Typische Anwendungsfälle und Einsatzbereiche für Mobilfunk-IoT-Technologien

Bei der Auswahl der richtigen Konnektivitätstechnologie geht es darum, die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung – wie Stromverbrauch, Reichweite, Durchsatz und Latenz – mit den Stärken der verfügbaren Netzwerke in Einklang zu bringen.

Es gibt keine Technologie, die für jedes Szenario geeignet ist, aber mit der richtigen Kombination aus NB-IoT, LTE-M, LTE Cat-1, LTE Cat-4/4+, 5G RedCap und NTN können Sie bereits heute robuste IoT-Lösungen entwickeln und diese für die Zukunft weiterentwickeln.

NTN (Non-Terrestrial Networks) bietet satellitengestützte IoT-Konnektivität und erweitert damit die Netzabdeckung über terrestrische Netzwerke hinaus, um auch abgelegene oder schwer erreichbare Orte zu versorgen.

Typische IoT-Anwendungsfälle und die am besten geeigneten Mobilfunktechnologien (Vergleichstabelle)

Verschiedene IoT-Anwendungen stellen ganz eigene Anforderungen an die Konnektivität – von extrem geringem Stromverbrauch und langer Batterielebensdauer bis hin zu hohem Durchsatz und geringer Latenz. Die folgende Tabelle fasst zusammen, welche Technologien in der Regel am besten für gängige IoT-Anwendungen geeignet sind, und hilft Ihnen dabei, die Optionen für Ihren Anwendungsfall schnell zu vergleichen.

Anwendungsfälle, die von den wichtigsten IoT-Konnektivitätstechnologien unterstützt werden.
Anwendungsfall	NB-IoT	LTE-M	Kat. 1	Kat. 4/4+	5G NSA	5G SA	5G RedCap	Satellit (NTN)
Intelligente Stromzähler
Asset-Tracking
Industrielle Automatisierung
Vernetzte Fahrzeuge
Videoüberwachung
Intelligente Landwirtschaft
Wearables
Notfallmaßnahmen

Detaillierte Anwendungsfallempfehlungen für Mobilfunk-IoT-Technologien

Jede IoT-Anwendung hat ihre eigenen Prioritäten. Die folgenden Leitlinien zeigen die am besten geeigneten Verbindungstechnologien für typische Anwendungsfälle auf, einschließlich Alternativen und neuer Optionen:

Intelligente Verbrauchsmessung und Umweltüberwachung

Geräte in diesen Anwendungsbereichen müssen oft jahrelang mit einer einzigen Batterie betrieben werden und dabei zuverlässig kleine Datenpakete aus tief im Inneren von Gebäuden oder aus abgelegenen Gebieten senden.

Am besten geeignet: NB-IoT – sein Ultra-Schmalband-Design bietet die längste Batterielaufzeit und eine hervorragende Durchdringung von Gebäuden.
Alternative: LTE-M – verbraucht etwas mehr Strom, bietet jedoch eine größere Verfügbarkeit und ein einfacheres weltweites Roaming.
Ausweichlösung: LTE Cat-1 – Eine ausgereifte Roaming-Infrastruktur gewährleistet die Kontinuität des Dienstes, wenn LPWA-Netze nicht verfügbar sind.

Seit ihrer Einführung im Jahr 2017 verzeichnen die nach dem 3GPP-Standard entwickelten LPWA-Technologien (d. h. NB-IoT und LTE-M) ein stetiges Wachstum, ihre weltweite Verbreitung verläuft jedoch uneinheitlich.

Asset-Tracking

Ortungsgeräte müssen ein Gleichgewicht zwischen Reichweite, Mobilität und moderatem Datendurchsatz für Standortaktualisierungen, Sensorwerte und gelegentliche Befehle herstellen.

Einschränkungen von NB-IoT: Eignet sich für stationäre oder wenig mobile Ortungsgeräte in städtischen Gebieten, ist jedoch aufgrund der höheren Latenz und der begrenzten Uplink-Kapazität weniger für die Echtzeit-Ortung von sich bewegenden Objekten geeignet.
Die derzeit beste Lösung: LTE-M oder LTE Cat-1 – bieten höhere Datenraten, geringere Latenzzeiten und nahtlose Übergänge zwischen Funkzellen.
Eine neue Option: 5G RedCap – mit der Einführung von 5G-SA-Kernen (Standalone) wird diese Technologie mittlere Bandbreiten mit geringerer Latenz für Tracker der nächsten Generation bieten.
Erweiterung der Netzabdeckung: NTN – ideal für Anlagen in abgelegenen Regionen oder auf Seewegen, auf denen keine terrestrischen Netze verfügbar sind.

Industrielle Automatisierung

In Fertigungshallen und an Produktionslinien sind extrem niedrige Latenzzeiten, minimaler Jitter und hohe Zuverlässigkeit erforderlich.

