Narrowband-IoT: Das Netz für den Mittelstand

Autos, Maschinen, Haushaltsgeräte: Immer mehr „Things“ sind untereinander vernetzt. Möglich machen das Funkverbindungen wie WLAN oder LTE. Doch wie sieht es in Städten oder ländlichen Regionen aus, wo die Netzanbindung oft schwächelt? Peter Gaspar, Solution Architect bei A1 Digital, erklärt, wie Narrowband-IoT diese Versorgungslücken schließen und den Weg frei machen kann für Massenanwendungen im Internet of Things.

Kaum in der Innenstadt angekommen, zeigt Ihnen die App auf Ihrem Smartphone freie Parkplätze an. Sie lassen sich direkt dorthin navigieren und parken ein – ohne nervige Parkplatzsuche und sinnlos verfahrene Autominuten. Möglich macht das eine neue Funktechnologie für das Internet der Dinge: Narrowband-IoT, kurz NB-IoT. Damit sind Sensoren in den Parkplätzen in der Lage, über sogenannte Low-Power-Wide-Area-Technologie Informationen zu senden, die melden, ob ein Parkplatz frei ist oder besetzt. Doch nicht nur das: „Mit Narrowband-IoT vernetzen wir Gegenstände und Maschinen auch dort, wo herkömmlicher Mobilfunk nicht mehr hinkommt: hinter Betonwänden, in Kellern, Parkhäusern oder in großen Gebäuden“, sagt Peter Gaspar, der das Thema Narrowband-IoT bei A1 Digital betreut.

 

Das ist Narrowband-IoT

Narrowband-IoT ist ein neues Netzwerk, das speziell für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt worden ist. Es basiert auf dem internationalen 3GPP-Standard und dient zur Übertragung geringer Datenmengen im Internet der Dinge. „NB-IoT zählt derzeit zu den angesagtesten Innovationen im Bereich der Machine-to-Machine-Kommunikation“, sagt Peter Gaspar, Solution Architect bei A1 Digital. „Dank ihrer niedrigen Frequenz können NB-IoT-Module ihre Signale nicht nur über weite Strecken senden. Mittels einer vereinfachten Funktechnologie sind diese Signale auch in der Lage, dicke Wände zu durchdringen“, so der 41-Jährige, der gemeinsam mit seinem Team Kunden bei der Realisierung von NB-IoT-Projekten unterstützt. „Hinzu kommt, dass diese Funktechnologie lediglich kleine Datenpakete mit häufigeren Wiederholungen überträgt, sodass auch tief in Gebäuden oder in abgelegenen ländlichen Regionen eine Funkverbindung aufgebaut werden kann“, sagt Gaspar. In der restlichen Zeit befinden sich die Module in einem Energiesparmodus. Dadurch brauchen sie keine eigene Stromversorgung, sondern halten den Betrieb mit handelsüblichen Batteriezellen bis zu zehn Jahre aufrecht.

Darum Narrowband-IoT

Mit heutigen Netzwerken wie beispielsweise LTE erhöhen sich die Datenraten immer mehr, auf bis zu mehrere Hundert Megabits (MBit) pro Sekunde. Peter Gaspar: „Mit Narrowband-IoT verhält es sich genau umgekehrt, denn NB-IoT unterstützt nur einige Kilobits (KBit) pro Sekunde.“ Doch für die kleinen und simplen Sensoren, die beim Internet der Dinge eingesetzt werden, seien solche Datenraten bereits ausreichend, so der Experte und nennt ein Beispiel: „Ein Wasserzähler sendet seinen Zählerstand nur alle paar Tage und benötigt deshalb auch nur wenige Kilobits pro Tag.“

Von Smart Parking bis Smart Metering: Wo NB-IoT eingesetzt werden kann

Die Anwendungsmöglichkeiten und Potenziale von Narrowband im Internet der Dinge sind vielfältig: Von Produkten für das intelligente Zuhause oder die smarte Stadt bis zu Anwendungen für Industrie 4.0.

Stichwort Smart Parking: Smart-Parking-Sensoren reduzieren den Verkehr in unseren Städten, indem sie den Standort freier Parkplätze übermitteln.

Stichwort Smart Waste Management: Mit smarten Systemen können die Entsorgungsunternehmen effizienter arbeiten und Kosten reduzieren, indem etwa Füllstände übertragen werden.

Stichwort Smart Metering: Intelligente Zähler senken die Kosten und verbessern darüber hinaus die Servicequalität, indem die Sensoren „remote“ analysiert werden.

Stichwort Umwelt: Günstige, batteriebetriebene Umweltsensoren können an Standorten ohne Stromversorgung eingesetzt werden, um die Luftqualität zu erfassen und die Daten für genauere Vorhersagen und Maßnahmen zu liefern.

