M2M-Kommunikation Sigfox auf Expansionskurs

Low-Power Wide Area Netzwerk für M2M-Funkkommunikation.
Low-Power Wide Area Netzwerk für M2M-Funkkommunikation.

Mit einem eigenen Low Power Wide Area Netzwerk tritt Sigfox als Netzwerkbetreiber und Dienstleister für Cloud-Dienste auf. Aurelius Wosylus, Country & Sales Director Germany bei Sigfox, sieht große Chancen für sein Unternehmen bei einem globalen Netz für Low-Cost-Applikationen.

Das in der französischen Gemeinde Labège, südöstlich von Toulouse, ansässige Unternehmen Sigfox ist auf dem Weg ein eigenes Low-Power-Wide-Area-Netzwerk (LPWAN) in den wichtigsten Industrie- und Schwellländern zu installieren und zu betreiben – mit einer selbst entwickelten Funktechnik. Damit tritt das Unternehmen auch als Wettbewerber zu Mobilfunknetzbetreibern auf, die auch eigene LPWANs aufbauen wollen.

 

?   Wie weit ist Sigfox aktuell mit dem Netzausbau vorangeschritten?

!   Aurelius Wosylus: Der weltweite Ausbau des Sigfox-Netzes, das aktuell 45 Länder erreicht, soll bis Ende 2018 auf 60 Länder und Regionen ausgeweitet werden und damit 1 Milliarde Menschen erreichen. Derzeit erreicht das Netzwerk 803 Millionen Menschen und deckt 3,8 Millionen Quadratkilometer ab.

In Europa sind wir zurzeit in allen alten EU Ländern außer Österreich und Griechenland vertreten. Dafür gibt es das Sigfox Netz aber auch in der Schweiz sowie in Osteuropa in Tschechien, Slowenien, Ungarn und Kroatien und der Ausbau wird auch hier weiter voranschreiten.

In Deutschland haben wir aktuell eine Netzabdeckung von über 65 Prozent und werden bis Ende 2018 rund 85 Prozent Deutschlands abdecken. Für den vollen Netzausbau in Deutschland brauchen wir rund 2.500 Basisstationen (Bild 1).

 

?   Wie sicher ist die Datenübertragung, wie schützt Sigfox Anwender und Applikationen vor Angriffen und Manipulationen?

!   Wosylus: Hacker können über das Internet Protokoll nicht auf Sigfox-befähigte Devices zugreifen, denn das Sigfox-Netz legt sich wie ein Schutzschild um das Device. Angriffe aus dem Internet werden in der Sigfox-Cloud abgefangen und kommen so nicht bis zum Device durch.

Die Kommunikation zwischen den Basisstationen und dem Device ist extrem schwer anzugreifen, denn die Devices sind nicht dauernd online. Sie senden nur bei Datenübertragung. Die Kommunikation ist bis zur Sigfox-Cloud End-to-End-verschlüsselt und die Kunden-Cloud wird über ein VPN angebunden. Damit ist auch die Nachahmung eines Basisstationssignals an ein Device im Grunde unmöglich, da sich jede Nachricht mit einer sich konstant verändernden Sendungs-ID identifiziert.

Vom Device aus betrachtet haben Hacker also bis nach oben zu den Sigfox-Servern quasi keine Chance, die bei IoT-Devices bekannten Angriffsmuster anzuwenden. Sie können maximal versuchen, einzelne Devices funktechnisch zu stören oder das Device selbst zerstören. Niemals kann aber das ganze Netz als solches angegriffen werden.

Als Bot-Netz für Denial-of-Service-Attacken eignen sich Sigfox-Devices zudem nicht, da Sigfox-Devices ohnehin nur mit der Sigfox-Cloud kommunizieren können und die Cloud die Nachrichten-Authentizität analysiert und zusätzlich filtert.

Insofern ist das Sigfox-Netz an sich höchst unattraktiv für Hacker. Zudem erkennt das Sigfox-Backend schädliche Muster selbstlernend, sodass fehlerhafte oder als Malware erkannte Device-Kommunikation automatisch gesperrt werden kann.

Vergleicht man Sigfox zudem mit alternativen Wireless-M2M-Kommunikationsoptionen, würde ich sagen, dass Sigfox aktuell einer der sichersten Wege für IoT-Daten kleiner Devices in die Cloud überhaupt ist. Denn letztlich ergibt sich aus alternativ höheren Bandbreiten ein intensiverer, zumeist IP-basierter Datenaustausch und damit auch immer ein größeres Gefährdungspotenzial.

Die Manipulationsmöglichkeiten sind im Sigfox-Netz bei weitem nicht so groß wie beim bandbreitenstarken IP-basierten Ethernet oder LTE/GSM, bei dem viele Megabyte oder auch Gigabytes ausgetauscht werden. Schadcode müsste bei Sigfox in eine Nachricht passen, die nur 8 Byte groß ist. Wer also mit 12 Byte Nachrichten in Richtung Cloud und 8 Byte zurück klarkommt, sollte zweifelsohne auf Sigfox setzen.

