Narrowband

Was Sie über NB IoT wissen müssen

22.09.2020
Von   IDG ExpertenNetzwerk
Dr. Robert Laube ist Leiter Anwendungsentwicklung und Chief Technology & Innovation Officer bei  Avanade. Seit mehr als 20 Jahren berät er nationale und internationale Kunden im Bereich Modern Software Engineering, Analytics und Digitalisierung. Er ist Ansprechpartner zu IoT und den innovativen Möglichkeiten, die sich im Bereich Industrie 4.0 im Zusammenspiel mit Cloud bieten.
Wir zeigen, was Sie über den Funkstandard Narrowband IoT wissen müssen, und welche Anwendungsmöglichkeiten er in der Praxis bietet.
Insbesondere im Bereich Smart City bieten sich zahlreiche Einsatzszenarien für Narrowband IoT.
Insbesondere im Bereich Smart City bieten sich zahlreiche Einsatzszenarien für Narrowband IoT.
Foto: jamesteohart - shutterstock.com

Als der Mobilfunkstandard LTE/4G auf den Weg gebracht wurde, stellten viele die Frage nach Anwendungsfällen und Umsätzen. Heute ist die Situation umgekehrt: Die Use Cases sind da und "scharren mit den Hufen" nach Konnektivität. Doch bis der Nachfolger 5G in der Fläche verbreitet ist, wird es dauern; eine vollständige Abdeckung wird aus Kostengründen voraussichtlich nicht stattfinden. NarrowBand IoT (NB IoT) ist - zumindest für einige IoT-Szenarien - eine clevere Alternative. Und da die Technologie alles andere als energiehungrig, schnell und kostengünstig erhältlich sowie mit guten Funkeigenschaften versehen ist, bleibt NB IoT attraktiv, selbst wenn 5G einmal flächendeckend zu Verfügung steht.

NarrowBand IoT - eine Definition

NarrowBand IoT - auch LTE Cat NB1 genannt - ist eine auf etablierten Standards basierende Funktechnologie, die der Familie der Low Power Wide Area Networks (LPWAN) entstammt. Bei der Konzeption stand die Idee im Vordergrund, Geräte oder Sensoren zu vernetzen, die zum Beispiel weit verteilt und/oder schwer erreichbar sind. Der Blick in dieses „Pflichtenheft“ zeigt schon, dass die Technologie für die Verwendung in Umgebungen gedacht ist, die mit herkömmlichem Mobilfunk nur schwer und damit teuer zu erreichen wären.

Trotz dieser Abgrenzung lässt sich NB IoT nahtlos in bestehende Mobilfunk-Netze einbinden, da es auf entsprechender und vorhandener Technologie aufsetzt. Eine Inbetriebnahme ist sogar ohne Updates bei der Hardware möglich. Interessenten können hier zum Beispiel mit den Mobilfunkanbietern kooperieren, die jeweils entsprechende Lösungen anbieten. Da auch die Netzbetreiber selbst so zusätzliche Erlöse generieren und umfassende IoT-Szenarien finden können, sind solche Angebote vorhanden – zumal sie wegen des relativ geringen Aufwands auch für die Mobilfunkanbieter relativ leicht zu realisieren sind.

Einer der zentralen Vorteile ist sicherlich die Reichweite, beziehungsweise die gute Durchdringung von Strukturen wie Gebäuden; selbst unter der Erde ist der Einsatz von NarrowBand IoT möglich. Auch die niedrigen Hardware-Kosten sprechen dafür, die Technologie bei IoT-Projekten in Erwägung zu ziehen. Chips und Modems sind vom Eurocent- bis in den einstelligen Euro-Bereich erhältlich. Die über entsprechende Standards technisch abgesicherte Skalierbarkeit ermöglicht es dabei, bis zu 100.000 Geräte innerhalb einer bestehenden Funkzelle zu verwenden. Etablierte Verschlüsselung sichert die Anwendungen ab.

