Die kabellose Vernetzung der Welt: Sichere und zuverlässige Konnektivität (im Internet der Dinge) mit IoT-SIM-Karten

IoT steht für Internet of Things, das Internet der Dinge. Gemeint ist damit die stetig wachsende Vernetzung von physischen Geräten in digitalen Netzwerken. Doch damit Dinge wie Fahrzeuge, Maschinen und viele mehr Daten übertragen können, benötigen sie Zugang zum Internet. Diesen erhalten sie über unsere IoT-SIM-Karten, die üblicherweise einfach in das entsprechende Gerät eingelegt werden können und daraufhin die Übertragung von Daten mittels Mobilfunk und Internet ermöglichen.

Das Internet der Dinge – Die Vernetzung der Welt

Das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) beschreibt die Verknüpfung von realen Geräten und anderen Dingen mit einer virtuellen Wirklichkeit, dem Internet. Und diese vernetzte Realität wächst Tag für Tag mit Hilfe von Sensoren, Software und weiteren Technologien, die über das Internet Daten austauschen. Dabei geht es schon längst nicht mehr nur um IoT-Lösungen in Produktion oder Industrie. Inzwischen ist auch eine Vielzahl vernetzter Anwendungen in unserem Alltag angekommen: Von der Pulsfrequenz im Fitnesstracker bis hin zu Standort und Zustand von Kühlwagen – alles, was irgendwie messbar ist, kann kommuniziert werden. Doch um generierte Datenmengen nutzbar zu machen, müssen sie erst einmal übertragen und verarbeitet werden. Insbesondere für Objekte und Geräte, die nicht per Kabel vernetzt werden können, kommen dafür sogenannte IoT-SIM-Karten zum Einsatz. Sie sind für die Geräte die Eintrittskarte zum Internet und sorgen weltweit für die zuverlässige und sichere Übertragung von Daten.

Was ist eine IoT-SIM-Karte?

Eine IoT-SIM-Karte ist eine SIM-Karte, die es unterschiedlichen Geräten ermöglicht, zur Übertragung von Daten eine Verbindung zum Mobilfunknetz aufzubauen. Unsere IoT-SIM-Karten können vom GPS-Tracker über Ladestationen und Alarmanlagen, bis hin zu Maschinen und VR-Anwendungen in den unterschiedlichsten Geräten zum Einsatz kommen.  

Die meisten Menschen haben vermutlich schon einmal eine SIM-Karte in ihr Mobiltelefon eingelegt. Doch diese SIM-Karten, wie man sie davon kennt, sind für IoT-Projekte nicht geeignet. IoT-SIMs sind beispielsweise nicht darauf ausgelegt, für Telefonie genutzt zu werden. Bei IoT-SIM-Karten geht es in erster Linie um Datenübertragung. Die Geräte, in denen IoT-SIM-Karten zum Einsatz kommen, müssen in der Regel dauerhaft oder in festgelegten Abständen Daten übermitteln. Doch damit das gelingt, müssen sie eine zuverlässige und sichere Verbindung aufbauen können. Gelöst wird das über nationales Roaming: Eine IoT-SIM-Karte darf mehrere Mobilfunknetze innerhalb eines Landes und über Landesgrenzen hinweg nutzen, so dass sie überall auf ein Netz zur Datenübertragung zurückgreifen kann. Entsprechend sind die Datentarife für IoT-Projekte darauf ausgerichtet, in welchen Ländern die IoT-SIM-Karten verwendet werden.

Aufgrund der Tatsache, dass IoT-SIM-Karten unterschiedliche Netze nutzen können, werden sie auch Multinetz-SIM-Karten oder Roaming-SIMs genannt. In dem Zusammenhang wird auch oft der Begriff M2M-SIM-Karte verwendet. Einen richtigen Unterschied zwischen den genannten SIM-Karten-Arten gibt es genau genommen nicht. Die Begriffe werden häufig synonym verwendet, auch wenn beispielsweise IoT und M2M selbst eigentlich nicht das Gleiche meinen. Technisch betrachtet geht es immer um SIM-Karten, die als Zugang zum Mobilfunknetz dienen. Die Geräte, in denen M2M- und IoT-SIM-Karten zum Einsatz kommen, können durch die SIMs Daten übertragen und empfangen. Wer also ursprünglich auf der Suche nach einer M2M-SIM-Karte war, kann ebenso IoT-SIM-Karten verwenden.


