Internet of Things

Dank IoT: Zweiter Frühling für GSM?

5G-Anbieter werben mit hohen Datenraten. Für die M2M-Kommunikation ist aber eine flächendeckende Verfügbarkeit der Infrastruktur wichtiger. Hier kann der etablierte GSM-Mobilfunk punkten.

Viele Ideen, wenige Lösungen: Der Megatrend IoT (Internet der Dinge) beziehungsweise die vielen Ideen rund um das Vernetzen von Endgeräten und Diensten haben die diesjährigen Consumer Electronics Show (CES) in Las Vegas geprägt. Viele Funktionen und Angebote versprechen großen Nutzen und häufig auch hohen Komfort. Doch der Schweizer M2M-Anbieter (Machine-to-Machine) Thingstream sieht in der Verfügbarkeit der erforderlichen Kommunikations- und Datennetze ein unterschätztes Problem.

„Die schicken Geräte und die schlauen Apps haben in Las Vegas – zu Recht – begeistert“, erklärt Neil Hamilton, VP Business Development bei Thingstream. Im heimischen WLAN oder im Firmennetzwerk mögen viele dieser Neuheiten rund um IoT und Vernetzung auch überzeugen. Doch gehe der Gedanke des IoT weit darüber hinaus. Gerade Mobilität und allgegenwärtige Verfügbarkeit von Daten seien doch die wesentlichen Merkmale des IoT. „Hier stoßen viele Lösungen aber an ihre Grenzen, da die Qualität und die Verfügbarkeit der drahtlosen Kommunikation von Haus zu Haus, von Stadt zu Stadt und von Land zu Land sehr stark schwankt.“

Verfügbarkeit ist für IoT wichtiger als hohe Datenraten

Die großen Netzanbieter würden zwar lautstark mit den Bandbreiten des 5G-Standards werben, aber das sei eben nicht die Lösung. „Zum einen erfordert der Netzausbau noch hohe Investitionen. Zum anderen stellt sich die Frage, ob die neuen mobilen Netze auch strukturschwache Regionen abdecken werden“, fragt sich Hamilton. Tatsächlich ist nicht ein Mangel an Bandbreite ein Problem für großflächige IoT-Dienste, sondern ein Defizit an zuverlässiger Verfügbarkeit. Sensor-erfasste Daten sind beispielsweise meist nur wenige Bytes groß. „Die angekündigten Superbandbreiten – bei 5G bis zu 1 Gigabit pro Sekunde – wären hier vollkommen überdimensioniert und am realen Bedarf total vorbei!“

Nach Meinung von Thingstream sind für den Erfolg von IoT-Diensten und -Produkten aktuell nicht größere Bandbreiten die zwingende Voraussetzung, sondern die effiziente Nutzung der vorhandenen Infrastruktur, die es intelligent zu nutzen gilt. Thingstream schlägt dafür beispielsweise einen Ansatz vor, der auf das konventionelle und sehr dichte GSM-Netz in Verbindung mit MQTT/SN (MQTT for Sensor Networks) und USSD (Unstructured Supplementary Service Data) setzt. MQTT (Message Queue Telemetry Transport) ist ein offenes Transportprotokoll, das sich für die intermaschinelle M2M-Kommunikation eignet. USSD sind hingegen die aus dem GSM-Mobilfunknetz bekannten Service- und Steuerbefehle, die aus einer Folge von Ziffern, Doppelkreuzen (#) und Sternen (*) bestehen.

IDC-Studie misst Kommunikationsnetz hohe Bedeutung bei

Eine aktuelle Studie von IDC unterstreicht die Bedeutung der Infrastruktur für den Erfolg des IoT. So wurden 553 Entscheider aus europäischen Unternehmen befragt, um die Motive für deren Anforderungen an die Infrastruktur und Netzwerke besser verstehen zu können. Laut der Studie messen die Verantwortliche der Technologieinfrastruktur eine größere Bedeutung zu. So sei es in vielen Fällen die Infrastruktur, die zu Verzögerungen oder zum Scheitern dieser Projekte führe. Ohne frage bildet sie das Fundament, auf dem die IoT-Anwendungen aufgebaut werden.

„Viele Hersteller arbeiten beispielsweise an Kleidung, die Daten versenden und das Verhalten der Nutzer aufzeichnen kann“, erklärt Neil Hamilton. Unternehmen wollten ihre Kleidung oder Accessoires weltweit vertreiben und zugleich jederzeit die individuellen Daten der Träger empfangen. So etwas ist zwar heute schon möglich, aber extrem aufwändig. Der Hersteller oder Distributor muss die Kleidung an den jeweiligen nationalen Händler schicken, der dann wiederum ein SIM für das jeweilige nationale Mobildatennetz in das Kleidungsstück einsetzt.

Dies ist jedoch sehr teuer, denn die Kommunikationstechnik ist meist versiegelt, schwer zugängig und muss nach dem Eingriff wieder witterungsbeständig verschlossen werden. WLAN-Technik hilft in diesem Szenario auch nicht weiter: „Industriell genutzte Wearables werden mobil genutzt. Sie können nicht immer eine stabile Verbindung zu einem lokalen WLAN aufrechterhalten“, warnt Hamilton.

Unternehmen könnten von weltweit nutzbarem SIM profitieren

Das Geschäftsmodell der Hersteller solcher Wearables würde massiv profitieren, wenn man für den weltweiten Einsatz nur ein einziges SIM in die Kleidung integrieren müsste, das dann ab Werk versiegelt auf die Reise geschickt werden kann – und das dennoch weltweit einsetzbar ist. Der Nutzer müsste die Technik vor Ort dann nur noch aktivieren und schon wäre der Datenaustausch in Aktion – sinkende Kosten, höherer Komfort und Flexibilität wären die Folge.

Manche Hersteller setzen das Smartphone als Transponder ein, also quasi als Mittelsmann. Hier wird das Smartphone via Bluetooth mit dem Wearable verknüpft. Diese sendet Signale an das Smartphone, die dann wiederum vom Smartphone weitergeleitet werden. Allerdings hat sich auch dieser Ansatz oft unpraktikabel und störanfällig erwiesen.

Hamilton sieht eine mögliche Lösung darin, Wearables so auszustatten, dass sie weltweit Daten übertragen können – unabhängig von lokalen Netzen und unabhängig von externen Helfern wie Smartphones. „Die Kombination von USSD, MQTT/SN und einem globalen GSM-Netz ist hier ein zukunftsweisendes Konzept. So können kleine Datenmengen schnell und äußerst zuverlässig zu geringen Kosten versendet werden“, ist er überzeugt.

Tatsächlich ist GSM weltweit verbreitet. Doch je nach geplanter Anwendung bieten sich auch andere Techniken wie LoRaWAN oder Sigfox als probate Lösungen an. Und nicht zuletzt dürfte in den nächsten Jahren das speziell auf M2M-Applikationen ausgerichtete NarrowBand-IoT eine bedeutende Rolle bei den geeigneten Infrastrukturen einnehmen.

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