Darüber hinaus stellt A1 Digital seinen Kunden nicht nur zukunftssichere Technologien zur Verfügung, sondern auch ein Team von Business Consultants und Architekten, das Kunden bei der Entwicklung ihrer IoT-basierten Geschäftsmodelle unterstützt.

 

Das A1 Digital IoT Lab: Gemeinsam NB-IoT-basierte Lösungen entwickeln

A1 Digital beschäftigt sich schon länger aktiv mit der Entwicklung von Narrowband-IoT“, sagt Peter Gaspar. „So sind wir in der Lage, den netzweiten Rollout der Technologie vorzubereiten. Gleichzeitig bieten wir mittelständischen Kunden die notwendige Unterstützung bei der Entwicklung von NB-IoT-basierten Lösungen.“ Im Mittelpunkt steht dabei das A1 Digital IoT Lab. „Mit diesem Labor können wir gemeinsam die für unsere Kunden relevanten IoT-Lösungen in Form von Prototypen testen und analysieren – und das bei voller Kontrolle über Funknetz-Prozesse, Datenkommunikation, Energiebedarf und IoT-Plattformen.“ Die IoT-Ingenieure helfen beim Setup vor Ort, bereiten Testfälle gemeinsam mit Kunden auf und betreuen diese bei Fragen zur Technologie. Und auf Wunsch erhalten Kunden exklusiven Zugang zum IoT Lab.

Stellt sich die Frage, warum das alles? Peter Gaspar: „Die Vernetzung von Geräten ist entscheidend für den Erfolg jedes IoT-Projekts. Lange Laufzeiten der Geräte, eine hohe Skalierbarkeit zu geringen Kosten und eine tiefe Gebäudedurchdringung sind dabei die wesentlichen Erfolgsfaktoren. Und genau an diesen Punkten wollen wir unsere Kunden bei ihren IoT-Vorhaben unterstützen. Denn nur so machen wir den Weg frei für Massenanwendungen im Internet of Things.“

Interview: „Alle Kunden können vom Lab profitieren“

Peter Gaspar, Solution Architect bei A1 Digital, erklärt, wie Narrowband-IoT das Internet der Dinge voranbringt und wie Unternehmer davon profitieren können.

Welche Bedeutung hat Narrowband-IoT für den deutschen Mittelstand?

Kleine und mittelständische Unternehmen brauchen Narrowband-IoT als Basis, um das Internet der Dinge massentauglich zu machen. Erst mit NB-IoT haben viele produzierende Unternehmer eine Möglichkeit, ihre Produkte und Anlagen wie Maschinen, Container, Baukomponenten oder Werkzeuge effizient zu vernetzen. Damit können sie dann neue Kundenbeziehungen und Businessmodelle schaffen. Genau hier setzt NB-IoT als preisgünstige Basistechnologie für das Internet der Dinge an.

Wie unterstützt A1 Digital Kunden, die NB-IoT in ihren Unternehmen einsetzen möchten?
Zum einen unterstützen wir Kunden bei der Evaluierung der passenden Übertragungstechnologie entsprechend den Anforderungen ihrer Anwendung. Zum anderen definieren wir gemeinsam mit unseren Kunden den Lebenszyklus des Produkts und bieten dafür die passenden Datentarife an. Des Weiteren ermöglichen wir die Optimierung der Geräte unserer Kunden im A1 Digital IoT Lab.

An wen richtet sich das IoT Lab?

Das Lab richtet sich an alle Kunden und Partner von A1 Digital, die Produkte für Narrowband-IoT designen, entwickeln oder in bereits vorhandene Produktlösungen integrieren möchten.

Was genau können Kunden im IoT Lab testen?

Mit dem IoT Lab ermöglichen wir unseren Kunden das Testen in einer realistischen End-to-End-Umgebung. Sie können beispielsweise Narrowband-IoT-Tests wie Verbrauchs- oder Bandbreitenmessungen unter verschiedenen Netzabdeckungsszenarien durchführen. Zudem profitieren sie von professionellen Zertifizierungsservices durch unsere Expertenteams.

Welche konkrete Test-Infrastruktur bietet das IoT Lab?

Fehleranalysen im Internet der Dinge stellen Unternehmer vor neue Herausforderungen. Mit dem A1 Digital Tracing & Analyse Equipment können unsere Kunden ihre „Things“ sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel mit unterschiedlichen IoT-Plattformen testen. So können Kunden Fehler in ihren Produkten rechtzeitig erkennen und sie besser für die Produktion vorbereiten. Dafür forschen wir gemeinsam mit Partnern wie Nokia an neuen Produkten für NB-IoT und das Internet der Dinge.