionen zur Auswahl. In diesem komplexen Gemenge aus Hardware, Software und Konnektivität fällt es Entwicklern oft schwer, Innovationen voranzutreiben.

Bei IoT-Geräten reicht es nicht, diese einmalig zu entwickeln und dann global zu implementieren. Da es große Unterschiede zwischen Mobilfunknetzen und -betreibern rund um den Globus gibt, müssen Software und Hardware an die Region angepasst werden, in der sie zum Einsatz kommen sollen. Eine nahtlose Nutzung von IoT-Geräten auf globaler Ebene birgt somit gewisse Herausforderungen. Diese Faktoren erschweren es Entwicklern, im IoT-Bereich Fuß zu fassen und die Technologie kreativ zu nutzen. Der technische Fortschritt wird diese Hindernisse jedoch nach und nach beseitigen.

Neue Technologien im Fokus

Neuerungen im Bereich der Funkkommunikation verbessern bei IoT-Projekten die Entwicklungserfahrung, senken Kosten und erleichtern den Markteintritt. Ein wichtiger Punkt ist die Optimierung von Funknetzen für Niedrigstromgeräte, die nur wenig Bandbreite benötigen. LPWA-Technologie hält, was der Name verspricht: LPWA bietet Konnektivität mit minimalen Energieanforderungen bei Nutzung einer geringen Bandbreite. LPWA ist für Geräte optimiert, die lediglich kleine Datenmengen übertragen. Ein Vorteil dabei: Die Lebensdauer von Batterien wird erheblich verlängert. Zudem sinken die Gesamtkosten der IoT-Entwicklung, da die Kosten von Modems schrumpfen und ein ständiger Austausch von Geräten nicht länger erforderlich ist.

Hierdurch hat sich das Potenzial von IoT weiter vergrößert. Eine längere Batterielebensdauer ebnet den Weg zu einer Vielzahl neuer Einsatzszenarien für Geräte, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind und somit nicht regelmäßig gewartet werden können. Da Netzwerke zunehmend für kostengünstige Anwendungen mit geringem Energiebedarf und Batterieverbrauch optimiert werden, können Milliarden neuer Geräte online gehen. Die Konsequenz: Entwickler können mit neuen Geräten experimentieren, ohne mit hohen Einstiegskosten konfrontiert zu werden. Und nur mit einer solchen Experimentierfreudigkeit kann das volle Potenzial von IoT-Innovation ausgeschöpft werden.

Die Grenzen des Möglichen verschwinden

Was bedeutet dieser Wandel für Entwickler? Sie können ihrer Kreativität freien Lauf lassen und die Zukunft vernetzter Geräte mit eigenen Ideen gestalten. Vor zwei Jahren sahen Entwickler die Möglichkeit, Elektroroller an das Internet anzubinden – mit überwältigendem Erfolg. Welcher Alltagsgegenstand wird als nächstes im Internet der Dinge ein neues Zuhause finden?

Vieles erscheint heutzutage möglich, was lange unerreichbar war. Es liegt an den Entwicklern, neue Anwendungsszenarien im IoT-Bereich ausfindig zu machen. Die Branche wiederum muss sie weiter mit den nötigen Tools versorgen, um zu experimentieren und Neues zu erschaffen. Die Beseitigung zukünftiger Barrieren und eine nahtlose Entwicklererfahrung wird es der nächsten Generation an Vordenkern ermöglichen, mit neuer Funktionalität zu experimentieren und das wahre Potenzial von IoT zu erschließen.

Über den Autor

Evan Cummack ist Head of IoT Business bei Twilio.

Dieser Beitrag stammt von unserem Schwesterportal Bandbreite.

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