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Das passende SIM-Format für jedes IoT-Gerät

Um den unterschiedlichen Anforderungen von Endgeräten und Maschinen gerecht zu werden, wurden und werden die SIM-Formate stetig weiterentwickelt. Damit die SIM-Karten selbst möglichst wenig Platz verbrauchen, hat sich die Größe deutlich reduziert und lässt so bei Bedarf mehr Raum für andere Bauteile. Grundsätzlich wird zwischen den SIM-Karten-Formaten Mini, Micro und Nano unterschieden. Zudem gibt es Embedded SIMs, die direkt als Chip ins Modem eingelötet werden. Neben der Standardausführung sind die unterschiedlichen Formate auch als “Industrial SIM” verfügbar. Diese robustere Variante ist z. B. für einen erweiterten Temperaturbereich und eine längere Nutzungsdauer ausgelegt.


SIM-Formate der whereversim
Verfügbare SIM-Formate
Betriebstemperatur
Lese-/Schreibzyklen
Datenhaltung
Standard M2M-SIM

-25°C bis +85°C

Lese-/Schreibzyklen

500.000

10 Jahre

Industrial M2M-SIM

-40°C bis +105°C

1.000.000

10 Jahre bei -40°C bis +105°C
15 Jahre bei -25°C bis +85°C

2FF, 3FF, 4FF

2FF, 3FF, MFF2

IoT-Tarife: Zugeschnittene Datentarife für jedes IoT-Projekt

Egal ob für M2M oder IoT-Vorhaben – wichtig beim Einsatz für solche Projekte sind die besonderen Anforderungen an den Mobilfunktarif. Aufwand und Kosten für die Inbetriebnahme, Wartung und Kontrolle der Geräte müssen auch bei Geräten mit einem verhältnismäßig geringen Wert in Relation zu diesem stehen – vor allem dann, wenn die Stückzahlen weit mehr als Tausend übersteigen. Aus diesem Grund sind die klassischen Mobilfunktarife mit Monatsrechnungen oder Vertragslaufzeiten von 12 und mehr Monaten ungeeignet für IoT-Anwendungen. 

Da es vorrangig um die Übertragung von Daten geht, müssen IoT-Tarife eine deutlich größere Tarif-Bandbreite abdecken: Der Datenbedarf liegt je nach Anwendungsfall bei nur wenigen Kilobyte bis hin zu mehreren Gigabyte. Dementsprechend gibt es eine Vielzahl unterschiedlicher IoT-Tarife und Abrechnungsmöglichkeiten speziell für IoT-Projekte.

Ein sehr beliebtes Tarifmodell ist das Datenpooling. In dieser Konstellation nutzen alle dem Pool zugeordneten IoT-SIM-Karten ein gemeinschaftliches Datenkontingent. Das ist vor allem dann sinnvoll, wenn der Datenverbrauch einzelner IoT-SIM-Karten schwankt, der Mehrverbrauch einzelner SIM-Karten aber durch den niedrigeren Verbrauch anderer SIMs ausgeglichen werden kann. Bei wherever SIM bieten wir nicht nur Datenpooling selbst an, sondern auch die Option, diesen dynamisch zu erweitern: Mit jeder weiteren aktiven IoT-SIM-Karte wächst das für alle IoT-SIMs verfügbare Datenvolumen um eine festgelegte Größe an. So wächst das Datenvolumen entsprechend dem Bestand an aktiven IoT-SIM-Karten, ohne dass Anwender hier bei jeder Aktivierung etwas zusätzlich berücksichtigen oder einstellen müssen. 

