Eine Netztechnologie für IoT Kommunikation

Einfach erklärt: Was ist LTE-M? Eine erweiterte Variante der LTE-Netztechnologie. LTE-M wurde speziell für einen Traffic - mit niedrigen Datenraten - in der IoT-Kommunikation entwickelt. Ein möglichst geringer Energieverbrauch und eine lange Batterielebensdauer sind die wesentlichen Vorteile der LTE-M Technologie.

Eine Netztechnologie für spezielle Anforderungen

Das Internet of Things (IoT) , hat zur Entwicklung der zellularen LTE-M-Netztechnologie durch 3GPP geführt. Generell könnte der Traffic über ein LTE-Netz abgewickelt werden – allerdings ist Long Term Evolution (LTE) für hohe Datenraten konzipiert. Deswegen wurde mit LTE-M eine Variante für Low Power WANs (LPWAN) für IoT Kommunikation mit niedrigen Datenraten entwickelt.

LPWANs sind so konzipiert, dass sie einen möglichst geringen Energieverbrauch haben und die Batterielebensdauer der Sensoren und Aktoren idealerweise mehrere Jahre umfasst. Daher wird auch mit niedrigen Datenraten gearbeitet. Diese liegen bei 200 kbit/s, im Gegensatz zu 1 Mbit/s bei LTE. Ein weiterer Aspekt der IoT Kommunikation ist die Überbrückung größerer Entfernungen.

Eine Netztechnologie für spezielle Anforerungen

Das sind die Vorteile der LTE-M Netztechnologie

Für LTE-M Anwendungen gibt es verschiedene Anforderungen, wenn das Mobilfunksystem in diesen Szenarien realisierbar sein soll:

  • Lange Akkulaufzeit

    Viele IoT Geräte müssen in Bereichen, in denen es möglicherweise keine Stromversorgung gibt, über einen längeren Zeitraum unbeaufsichtigt bleiben. Die Wartung von Batterien ist ein kostspieliges Unterfangen. Deshalb sollten Geräte bis zum Batteriewechseln eine Zeitspanne von bis zu zehn Jahren einhalten können. Das bedeutet, dass das LTE-M-System in der Lage sein muss, sehr wenig Energie zu verbrauchen

  • Breites Spektrum an Geräten

    Jedes LTE-M IoT System sollte verschiedenste Arten von Geräten unterstützen. Die Bandbreite reicht von Smart Meters über Verkaufsautomaten und Fuhrparkmanagement-Lösungen bis hin zu Sicherheits- und medizinischen Geräten. Weil für die unterschiedlichen Anwendungen auch verschiedene Bedingungen gegeben sein müssen, sollte jedes LTE-M-System entsprechend flexibel sein.

  • Verbesserte Abdeckung

    LTE-M Anwendungen müssen an vielen Standorten betrieben werden – nicht nur dort, wo der Empfang gut ist. Sie müssen in Gebäuden arbeiten. Oft an Stellen, an denen es nur wenig Zugang gibt und an denen der Empfang schlecht sein kann. Dementsprechend muss LTE-M unter allen Bedingungen funktionsfähig sein.

  • Große Volumina – niedrige Datenraten

    Es wird erwartet, dass das Volumen entfernt platzierter Geräte enorm sein wird. Das bedeutet, dass LTE-M speziell aufgebaut sein muss: Netzwerke müssen in der Lage sein, eine große Anzahl angeschlossener Geräte aufzunehmen, die möglicherweise nur geringe Datenmengen – oftmals in kurzen Intervallen, aber mit niedrigen Datenraten – übertragen.

  • Niedrige Gerätekosten

    Die meisten IoT Geräte müssen klein sein und in Geräte passen, die sehr kostenempfindlich sind. Da bereits viele günstige IoT Systeme verfügbar sind, muss LTE-M die Vorteile eines Mobilfunksystems bieten – allerdings zu niedrigen Preisen.

  • Günstigere Kosten

    Für die Module sind um bis zu 50 Prozent geringer als es bei herkömmlichen LTE-Modulen der Fall ist. Und: LTE-M ermöglicht SMS und künftig auch Sprachtelefonie.

LTE-M versus NB-IoT Technologie

Folgende Eigenschaften sind dann gefragt, wenn Sensoren im Inneren und an schwer zugänglichen Stellen verbaut werden müssen und ein Batteriewechsel dadurch aufwendig wäre.

  • die Abdeckung in Gebäuden
  • die dadurch erzielbaren Reichweiten
  • der geringe Stromverbrauch
  • lange Akkulaufzeiten

Mit LTE-M ist es im Vergleich zu NB-IoT allerdings möglich, einen schnelleren Datendurchsatz von bis zu einem Megabit pro Sekunde zu erreichen. LTE-M unterstützt auch die vernetzte Mobilität und eignet sich daher für den mobilen Einsatz.

Zur Erläuterung: Wenn sich ein LTE-M-Gerät in einem Fahrzeug bewegt und dabei mehrere verschiedene Mobilfunkzellen durchquert, dann hält es die Verbindung aufrecht – so wie es auch ein Mobiltelefon tut. Bei NB-IoT ist ein solches „Handover“ zwischen Mobilfunkmasten nicht möglich und das Device muss eine neue Verbindung aufbauen, sobald es das Gebiet einer neuen Mobilfunkzelle erreicht.

Der Zukunft voraus

Unser Netz bietet die modernste Infrastruktur für die Digitalisierung Österreichs. Mit der neuen Technologie „NarrowBand IoT” und dem Kommunikationsstandard 5G wird das Internet der Dinge Realität. Auch Network Slicing für isolierte Netze wird so möglich – für noch mehr Stabilität, Sicherheit und alle Herausforderungen der digitalen Zukunft.

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Die besten LTE-M Anwendungsbeispiele

LTE-M unterstützt im Internet of Things die verschiedensten Geräte und Anlagen. Die Palette reicht von:

  • Geräten für die intelligente Stromversorgung
  • das Flottenmanagement von Kraftfahrzeugen
  • medizinischen Geräten für die Patientenüberwachung

Eines der wichtigsten Entwicklungsziele ist eine möglichst lange Batterielaufzeit, die durchaus bis zu zehn Jahre beträgt. So können unterschiedliche batteriebetriebene Geräte über Jahre wartungslos arbeiten.

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