Die derzeit beste Lösung: LTE Cat-4/4+ und 5G NSA (Non-Standalone) – bieten einen hohen Durchsatz und eine geringe Latenz, was für die Echtzeitsteuerung geeignet ist.
Zukunftsfähig: 5G SA – wird die Latenz weiter reduzieren und Funktionen wie Network Slicing und Edge Computing für eine äußerst zuverlässige Leistung ermöglichen.

Vernetzte Fahrzeuge

Die Anforderungen an die Konnektivität reichen von einfacher Telematik bis hin zu fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen und Unterhaltungsangeboten im Fahrzeug.

Grundfunktionen: LTE-M oder LTE Cat-1 – geeignet für die Zustandsüberwachung von Fahrzeugen, Geofencing und Over-the-Air-Updates.
Anforderungen an hohe Bandbreite und geringe Latenz: LTE Cat-4/4+, 5G NSA, 5G SA oder 5G RedCap – für HD-Kartendownloads, fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme und Live-Video-Streaming.
Ausfallsicherung: NTN – gewährleistet Kontinuität bei Ausfall der terrestrischen Netzabdeckung, insbesondere bei Reisen in abgelegene Gebiete oder über Landesgrenzen hinweg.

5G RedCap, das in 3GPP Release 17 definiert ist, wurde für IoT-Anforderungen im mittleren Bereich konzipiert, ist jedoch noch begrenzt verfügbar, bis sich eigenständige 5G-Netze weiter ausbreiten.

Videoüberwachung

Für die kontinuierliche Videoübertragung und -analyse sind ein konstanter Durchsatz und minimale Schwankungen erforderlich.

Standardauflösung: LTE Cat-1 – unterstützt Einzelkamera-Übertragungen mit geringerer Auflösung.
HD- oder Mehrkamera-Konfigurationen: LTE Cat-4/4+ sowie 5G NSA und 5G SA – erfüllen höhere Anforderungen an die Bandbreite.
Neue Option im mittleren Leistungsbereich: 5G RedCap – wird die Lücke zwischen Basis- und High-End-Lösungen schließen und die Komplexität der Geräte vereinfachen.

Intelligente Landwirtschaft

Landwirtschaftliche Betriebe und Fernüberwachungsstationen benötigen eine große Reichweite und eine lange Batterielaufzeit.

Am besten geeignet: NB-IoT und LTE-M – bieten eine hervorragende Abdeckung (selbst in dichtem Laubwerk) und einen extrem geringen Stromverbrauch für Geräte wie Bodenfeuchtesensoren, Wetterstationen und Viehortungsgeräte.
Erweiterung der Netzabdeckung: NTN – schließt Lücken dort, wo terrestrische Dienste nicht verfügbar sind, und gewährleistet so einen unterbrechungsfreien Datenfluss für die Präzisionslandwirtschaft.

NTN (Non-Terrestrial Networks), wie von 3GPP definiert, erweitert die IoT-Abdeckung über terrestrische Sendemasten hinaus mittels Satelliten.

Wearables

Von Geräten zur Erfassung persönlicher Gesundheitsdaten bis hin zu Sicherheitsvorrichtungen für Mitarbeiter – Wearables müssen effizient funktionieren und gleichzeitig eine zuverlässige Netzabdeckung gewährleisten.

Am besten geeignet: LTE-M und LTE Cat-1 – beide bieten umfassende Roaming-Unterstützung, zuverlässige Abdeckung in Innenräumen und die Verarbeitung periodischer Datenbursts.
Zukünftige Option: 5G RedCap – ideal für Geräte, die eine moderate Bandbreite und geringe Komplexität erfordern, ohne dabei Abstriche bei der Akkulaufzeit zu machen.

Notfallmaßnahmen

Bei der Notfallwiederherstellung oder in gefährlichen Umgebungen muss die Konnektivität unter allen Umständen zuverlässig sein.

Am besten geeignet: LTE Cat-4/4+, 5G NSA, 5G SA und 5G RedCap – bieten den Durchsatz und die geringe Latenz, die für Live-Videoübertragungen, Lageerfassung und den Datenaustausch in Echtzeit erforderlich sind.
Ausfallsicherung: NTN – gewährleistet die Kommunikation, wenn die terrestrische Infrastruktur beschädigt oder nicht verfügbar ist.

Ausführliche Informationen zu mobilfunkbasierten IoT-Technologien finden Sie in unserem „IoT Connectivity Guide“ und in unseren Infografiken zum Thema Konnektivität. Dort werden NB-IoT, LTE-M, LTE Cat-1, LTE Cat-4/4+, 5G RedCap und NTN nebeneinander verglichen, wobei typische Anwendungsfälle, Reichweite, Durchsatz und Stromverbrauch behandelt werden.

