NB-IoT

NB-IoT bezieht sich auf eine Kategorie von Standards, die vom 3GPP entwickelt wurden, einer Dachorganisation, die sich mit der Standardisierung von Mobilfunknetzen befasst. NB-IoT wurde erstmals im 3GPP-Release 13 als „LTE-Kategorie NB1“ standardisiert und später im Release 14 mit NB2 aktualisiert. Die Norm regelt im Wesentlichen, wie ein NB-IoT-Gerät in einem Telekommunikationsnetz funktionieren und kommunizieren soll. Außerdem werden die verschiedenen Mechanismen zum Stromsparen erläutert. Die Energiesparfunktionen sind nicht obligatorisch, sodass die tatsächliche Akkuleistung des Geräts letztlich davon abhängt, welche Funktionen der Netzbetreiber derzeit unterstützt. Es werden Leitlinien entwickelt, um dies zwischen den verschiedenen Telekommunikationsanbietern so einheitlich wie möglich zu gestalten.

LoRaWAN und NB-IoT sind oft Anwärter auf den Titel der „besten IoT-Funktechnologie“, doch es geht nicht darum, einen einzigen Gewinner zu bestimmen. Beide Technologien bieten wertvolle Funktionen, weshalb die bevorzugte Wahl vom jeweiligen Anwendungsfall abhängt. NB-IoT wird von Telekommunikationsbetreibern verwaltet, was zu einem bestimmten Dienstniveau führt, das jedoch von der geografischen Abdeckung des Betreibers abhängt. Es gibt Dienstanbieter für LoRaWAN, aber es gibt auch die Möglichkeit, ein eigenes kostengünstiges Netz aufzubauen.

Wie bei allen Telekommunikations-Funktechnologien hängt die NB-IoT-Leistung von der Gesamtqualität und Kapazität des Dienstanbieters sowie von der Dämpfung des Signals durch physische Objekte zwischen Sender und Empfänger ab. Im Vergleich zu anderen Funklösungen bietet NB-IoT eine hohe Penetrationsfähigkeit, was es für den Einsatz tief im Gebäudeinneren geeignet macht.

NB-IoT bietet eine vergleichsweise hohe Bandbreite und eine leistungsfähige Downlink-Kommunikation. Dies ermöglicht datenintensivere Anwendungen, wie z. B. Over-the-Air-Aktualisierungen und flexible Schemata für den Abruf von Daten. Diese Fähigkeit, kombiniert mit der Anpassung an komplexe Telekommunikationsnetze, macht NB-IoT energieintensiver und führt zu einem weniger vorhersehbaren Energieverbrauch. Trotzdem ist ein eingeschränkter Batteriebetrieb von weit über 10 Jahren mit vernünftig dimensionierten Batteriezellen möglich.

NB-IoT ist die ideale Telekommunikationslösung für anspruchsvollere Infrastrukturanwendungen. Die Technologie ist für den Betrieb mit 230V oder einer klassischen Batterie geeignet und kann daher in zahlreichen Anwendungen eingesetzt werden. NB-IoT hat aufgrund seines einfachen Chipsatzdesigns niedrige Anschaffungs-, Betriebs- und Servicekosten. Darüber hinaus sind die NB-IoT-Konnektivitätsmodule mit energiesparenden Funktionen wie dem Ruhemodus ausgestattet. Dies führt zu einer maximalen Energieeffizienz.

NB-IoT ist nicht nur kosten- und energieeffizient, sondern hat aufgrund der schmalbandigen Modulationsverfahren auch eine besonders hohe Leistungsdichte. Das sind fünf Dezibel mehr als bei LTE-M und sogar 20 Dezibel mehr als bei GSM. Auf diese Weise kann eine optimale Netzabdeckung in Form einer starken Gebäudepenetration erreicht werden. Dies ist besonders in abgelegenen Gebieten, aber auch in unterkellerten Gebäuden von Vorteil, deren Messstellen nicht mit 2G (GPRS) oder 4G (LTE) ausgestattet sind.

NB-IoT ist einfach zu installieren, da es nach dem Plug-and-Play-Prinzip funktioniert. Die Geräte verbinden sich automatisch mit dem NB-IoT-Netzwerk, ohne dass lokale Netzwerke oder zusätzliche Gateways installiert werden müssen.

Bei der Suche nach einem geeigneten Telekommunikationsanbieter ist es wichtig, den Netzbetreiber zu bewerten, um sicherzustellen, dass das Dienstleistungsniveau angemessen ist, insbesondere in ländlichen Gebieten.

NB-IoT bietet nicht nur eine hohe Datenübertragungsgeschwindigkeit und große Reichweite, sondern auch ein hohes Maß an Datensicherheit. Die Sicherheit von NB-IoT wird durch Verschlüsselung und Authentifizierung der Datenübertragung gewährleistet. Die verschlüsselten Daten können nur von autorisierten Empfängern entschlüsselt werden. Die Authentifizierung der Datenübertragung stellt sicher, dass die übertragenen Daten aus einer vertrauenswürdigen Quelle stammen und nicht von einer unbefugten Person manipuliert wurden. Diese hohen Sicherheitsstandards machen NB-IoT zu einer idealen Technologie für Anwendungen, bei denen Sicherheit und Datenschutz von größter Bedeutung sind, wie etwa im Gesundheitswesen oder bei sicherheitskritischen Infrastrukturen.

Als standardisierte Technologie erfüllt NB-IoT die Sicherheitsmechanismen nach 3GPP und verfügt damit auch über Sicherheitsfunktionen, die ständig überprüft und verbessert werden. NB-IoT-Geräte können aus der Ferne mit Firmware Over the Air (FOTA) aktualisiert werden, um auf dem neuesten Stand der Technik zu bleiben.

Elvaco verfügt über eine breite Palette von Produkten mit NB-IoT-Technologie. Unsere Auswahl umfasst teilweise Zählerkonnektivitätsmodule (MCM), die zur Übertragung von Daten von Zählern an ein Empfangssystem verwendet werden. Jedes unserer MCM ist für einen bestimmten Zähler konzipiert. Magnetische Antennen, mit deren Hilfe die Signale an ein internes Zählerkonnektivitätsmodul übertragen werden können, gehören ebenfalls zu unserer Produktpalette.

Da NB-IoT eine hohe Penetrationsfähigkeit bietet, kann der Zähler mit dem integrierten Konnektivitätsmodul nahezu überall installiert werden Diese Funktion ist praktisch, da Zähler in der Regel nicht als Inneneinrichtung gewünscht sind. In Kombination mit der Tatsache, dass kein privates Netzwerk erforderlich ist, sind Zähler mit integriertem NB-IoT-MCM einfach zu installieren.

NB-IoT-Zählerkonnektivitätsmodule können dank der funktionalen Downlink-Kommunikation leicht aktualisiert werden. Bei LoRaWAN-Modulen müssen Firmware-Updates vor Ort durchgeführt werden, während NB-IoT-Module per Fernzugriff aktualisiert werden.

Abgesehen davon, dass sie einfach zu installieren und zu aktualisieren sind, liefern die NB-IoT-Zählerkonnektivitätsmodule aufgrund der Verschlüsselungs- und Authentifizierungsmöglichkeiten Daten auf sichere und geschützte Weise. Dies macht sie für verschiedene Anwendungen attraktiv.