2G-Prepaid-Modul für IoT-Entwicklung Überall gut verbunden

Güterlogistik, Asset- und Location-Tracking – 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 gilt als wichtiger Zukunftsmarkt und Schmelztiegel für Branchen
und Technologien. Die auf IoT und M2M-Kommunikation spezialisierten Marktanalysten von Machina Research gehen davon aus, dass die Zahl der IoT-Geräte von 6 Mrd. im Jahr 2015 auf 27 Mrd. in 2025 zunehmen wird – ein enormes Potenzial.

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

Neue innovative IoT-Anwendungen benötigen jedoch eine örtliche Ungebundenheit der IoT-Endpunkte – beispielsweise beim Location Tracking in der Bau- oder Logistikbranche oder bei Public Transportation und Carsharing in Smart Cities. Daher werden immer mehr Geräte über Mobilfunk angebunden: Machina Research prognostiziert eine Zunahme von heute rund 400 Mio. IoT-Devices auf 2,2 Mrd. in 2025.

Mobilfunk für IoT-Anwendungen

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 etablierte und flächendeckende Funktechnik zu setzen.

Eine besonders großflächige Abdeckung bietet das GSM-Netz (Global System for Mobile Communications). 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.

Uneingeschränkte bidirektionale Kommunikation

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 sie aber problemlos aus. Gegenüber LPWAN (Low Power Wide Area Network) wie zum Beispiel Sigfox oder LoRa bietet 2G den Vorteil einer uneingeschränkten bidirektionalen Kommunikation zwischen Basis und IoT-Knoten.

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 garantiert beispielsweise eine Verfügbarkeit bis mindestens 2025.

2G-Konnektivität ohne Aufwand nutzen

Damit ein Mobilfunkprovider die von Endgeräten übertragenen Daten eindeutig zuordnen und regelmäßig fakturieren kann, muss er die verwendeten SIM-Karten jederzeit eindeutig identifizieren können. Dazu muss je Karte ein Account vorhanden sein. Für Entwickler von IoT-Lösungen bedeutet das Aufsetzen und Betreiben der nötigen Verwaltungs- und Payment-Prozesse einen enormen Aufwand. Das erforderliche Zuordnen und Nachverfolgen der SIM-Karten verkompliziert darüber hinaus die Produktion der Endgeräte. In Summe verlängert dies die Entwicklungszeit erheblich.

In schnell wachsenden Märkten wie IoT ist jedoch eine kurze Time to Market entscheidend. Bei komplexen Produkten ist dafür ein hoher Ressourcen­einsatz nötig. Ihren Aufwand können Unternehmen erheblich reduzieren, wenn sie auf Entwicklungsplattformen aufsetzen, die die Basisfunktionalität für ihre geplante Applikation bereits zuverlässig bereitstellen – für IoT-Produkte zum Beispiel Konnektivität und Sensorik. So können sich Hersteller auf das Entwickeln ihrer Applikation konzentrieren.