Neben den unterschiedlichen Datenpaketen spielen für IoT-SIM-Karten auch die verfügbaren Netztechnologien eine wichtige Rolle. Neben den “Klassikern” 2G, 3G und 4G können unsere IoT-SIM-Karten auch 5G-Netze und neuere, extra für das Internet der Dinge entwickelte Übertragungstechnologien wie NB-IoT (Narrowband IoT) oder LTE-M (Long Term Evolution for Machines) nutzen. NB-IoT und LTE-M sind beispielsweise besonders für Anwendungsfälle geeignet, die möglichst energiesparend oder aus eher schwer zugänglichen Bereichen wie Kellerräumen Daten übertragen sollen.


Verwaltung & Monitoring: Webportal zum IoT-Management

Für eine einfachere Verwaltung und Inventarisierung wird für IoT-SIM-Karten in der Regel eine eigene Plattform zur Verfügung gestellt. Über diese lassen sich sowohl IoT-SIMs als auch zugehörige Endgeräte konfigurieren. In unserem Onlineportal können unsere Kunden beispielsweise ihre Serviceprofile für eingesetzte IoT-SIM-Karten einrichten, SIM-Karten aktivieren bzw. deaktivieren oder auch für einzelne IoT-SIMs gezielt Mobilfunknetze ausschließen (Blacklisting).

Neben der Verwaltung der IoT-SIM-Karten über solche Portale werden sie zusätzlich genutzt, um die SIM-Karten zu überwachen. In unserem Dashboard kann etwa der Status von Endgeräten eingesehen werden, ebenso über welches Mobilfunknetz eine IoT-SIM-Karte aktuell verbunden ist oder wie hoch der Datenverbrauch bisher war. Unterschiedliche Diagnosefunktionen wie der Fern-Reset der IoT-SIMs helfen zudem im Problemfall. 

Ergänzend zur technischen Performance ist das Onlineportal die erste Anlaufstelle zur Überwachung einer IoT-SIM-Karte vor unsachgemäßer Nutzung, Missbrauch oder unerwartet hohen Kosten. Die Kostenkontrolle bilden wir über unterschiedliche Konfigurationsmöglichkeiten und Alerting-Funktionen ab. Datenlimits und Benachrichtigungen verhindern beispielsweise einen Mehrverbrauch an Daten (overconsumption / overuse) oder informieren zumindest Verantwortliche rechtzeitig, um zu entscheiden ob Mehrkosten der IoT-SIM in Kauf genommen oder vermieden werden sollen. Ist ein Datenlimit für eine IoT-SIM-Karte gesetzt und erreicht, kann das Gerät allerdings keine weiteren Daten mehr übertragen, sofern das Limit nicht manuell ausgesetzt wird. Ob das sinnvoll ist oder nicht, hängt vom Anwendungsfall ab. Für manche Endgeräte und Anwendungsfälle ist es essentiell, dass die IoT-SIM-Karte permanent verbunden ist. Um hier Kostenexplosionen zu vermeiden, kann der Einsatz eines Datenpools für alle SIM-Karten sinnvoll sein. Alle aktiven IoT-SIM-Karten nutzen in diesem Fall ein gemeinschaftliches Datenkontingent, so dass der Mehrverbrauch einer IoT-SIM durch den niedrigeren Verbrauch einer anderen IoT-SIM-Karte ausgeglichen wird. Diese Datenpools lassen sich sowohl statisch als auch dynamisch verwalten. Statisch meint, dass der verfügbare Datenpool unabhängig von der Anzahl der IoT-SIM-Karten immer konstant bleibt. Ein dynamischer Datenpool würde mit jeder zusätzlichen aktiven IoT-SIM-Karte um eine bestimmte Größe mitwachsen. 

Zusätzlich zu unserem übersichtlichen Online-Portal bieten wir unseren Kunden eine umfassende API, über die sie Daten ihrer IoT-SIM-Karten aus unserem Portal in eigene Systeme überführen können.

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