Lesen Sie unseren Leitfaden zur Entscheidung zwischen LTE-M und NB-IoT. Die Konnektivität ist ein entscheidender Aspekt des Produktdesigns und der Produktleistung, weshalb die Wahl der Konnektivitätstechnologie bereits in einer frühen Phase des Entwicklungsprozesses berücksichtigt werden muss.
LTE-M (auch LTE-MTC und LTE Cat M) ist eine LPWAN-Technologie (Low Power Wide Area Network), die die Wiederverwendung der bestehenden LTE-Infrastruktur mit erweiterter Reichweite ermöglicht. LTE-M, kurz für „LTE-Machine Type Communication“ (MTC), ist ebenfalls eine von 3GPP entwickelte LPWAN-Technologie, die Geräte und Dienste speziell für IoT-Anwendungen ermöglicht. LTE-M bietet eine Datenrate von 1 Mbit/s für 3GPP Release 13, die in Release 14 auf 4 Mbit/s steigt, sowie eine höhere Mobilität und Sprachübertragungsfähigkeit über das Netzwerk.
NB-IoT (Narrowband IoT) ist eine über Mobilfunknetze bereitgestellte Funktechnologie, die sich besonders für die Abdeckung in Innenräumen, niedrige Kosten, lange Akkulaufzeiten und eine große Anzahl von Geräten eignet. NB-IoT beschränkt die Bandbreite auf ein einziges schmales Band von 200 kHz und bietet in Release 13 des 3GPP-Standards Spitzen-Downlink-Geschwindigkeiten von 26 kbps. In Release 14 wird dieser Wert auf 127 kbps steigen.
Dies Whitepaper soll als Leitfaden dienen, um fundierte Entscheidungen über die Technologien LTE-M und NB-IoT zu treffen. Sie werden in der Lage sein, die potenziellen Vorteile zu prüfen und die Herausforderungen zu erkunden, die mit der Einführung dieser Technologie verbunden sind.
Mit LTE-M und NB-IoT kommen zwei neue Netzwerktechnologien auf den Markt, die beide auf Mobilfunktechnologie basieren – beide wurden speziell dafür entwickelt, eine weltweite IoT-Konnektivität zu ermöglichen.
LTE-M und NB-IoT sind beides gute Konnektivitätsoptionen für Branchen, die die Vorteile der LPWAN-Technologie (Low Power Wide Area Networks) nutzen möchten, die die Akkulaufzeit von Geräten verlängert und Geräte miteinander verbindet, die bisher schwer zu erreichen waren. Beide sind bereits heute verfügbar, standardisiert und basieren auf dem 4G-Netz, was bedeutet, dass sie zukunftssicher sind, eine weltweite Netzabdeckung bieten und durch die GSMA sowie Telekommunikationsstandards unterstützt werden.
Die Konnektivität ist ein entscheidender Bestandteil des Produktdesigns und der Produktleistung, und die Wahl der Konnektivitätstechnologie muss bereits in einer frühen Phase des Entwicklungsprozesses berücksichtigt werden. Angesichts der rasanten technologischen und marktbezogenen Entwicklungen ist dies eine schwierige Entscheidung. 5G-Technologien stehen kurz vor der Einführung, 2G- und 3G-Netze werden nach und nach abgeschaltet, und neue Netzwerktechnologien, die LPWAN unterstützen, werden weltweit in Form von LTE-M und NB-IoT – auch als „Mobile IoT“ bezeichnet – zunehmend verfügbar.
Zum ersten Mal wurden Netzwerke entwickelt, die speziell auf die Anforderungen der Vernetzung von Geräten zugeschnitten sind. Bislang kommunizierten vernetzte Geräte über eine Infrastruktur, die für die Bedürfnisse der Verbraucher entwickelt worden war.
LTE-M und NB-IoT sind standardisierte, sichere und vom Netzbetreiber verwaltete Technologien, die in lizenzierten Frequenzbereichen betrieben werden. Sie sind für IoT-Anwendungen konzipiert, die kostengünstig sind, geringe Datenraten nutzen, eine lange Batterielebensdauer erfordern und häufig an schwer erreichbaren Orten betrieben werden.
LTE-M und NB-IoT werden die naheliegende Wahl für Branchen sein, die nach Alternativen zu 2G und 3G für Geräte mit langen Lebenszyklen suchen, bei denen eine lange Akkulaufzeit und eine gute Netzabdeckung erforderlich sind.
Beide Technologien sind eine gute Wahl für Implementierungen mit einer erwarteten Lebensdauer von einem Jahrzehnt oder mehr; es gibt jedoch Unterschiede zwischen ihnen, wodurch sich die eine oder andere Technologie für bestimmte IoT-Anwendungen besser eignet als die andere.
Welche Variante ist also die beste Wahl für Ihre Anwendung?
Dieser Leitfaden beschreibt die jeweiligen Vorteile und Einschränkungen der einzelnen Technologien, um Unternehmen dabei zu helfen, die richtige Wahl für langfristigen Erfolg zu treffen.
Definitionen von Branchenbegriffen und Abkürzungen finden Sie am Ende des Whitepapers. Weitere Informationen zu unserem Managed Connectivity-Angebot finden Sie hier.
LTE-M und NB-IoT wurden entwickelt, um IoT-Geräte zu unterstützen, die eine lange Akkulaufzeit benötigen oder an Orten eingesetzt werden, die mit herkömmlicher 4G-Technologie nur schwer zu erreichen sind, wie beispielsweise in tiefen Innenräumen. Wie unterscheiden sie sich also voneinander und wie werden sie sich auf den Markt auswirken?
