Hohen Datenraten sind für viele IoT-Geräte, wie beispielsweise Sensoren, nicht unbedingt notwendig. Vielmehr kommt es auf energieeffiziente und stabile Verbindungen an. Ermöglicht wird dies durch so genannte LPWAN (Low Power Wide Area Network) wie LTE-M und NB-IoT.
Klassischerweise wird mit den Netzgenerationen 4G und 5G schnelles Breitbandnetz verbunden. Dabei sind diese hohen Datenraten für viele IoT-Geräte, wie beispielsweise Sensoren, nicht unbedingt notwendig. Vielmehr kommt es auf energieeffiziente und stabile Verbindungen an. Ermöglicht wird dies durch so genannte LPWAN (Low Power Wide Area Network). Um diese besonderen Anforderungen zu erfüllen, haben viele Netzbetreiber die LPWAN-Standards LTE-M und NB-IoT in ihren Netzfrequenzen implementiert. Während die 2G, 3G, 4G und 5G Netze auch im Consumer-Bereich intensiv genutzt werden, ist das LTE-M und NB-IoT Netz speziell und exklusiv für IoT Anwendungen entwickelt worden.
Bei allen Gemeinsamkeiten von LTE-M und NB-IoT gibt es dennoch entscheidende Unterschiede bei diesen Standards. Diese wollen wir in diesem Artikel durchleuchten und herausstellen, für welche Anwendungsfälle sich welcher Standard besonders eignet. Die Netzabdeckung für LTE-M und NB-IoT ist regional sehr unterschiedlich und nicht für alle Betreiber bestehen bereits Roaming-Abkommen. In manchen Netzen funktionieren LTE-M und NB-IoT derzeit im Rahmen der normalen Netzabdeckung auch per Roaming. Die dauerhafte Verfügbarkeit kann jedoch nur durch ein entsprechendes Roaming-Abkommen gewährleistet werden.
LTE Cat M1, kurz LTE-M, ist die Abkürzung für Long Term Evolution for Machines. Die Technologie basiert auf dem 4G Netz, ist aber auch im 5G Netz implementiert. Im Gegensatz zum normalen LTE-Netz, in dem Downloadgeschwindigkeiten von 25MBit/s - 50MBit/s normal sind, kommt LTE-M auf bis zu 1 MBit/s im Down- und Upload. Für größere Datenmengen, wie zum Beispiel bei Videoübertragungen, reicht diese Geschwindigkeit nicht aus. Um kleinere Datenpakete von Sensoren zu übertragen hingegen schon. Ein weiteres Ziel von LTE-M ist es, auch schwer erreichbare Geräte zuverlässig zu vernetzen, zum Beispiel in Kellern oder abgelegenen Gegenden. Um dies zu realisieren werden Datenpakete mehrmals übertragen. Wenn das Endgerät die Daten einmal nicht empfängt, bietet LTE-M weitere Anläufe, um die Pakete zu erhalten.
Eine typische Latenz bei LTE-M ist bei ca. 15-30 ms, was in etwa der Latenz vom Standard-LTE entspricht. Bei LTE-M ist ein Wechsel von einer Funkzelle in die nächste problemlos möglich. Dadurch eignet sich diese Technologie auch für mobile, nicht statische Anwendungen. Neben Datendiensten ist mit LTE-M auch die Nutzung von Sprachdiensten und SMS möglich. Da die Entwicklung von LTE-M in Nordamerika zuerst forciert wurde, ist die Netzabdeckung in Amerika besonders gut.
Narrow Band IoT (NB-IoT) ist ein weiterer Standard, der bei vielen Netzanbietern im 4G und 5G Netz implementiert ist. Die Einführung von NB-IoT Netzen begann zuerst im europäischen Raum. Daher ist NB-IoT derzeit insbesondere in Europa die am weitesten verbreitete LPWAN Technologie.
Die Datenraten bei NB-IoT sind besonders gering. Im Downlink liegt die Datenrate bei gerade einmal bei 26 Kbit/s, beim Uplink bei bis zu 66 Kbit/s. Mit mehreren Sekunden Latenz (bis zu 10 Sekunden) ist zudem eine große Verzögerung zwischen Datenversand und Datenempfang zu verzeichnen. Hier zeigt sich bereits, dass NB-IoT sich nicht für Anwendungen eignet, bei denen es auf Reaktionszeiten ankommt. Würde man zum Beispiel ein Garagentor ansteuern wollen, würde dieses sich erst mit einiger, spürbarer Verzögerung öffnen. Bei der Messung von Stickstoffwerten zum Beispiel kommt es nicht auf jede Sekunde an, hier würde sich NB-IoT für die Übertragung der Daten also gut eignen.
Wie Sie sehen, sind die technischen Spezifikationen unterschiedlich. Je nach Anwendungsszenario kann sich somit LTE-M oder NB-IoT besser für Ihr Projekt eignen. Wenn Sie zum Beispiel Smartwatches betreiben möchten oder Fahrzeuge mit Trackern ausstatten möchten, die live getrackt werden, dann sollten Sie eher LTE-M in Erwägung ziehen. Wenn Sie statische Devices, wie beispielsweise Heizthermostate oder Wetterstationen einsetzen, dann wäre NB-IoT die bessere Wahl. Insbesondere die gute Durchdringung und die noch höhere Energieeffizienz dürfte hier von Vorteil sein. Durch die höhere Bandbreite im LTE-M Netz eignet sich diese Technologie ebenfalls für Use Cases, die auf Wachstum ausgelegt sind. Bei NB-IoT ist die Bandbreite schnell ausgeschöpft. Wenn Ihre Sensoren jedoch auf einmal künftig mehr Daten übertragen sollen, dann wird eine Technologie benötigt, die hier eine Skalierbarkeit zulässt, was mit LTE-M gut gegeben ist. Das bezieht sich im Übrigen auch auf Software-Updates, welche über LTE-M gut übertragbar sind, während dies bei NB-IoT schwierig werden könnte.
Mit Ihrer wherever SIM stehen bereits einige LTE-M und NB-IoT Netze zur Verfügung. Für nähere Informationen oder Fragen zur Netzabdeckung steht unser Vertriebsteam gerne zur Verfügung.