Konnektivitätstechnologien für das Internet der Dinge: Die richtige Wahl für heute und morgen treffen

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Indem sie sich auf das konzentrieren, was bereits verfügbar ist, und die Konnektivität an die tatsächlichen geschäftlichen Anforderungen anpassen, können Unternehmen den Hype hinter sich lassen und nachhaltige IoT-Lösungen entwickeln. Jonas Karlsson, Produktmanager bei Telenor IoT

Das Wichtigste auf einen Blick: Die Wahl der richtigen Mobilfunk-IoT-Technologie

Beginnen Sie mit bewährten Netzwerken: Nutzen Sie zuverlässige Technologien wie LTE Cat-1 oder LTE-M, um bereits heute eine flächendeckende Versorgung und die Kontinuität der Dienste zu gewährleisten.
Passen Sie die Technologie an den tatsächlichen Bedarf an: Wählen Sie die einfachste Lösung, die die Anforderungen Ihrer Anwendung erfüllt – vermeiden Sie es, voreilig den neuesten Funktionen hinterherzulaufen.
Planen Sie die Ablösung veralteter Systeme: Überprüfen Sie die Geräte auf 2G-/3G-Abhängigkeiten und erstellen Sie Strategien für eine schrittweise Umstellung.
Flexibles Design: Nutzen Sie modulare Hardware und SIM-Verwaltung, um OTA-Updates und Netzwerk-Fallback zu unterstützen.
Pilotphase vor der Skalierung: Testen Sie neue Konnektivitätstechnologien in kontrollierten Umgebungen, bevor Sie sie flächendeckend einführen.

Weitere Hintergrundinformationen zur Einführung des mobilen IoT finden Sie in den Ressourcen der GSMA zum Thema Mobile IoT.

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Mitverfasst von unserem Experten

Jonas Karlsson, Produktmanager IoT, ist ein erfahrener Telekommunikationsexperte mit über 30 Jahren Erfahrung in technischen und kaufmännischen Funktionen. Durch seine Tätigkeit als Lösungsmanager, technischer Produktmanager und seit neun Jahren als Produktmanager verfügt Jonas über einen einzigartigen 360°-Überblick über die Telekommunikationsbranche. Bei Telenor IoT konzentriert er sich auf die Integration neuer Netzwerktechnologien, um den Kundenbedürfnissen gerecht zu werden, und war maßgeblich an der Entwicklung des Telenor IoT Test Lab in Karlskrona, Schweden, beteiligt – einer Einrichtung, die das globale Testen und Validieren von IoT-Geräten ermöglicht.

Häufig gestellte Fragen

Welche Mobilfunk-IoT-Technologie eignet sich am besten für eine lange Akkulaufzeit?

NB-IoT eignet sich am besten für eine extrem lange Akkulaufzeit und eine gute Abdeckung in tiefen Innenräumen. LTE-M kann als Alternative genutzt werden, wenn Roaming erforderlich ist oder eine größere Verfügbarkeit benötigt wird, und LTE Cat-1 dient als Ausweichlösung, wenn keine LPWA-Netze verfügbar sind.

Was ist der Unterschied zwischen LTE-M und NB-IoT?

NB-IoT ist auf geringe Datenmengen, niedrigen Stromverbrauch und eine umfassende Netzabdeckung optimiert, weist jedoch eine höhere Latenz und eine eingeschränkte Uplink-Kapazität auf, wodurch es für bewegliche Geräte weniger geeignet ist. LTE-M unterstützt einen höheren Durchsatz, eine geringere Latenz und nahtloses Roaming, wodurch es sich besser für mobile Anwendungen wie die Bestandsverfolgung eignet.

Wann sollte ich 5G RedCap für das Internet der Dinge in Betracht ziehen?

5G RedCap ist für mittlere IoT-Anforderungen ausgelegt – moderate Bandbreite, geringe Latenz und einfachere Geräte. Die Verfügbarkeit ist jedoch noch begrenzt, da hierfür 5G-Standalone-Netze (SA) erforderlich sind, die sich derzeit erst in einer frühen Einführungsphase befinden. Gegen Ende des Jahrzehnts wird RedCap zu einer attraktiveren Option werden, wenn sich die 5G-SA-Abdeckung ausweitet.

Was bedeutet NTN im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge (IoT)?

NTN (Non-Terrestrial Networks) bezeichnet eine satellitengestützte IoT-Konnektivität. Sie erweitert die Netzabdeckung über terrestrische Netze hinaus – nützlich für abgelegene Regionen, See- und Luftverkehrsrouten sowie als Ausfallsicherung in Notfällen.

Welche IoT-Konnektivitätslösung ist heute am zukunftssichersten?

LTE Cat-1 und LTE-M sind derzeit eine gute Wahl, da sie weltweit weit verbreitet sind und unterstützt werden. Sie können sofort eingesetzt werden, während Unternehmen die Entwicklung von 5G RedCap und NTN beobachten und sich darauf vorbereiten, sobald diese Technologien ausgereifter und kostengünstiger werden.

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Unsere IoT-Experten unterstützen Sie gerne bei der Bewertung von Optionen wie NB-IoT, LTE-M, LTE Cat-1, 5G RedCap oder NTN und empfehlen Ihnen die für Ihre Anwendung am besten geeignete Lösung.

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