Die Akkulaufzeit lässt sich durch eine Reduzierung der Funkkommunikation zwischen Gerät und Netzwerk verlängern, und die Geräte können in den Ruhemodus wechseln oder seltener auf das Netzwerk abhören. Sowohl LTE-M als auch NB-IoT bieten eine bessere Netzabdeckung als 4G, beispielsweise in tiefen Innenräumen oder abgelegenen Gebieten. Es besteht jedoch ein Kompromiss zwischen Akkulaufzeit, Netzabdeckung und Reaktionsgeschwindigkeit. Um dies optimal zu nutzen, ist der Zugriff auf neue Funktionen im Netzwerk erforderlich – beispielsweise PSM und eDRX.
Anwendungsfälle, die eine schnelle Reaktion erfordern, eignen sich weniger für Maßnahmen zur Batteriesparung und zur Verbesserung der Netzabdeckung. Ebenso müssen Geräte, die eine Lebensdauer von 10 Jahren benötigen, in Gebieten mit guter Netzabdeckung eingesetzt werden. Um einen ausgewogenen Ansatz zu gewährleisten, werden Maßnahmen zur Batteriesparung und zur Verbesserung der Netzabdeckung aufeinander abgestimmt eingesetzt. Durch den Schlafmodus und die Anwendung einer angemessenen Anzahl von Wiederholungen lassen sich erhebliche Verbesserungen bei der Batterielebensdauer und der Netzabdeckung erzielen.
Die Preismodelle für LTE-M und NB-IoT werden sich aufgrund des unterschiedlichen Datenverkehrsprofils bei der IoT-Konnektivität wahrscheinlich von den herkömmlichen Telekommunikationspreisen unterscheiden. Es wird eine große Anzahl vernetzter LTE-M- und NB-IoT-Geräte geben, die jedoch nur geringe Datenmengen übertragen werden. Anstelle eines Preismodells, das auf dem Datenverbrauch pro Gerät basiert, werden Netzbetreiber für LTE-M und NB-IoT höchstwahrscheinlich Zugangsgebühren auf Gerätebasis erheben oder eine Kombination aus beidem, um die von diesen Geräten beanspruchten Netzressourcen besser abzubilden.
Sowohl LTE-M als auch NB-IoT nutzen vereinfachte Versionen des herkömmlichen 4G-Standards, wodurch sich die Komplexität der Hardware und die Kosten reduzieren, sobald die Technologie in großem Maßstab zum Einsatz kommt.
Die GSMA führt eine Liste der im Handel erhältlichen Module, aus der hervorgeht, dass der Markt für Module in drei Hauptkategorien unterteilt ist: Module, die entweder LTE-M oder NB-IoT unterstützen, sowie Module, die sowohl LTE-M als auch NB-IoT unterstützen.
Von Wikipedia angegebene theoretische Höchstgeschwindigkeit für LTE-M und NB-IoT. Die Angaben basieren auf theoretischen Höchstwerten; die tatsächliche Leistung hängt von den physikalischen Gegebenheiten ab.
Bei der weltweiten Bereitstellung von Geräten müssen Unternehmen den Lebenszyklus der Technologie berücksichtigen.
Weltweite Netzausbauten erfordern eine weltweite Verfügbarkeit, doch neue Technologien sind zunächst nur lokal verfügbar, in der Regel in städtischen Gebieten oder im Rahmen landesweiter Netzausbauten. Wann können wir also mit einer weltweiten Verfügbarkeit von LTE-M und NB-IoT rechnen?
Derzeit sind LTE-M und NB-IoT sowohl lokal verfügbar als auch auf dem Weg, weltweit verfügbar zu werden.
Wir stellen fest, dass sich manchmal ein Netzbetreiber in einer Region entweder auf LTE-M oder auf NB-IoT konzentriert, woraufhin seine Konkurrenten in derselben Region häufig die jeweils andere Option anbieten.
Wir gehen davon aus, dass in einigen Jahren sowohl LTE-M als auch NB-IoT in allen Ländern vor Ort verfügbar sein werden.
Landesweite Bereitstellungen sind ein guter Anfang, doch für eine weltweite Verfügbarkeit müssen kommerzielle globale Roaming-Vereinbarungen zwischen den Betreibern bestehen, damit Unternehmen ihre Geräte mit nur einem Vertrag und einem Ansprechpartner bereitstellen können.
Da 4G mittlerweile weit verbreitet ist und 5G vor der Tür steht, werden 2G und 3G nach und nach ausgemustert. Die 2G-Technologie wird heute noch häufig in IoT-Lösungen eingesetzt. Die 2G-Sprachtechnologie wird für Sprachanrufe genutzt, darunter auch Notrufe wie eCall – eine europäische Initiative zur schnellen Hilfe für Autofahrer, die überall in der Europäischen Union in einen Unfall verwickelt sind. eCall ist seit April 2018 in allen neuen, in der Europäischen Union verkauften und typgenehmigten Fahrzeugen vorgeschrieben. Da eCall die Nutzung von 2G-Sprachübertragung vorschreibt, können Netzbetreiber in der Europäischen Union 2G nicht einfach auslaufen lassen.
LTE-M und NB-IoT werden nach und nach weltweit verfügbar, beginnend mit LTE-M. Wir gehen davon aus, dass LTE-M und NB-IoT während des gesamten Lebenszyklus von 5G verfügbar sein werden.
Bitte lesen Sie im PDF weiter.
Themen in diesem Whitepaper:
Verwaltete IoT-Konnektivität für Unternehmen, die marktübergreifend tätig sind und groß angelegte Implementierungen betreiben, mit integrierter Betriebsüberwachung und Lebenszyklus-Unterstützung.
Weltweite Fahrzeugvernetzung mit integrierter Compliance und Unterstützung für softwaredefinierte Fahrzeuge, die Automobilherstellern dabei hilft, vernetzte Dienste in großem Maßstab bereitzustellen.