Im Internet der Dinge kommunizieren unzählige Geräte miteinander – auch Geräte, die ohne externe Stromversorgung auskommen müssen. Für diese IoT-Geräte ist Energieeffizienz besonders wichtig. Nicht nur im Betrieb, vor allem bei der Übertragungstechnologie. Als LPWAN Technologien (Low Power Wide Area Network) sind NB-IoT und LTE-M bekannt dafür, möglichst wenig Energie für die Datenübertragung zu verbrauchen.
LTE-M und NB-IoT gehören zur Kategorie der Low Power Wide Area Networks (LPWAN). LPWA-Netze (Low-Power Wide-Area) sind gerade für solche IoT-Anwendungsfälle die richtige Wahl, bei denen der Energieverbrauch, die Gebäudedurchdringung, die Batterielebensdauer und vor allem die Kosten relevant sind. Auch für Endgeräte, die nur hin und wieder geringe Datenmengen übermitteln, sind beide Funktechnologien ideal. Simple Funkmodule, welche auf notwendige Funktionen beschränkt sind, machen beide Netzwerkstandards preisgünstig und stromsparend. Dadurch werden NB-IoT und LTE-M zum Wegbereiter des IoT in vielen Bereichen, wo eine Vernetzung früher zu teuer und aufwendig war. Doch bei allen Ähnlichkeiten beider Technologien gibt es auch einige Unterschiede zwischen NB-IoT und LTE-M. Jede Technologie hat ihre eigenen Stärken und ist damit jeweils besonders geeignet für bestimmte Anwendungsbereiche.
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Hinter LTE-M steckt eine neuere Mobilfunktechnologie, die speziell für das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) entwickelt wurde. Der Mobilfunkstandard LTE-M basiert auf 4G und ist für mobile IoT-Konnektivität gedacht. Es dient entsprechend in erster Linie dazu, physische Objekte kabellos mit dem Internet zu verbinden. Diese kabellose Verbindungsmöglichkeit durch LTE-M ist die Grundlage für viele neue spannende Anwendungen.
Im Vergleich zu etwa NB-IoT bietet LTE-M höhere Datenraten (bis zu 1 Mbit/s) und geringere Latenzzeiten. Sowohl Uplink als auch Downlink (also Kommunikation in beide Richtungen) ist jederzeit möglich. Langfristig soll LTE-M zudem Voice (VoLTE) unterstützen. Davon würden vor allem Sicherheitslösungen profitieren, bei denen Notrufe in Autos oder Aufzügen ausgelöst werden. Dadurch, dass die Frequenzbänder lizenziert sind, benötigt man für die Nutzung von LTE-M spezielle M2M-SIM-Karten. Entsprechende SIM-Karten für LTE-M bieten die großen Netzbetreiber wie auch wir als unabhängiger Betreiber. Welchen besonderen Vorteil unsere M2M-SIM-Karten für LTE-M gegenüber denen eines Netzbetreibers haben, erklären wir in diesem Beitrag.
Dadurch, dass LTE-M auf dem LTE 3GPP-Standard basiert, ist es 5G-ready. Die Nutzung der Technologie erfordert lediglich ein Software-Update im bestehenden Netzwerk. Nachdem anfangs weltweit viele Netzbetreiber dem Rollout von NB-IoT den Vorzug gaben, wurde die Einführung von LTE-M vorangetrieben. Wir erwarten, dass die meisten Netzbetreiber letztlich beide Technologien als Teil ihrer IoT-Strategie anbieten werden, statt sich für eine von beiden zu entscheiden.
LTE-M beherrscht im Gegensatz zu NB-IoT den nahtlosen Funkzellen-Wechsel, das sogenannte “Handover”. Ein NB-IoT-Gerät muss sich bei jedem Wechsel einer Funkzelle in eine andere ab- und wieder anmelden. Dieser Wechsel geht mit LTE-M ohne Unterbrechung vonstatten, wodurch sich LTE-M besonders für Anwendungen mit Sensoren, die in Bewegung sind, eignet. Hier profitieren Anwendungen ebenfalls von der höheren Datenrate bis zu 1 Mbit/s, womit mehr Daten in kürzerer Zeit übermittelt werden können, als mit NB-IoT. Insgesamt ist die Zeit, in der ein Datenpaket von der Quelle bis zum Ziel übertragen wird, noch etwas geringer als mit NB-IoT. Dadurch eignet sich LTE-M auch für Anwendungen, in denen es darum geht, Daten möglichst zeitnah zur Verarbeitung zu erhalten. Demgegenüber ist dafür die Gebäudedurchdringung von LTE-M etwas schlechter, als bei NB-IoT. Der Empfang in Kellerräumen, Parkhäusern und eher abgeschirmten Bereichen ist damit bei NB-IoT stärker, als mit LTE-M. Dazu kommt, dass auch der Energieverbrauch – selbst wenn er bei LTE-M schon sehr sparsam ist – bei NB-IoT noch einen Ticken niedriger ist. Auch Hardwaremodule für LTE-M sind etwas teurer, als die für NB-IoT.