Neben der erwähnten relativ einfachen Umsetzbarkeit wurden die stromsparenden Geräteanbindungen bereits angesprochen. Grundlage hierfür ist die Optimierung auf die Übertragung kleiner Datenpakete, wie sie die typischen Devices – etwa Sensoren – hervorrufen. Kombiniert mit leistungsstarken Batterien sind Einsatzzeiträume von bis zu zehn Jahren vorgesehen.

Das NB-IoT-Angebot der drei großen deutschen Mobilfunker

Telefónica Deutschland

Deutsche Telekom

Vodafone

NB IoT - Anwendungsmöglichkeiten

Vernetzte, selbstfahrende Fahrzeuge, Smart Cities, Wearables, Industrie 4.0 - die Liste denkbarer Use Cases mit NB-IoT-Beitrag ist äußerst lang. Ein zentrales Thema ist jedoch sicherlich die Smart City samt vernetzter und autonomer Mobilität und in der Erweiterung smartes Metering sowie Energie-Management. Dieser Komplex ließe sich aus Sicht der Endverbraucher unter dem Begriff "Smart Living" zusammenfassen.

Dem gegenüber steht eine "Smart Industry", die etwa intelligente Landwirtschaft und die Industrie 4.0 samt Machine-to-Machine (M2M) als Erweiterungen enthält; denn natürlich bietet auch die Smart City einen B2B-Blickwinkel. All diesen Szenarien gemein ist, dass das NarrowBand IoT und seine Devices den Input liefern – diese Daten sind nichts wert ohne entsprechende Services oder Intelligenz. Dass mit NB IoT auch sonst nur schwer erhältliche Daten – es sei an die Gebäudedurchdringung erinnert – urbar gemacht werden können, ändert daran nichts.

Im Gegenteil, immer mehr Devices, die zuverlässig und langfristig Daten einspeisen, machen deren Nutzung umso wertvoller. Konsequenterweise gelten all die Vorteile der Cloud auch in einem um NarrowBand erweitertes IoT. Mit der steigenden Anzahl auf diese Weise einzubindender Endgeräte können zum Beispiel Edge-Computing-Ansätze für Unternehmen und ihre Geschäftsmodelle nochmals an Bedeutung gewinnen; die „Auslagerung“ gewisser Anteile der Services, beziehungsweise der Intelligenz samt Verarbeitung in die Nähe der Devices kann durchaus seinen Charme haben. Das trifft insbesondere für Bereiche zu, in denen Latenzen kritisch sind, etwa beim autonomen Fahren.

NarrowBand IoT - darauf kommt es an

Entscheidend ist, dass Unternehmen ihre Geschäftsmodelle so konzipieren, dass sie wirklich alle Vorteile der NarrowBand-IoT-Technologie mit denen der Cloud zusammenbringen und bestmöglich nutzen können. Darum sollte an dieser Stelle auch kein falsches Ehrgefühl bestehen, alles inhouse erledigen zu wollen. Die Einbeziehung von Mobilfunk- und Cloud-Experten in Projekte ist absolut sinnvoll, um alles Möglichkeiten und deren Nutzen zu identifizieren.

Das gilt natürlich auch für eine denkbare „maximale Ausbaustufe“ von NB IoT, nämlich in Verbindung mit einem hohen Grad an Automatisierung, Robotic Process Automation (RPA) und Künstlicher Intelligenz (KI). Auch hier ist ja das Credo, dass ein Plus an Daten ein wertvoller Input für eine KI ist. Wer hier die richtigen Use Cases und Services erkennt und in ein funktionierendes bezahltes Geschäftsmodell überführt, kann massive Wettbewerbsvorteile herausarbeiten: Die KI-Bausteine können einerseits die Effizienz steigern und andererseits völlig neue Ansätze realisierbar machen, ein doppelter Hebel also.

Um das Ganze etwas greifbarer zu gestalten: Automatisiertes Parken könnte eine solche hochgradig automatisierbare und in Umsätze überführbare Aktivität sein, von der Empfehlung eines Parkplatzes an den Fahrer über den Parkvorgang selbst bis hin zur Abrechnung etwa mit einer Gemeinde oder einem Stadtwerk – wenn die passenden Daten da sind. Betonwände in der Tiefgarage müssen dabei kein Hindernis mehr sein. Dank NarrowBand IoT. (mb)