2G-Prepaid-Modul für schnelle IoT-Produktentwicklung

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Das IoT wird mobil, etwa im Automotive-Sektor. Eine Alternative für WLAN und Zigbee ist der EBVchip Heracles, ein Konnektivitätsmodul basierend auf dem Mobilfunknetz 2G.

Güter- und Asset-Tracking, Location-Tracking oder auch medizinische Überwachung – viele innovative IoT-Applikationen setzen auf überall verfügbare Konnektivität der IoT-Knoten. Mobilfunk kann diese Konnektivität bereitstellen – jetzt auch ohne komplizierte Payment- und Produktions-Prozesse.

Das Internet der Dinge, kurz IoT (Internet of Things), gilt als wichtiger Zukunftsmarkt – und auch als Schmelztiegel für Branchen und Technologien. Die auf IoT und M2M-Kommunikation spezialisierten Marktanalysten Machina Research gehen davon aus, dass die Zahl der IoT-Geräte^[1] von 6 Mrd. in 2015 auf 27 Mrd. in 2025 zunehmen wird . Andere Beobachter pro-gnostizieren, dass bereits 2020 über 25 Mrd. IoT-Knoten aktiv sind – ein enormes Potenzial.

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Drahtlose Konnektivität ist in diesem IoT/M2M-Markt eine Schlüsselfunktion. Für viele Applikationen zum Beispiel in den Bereichen Wellness/Fitness, Gebäudesicherheit und -automatisierung reichen die begrenzten Reichweiten von Funktechniken wie WLAN, BLE oder Zigbee aus. Heute sind rund 70% aller IoT-Produkte über solche Technologien angebunden.

Viele neue, innovative IoT-Anwendungen benötigen jedoch eine örtliche Ungebundenheit der IoT-Endpunkte – beispielsweise Location-Tracking in der Bau- oder Logistikbranche oder Public Transportation und Car Sharing in Smart Cities. Daher werden immer mehr Geräte über Mobilfunk angebunden: Machina Research prognostiziert hier eine Zunahme von heute rund 400 Mio. IoT-Devices auf 2,2 Mrd. 2025. Fast die Hälfte dieser IoT-Verbindungen werden demnach auf den Connected-Car-Sektor entfallen.

Mobilfunk für Anwendungen des Internets der Dinge

Das Verschmelzen von Technologien mit unterschiedlichen Entwicklungsgeschwindigkeiten, die auch noch Teil verschiedener Wertschöpfungsketten sind, ist eine große Herausforderung für Entwickler. Beim IoT treffen beispielsweise Funkstandards auf industrielle Long-term-Applikationen. Ein Aufzug muss bei regelmäßiger Wartung mehrere Jahrzehnte funktionieren. In dieser Zeit entwickeln sich Wireless-Technologien mehrere Generationen weiter. Trotzdem muss sichergestellt sein, dass beispielsweise IoT-Alarmgeber über Jahre zuverlässig funktionieren. Daher sind Entwickler gut beraten, auf eine breit eingeführte Funktechnik zu setzen.

Eine besonders großflächige Abdeckung bietet das GSM-Netz (Global System for Mobile Communication). Es löste Anfang der 1990er Jahre die analogen Mobilfunkstandards der ersten Generation ab und markiert den Wechsel zum Mobilfunk der zweiten, digitalen Generation („2G“). Heute ist GSM mit seinen Derivaten GPRS und EGDE der weltweit am weitesten verbreitete Mobilfunkstandard. In Europa ist er praktisch überall verfügbar.

2G erreicht im Vergleich zu seinen Nachfolgern wie UMTS (3G) und LTE (4G) nur recht bescheidene Datenraten. Für das Übermitteln von Sensordaten und Steuerbefehlen reichen diese aber problemlos aus. Gegenüber „Low Power Wide Area Networks“ (LPWAN) wie Sigfox oder LoRa bietet 2G den Vorteil einer uneingeschränkten bidirektionalen Kommunikation zwischen Basis und IoT-Knoten. Eine zuverlässige Netzwerkin-frastruktur ist bereits vorhanden und der Datendurchsatz kann zudem deutlich höher sein.

Darüber hinaus verfügt 2G über integrierte Security- und Quality-of-Service-Funktionen, die eine hohe Verbindungsqualität und Datensicherheit ermöglichen. Hinzu kommen die vergleichsweise geringen Kosten für Infrastrukturausrüstungen und Komponenten. Mit diesen Eigenschaften ist 2G als Verbindungstechnologie für IoT-Applikationen gut geeignet.

Wie bei jeder Wireless-Technologie ist jedoch auch die Nutzungsdauer von 2G begrenzt. In der Schweiz haben erste Provider einen Ausstieg für 2020 angekündigt. In anderen europäischen Ländern wird der Funkstandard deutlich länger verfügbar sein. Mobilfunknetzbetreiber Orange bietet eine Verfügbarkeit bis mindestens 2025. Dafür arbeitet der französische Konzern in jedem EU-Nachbarland mit wenigstens zwei Roaming-Partnern zusammen.

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