Auch bei NB-IoT, manchmal auch als LTE Cat-NB bezeichnet, handelt es sich um einen schmalbandigen Funkstandard, der speziell für das Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) vorgesehen ist. Er basiert auf bestehenden Mobilfunknetzen und ist ideal für IoT-Anwendungen, die nur ab und an kleinere Datenmengen übertragen müssen. Beispielsweise in netzwerk-unabhängigen Sensoren, die Füllstände, Verbräuche oder Temperaturen erfassen sollen. Im Gegensatz zu LTE-M erreicht NB-IoT nicht ganz so geringe Latenzen und auch nur geringere Datenraten (bis zu 127kbit/s), verbraucht dafür allerdings auch weniger Strom und kommt besser durch Wände. Das bedeutet, dass aufgrund der großen Reichweite auch in (unterirdischen) Kellern, Garagen oder anderen Gebäuden mit vielen Hindernissen für Funkwellen, eine gute Verbindung möglich ist. Gerade im Kontext Smart Metering für Wasser oder Gas, für Parkplatzsensoren und im Gebäudemanagement kann NB-IoT die Lösung zur Datenübertragung sein. In Sachen Energieeffizienz: Abhängig von der Konfiguration lassen sich mit NB-IoT Anwendungen entwickeln, die mit nur einer Batterie bis zu 10 Jahre lang betrieben werden können. Insbesondere im Hinblick auf Wartungszyklen und Wartungskosten sind diese langen Batterielaufzeiten sehr attraktiv.
Ein großer Pluspunkt von NB-IoT: Es lassen sich mehrere hunderttausend Geräte pro Mobilfunkzelle mit NB-IoT anbinden. Ausfälle bei einer großen Anzahl von Sensoren in nur einem Funkzellenbereich oder bei starker Frequentierung der Funkzelle durch andere Anwendungen sind also weniger zu befürchten. Ebenfalls für NB-IoT spricht der Kostenfaktor bei kleineren Anwendungen: Module, die die Kommunikation mit NB-IoT sicherstellen, sind in der Regel recht kostengünstig. Damit lassen sich auch Sensoren herstellen, die auch für kleinere Anwendungen geeignet sind, ohne das Endprodukt kostentechnisch stark zu belasten.
Ob LTE-M oder NB-IoT – wer vor der Entscheidung steht, eine der beiden Technologien für sein IoT-Projekt zu nutzen, der sollte folgendes abwägen: Was steht im Vordergrund? Die Kosten und lange Laufzeiten, oder zählt die Geschwindigkeit bei der Datenübertragung? Bewegt sich die Lösung, oder ist sie stationär im Einsatz? Überträgt das Endgerät nur gelegentlich Daten, oder ist eine höhere Sendefrequenz wichtig?Auch das geografische Einsatzgebiet spielt eine wichtige Rolle. NB-IoT ist bisher in Osteuropa, Russland und Asien stärker verbreitet. Nach Informationen der GSMA sind in Westeuropa, Amerika und Australien bereits beide Technologien verfügbar. Wer also Projekte in allen genannten Gebieten plant, fährt aktuell noch mit NB-IoT besser. Doch auch LTE-M wird von Netzbetreibern immer weiter ausgerollt, so dass die Coverage sich in nächster Zeit annähert. Schon heute können wir Ihnen M2M SIM Karten mit LTE-M Coverage in einer Vielzahl von Ländern anbieten. Mehr Informationen zu unserer Netzabdeckung in unterschiedlichen Ländern erhalten Sie in hier. Gut zu wissen: Mit unseren M2M-SIM-Karten müssen Sie sich nicht auf eine Technologie festlegen – unsere SIM-Karten unterstützen technisch alle bekannten Technologien von 2G bis 5G sowie NB-IoT und LTE-M.
