iX Special 2018
S. 96
Netze
Funktechniken
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Low Power Wide Area Networks fürs IIoT

Geregelter Durchlauf

Der Erfolg industrieller IoT-Projekte hängt entscheidend von zwei Faktoren ab: von der Reichweite der Netzanbindung und dem Stromverbrauch. Deshalb bieten Serviceprovider zunehmend neue Funktechniken unter dem Namen Low Power WAN an.

Funktechniken mit geringer Datenrate und hoher Reichweite (rotes Rechteck) eignen sich für IoT-Anbindungen (Abb. 1). Quelle: ANT Lab/University of Milan

Auch wenn Pilotprojekte zum Industrial IoT zum Datenaustausch heute oft WLAN oder LTE verwenden, ist klar, dass sie sich nur für einen Bruchteil der Anwendungsszenarien eignen. Der Anforderungskatalog an eine Kommunikationsschnittstelle für den breiten Einsatz von IoT-Sensoren liest sich dagegen wie die Quadratur des Kreises: günstige Herstellung mit einem Zielpreis von 1 Euro für die Transceiver-Chips, lange Lebensdauer der Batterie mit einem Zielwert von 10 Jahren und mehr sowie ein möglichst großer Radius um die Basisstation, also mehr als 10 Kilometer (siehe Abbildung 1). Hinzu kommen eine gute Durchdringung von Gebäuden sowie die Nutzung lizenzfreier oder bereits lizenzierter Frequenzbänder. Im Gegenzug stellen IoT-Devices nur geringe Anforderungen an die Übertragungskapazität, weil sie vergleichsweise wenige Daten senden.

Da es künftig viel mehr IoT-Devices geben wird als Smartphones, konkurrieren zunehmend unterschiedliche Funktechniken miteinander. Zu erwarten ist, dass sich mehrere Standards den Markt aufteilen. Alle haben das Ziel besonders niedriger Leistungsaufnahme und werden deshalb unter Low Power WAN (LPWAN) subsumiert.