Ein Restrisiko bleibt aber immer. Dies liegt bei der Verwendung von Secure Elements für die Datenverschlüsselung in den Devices allerdings fast ausschließlich in der Kunden-Cloud, über die Hacker selbstverständlich Nachrichten und Steuerbefehle an die Devices schicken könnten.

Entscheidend ist also die hohe Sicherheit des Anwendungsservers, der selbstverständlich genauso wie jeder andere Server sowohl public als auch private »on-premise« gehostet werden kann. Serviceanbieter müssen deshalb hohe Sicherheitsmaßnahmen treffen, damit kein Angriff auf ihre Sigfox-Devices stattfinden kann. Wir beraten unsere Kunden dabei gerne.

 

?   Wie erreichen Sie, dass Sigfox-Geräte weltweit interoperabel sind, wenn je nach Region und Land andere Vorgaben für das ISM/SRD-Band zu erfüllt werden müssen?

!   Wosylus: Mit unserem Cognition-Service Sigfox Monarch sind globale »Globetrotter-Devices« möglich. Sigfox-Devices, die für den globalen Einsatz entwickelt wurden, hören einfach mit, bevor sie senden. Sie erkennen also automatisch die von den Basisstationen geforderten Frequenzbereiche und stellen sich darauf ein.

Gegenüber Lösungen, die nur für jeweils eine Region ausgelegt sind, sind die Design-Anforderungen beim Antennendesign und bei den Kommunikationsroutinen etwas komplexer. Auch ist der Strombedarf etwas höher, bedingt durch den etwas länger geöffneten Empfangskanal. Grundsätzlich kann man aber jedes Sigfox-Funkmodul für den globalen Einsatz nutzen, sodass bestehende Designs, die beispielsweise für Europa entwickelt wurden, auch vergleichsweise leicht für einen globalen Einsatz auslegen lassen.

Wichtig war uns bei der Entwicklung, dass die Devices die erforderliche regionale Adaption ganz ohne zusätzliche Hardware wie GPS- oder WiFi-Chips managen können, um den Cognition-Service möglichst kosteneffizient anbieten zu können.

 

?   Für welche Unternehmen ist das Partner-Netzwerk von Sigfox interessant und was bietet Sigfox seinen Partnern?

!   Wosylus: Unternehmen, die Sigfox-Devices herstellen oder Services rund um das Sigfox Netz anbieten, können ihre Angebote auf unserer Partner-Webseite »partners.sigfox.com« veröffentlichen (Bild 2). Dieses Partner-Netzwerk ist also eine Plattform, auf der wir die Produkt- und Servicevielfalt rund um das Sigfox-Netz abbilden.

Hersteller müssen gewisse Kriterien erfüllen, um ihre Lösungen präsentieren zu können. Hier ist insbesondere das netzkonforme Verhalten der Devices zu nennen. Im Wesentlichen schaffen wir durch die Präsentation des Partnernetzwerkes ein umfassendes und sehr komfortables Angebot für Kunden. Sie können eine zentrale Stelle zur Recherche nutzen, um die für sie optimal passenden Lösungen zu finden.

Es gibt derzeit noch keine Nutzerorganisation, die darauf abzielt, die Verbreitung der Sigfox-Technologie und den Informationsaustausch zu fördern. Wir sind aber in der Evaluierung, eine solche Organisation bis Ende des Jahres 2018 anzugehen. Interessierte Unternehmen sind herzlich eingeladen, hierzu Kontakt mit uns aufzunehmen, denn je größer die Zahl der Gründungsmitglieder einer solchen Nutzerorganisation ist, desto schneller erhält sie eine entsprechende Schlagkraft.

 

?   Ist der möglichst niedrige Preis pro Funkknoten für Sigfox erfolgsentscheidend?

!   Wosylus: Der Preis entscheidet immer über die Anzahl der möglichen Applikationen und je günstiger der Preis wird, desto mehr Applikationen können wir auch bedienen, wobei bei diesen Applikationen dann auch die Stückzahlen steigen. Es gibt nun mal einfach mehr Getränkedosen auf der Welt als Autos.

Hier kommen für Sigfox dann Skaleneffekte wie Economies of Scale zum Tragen, die wir erfolgreich gegenüber unserem Wettbewerb nutzen können genauso wie die klassischen Preis-Absatz Funktion, die mit sinkenden Preisen deutlich mehr Devices erreicht (Bild 3).

 

Denken Sie nur mal an einen Brief, bei dem wir die Öffnung tracken. Es werden Einweg-Devices möglich, die sich nur einmal in ihrem Lebenszyklus bei der Cloud melden. Die Kosten für solche Knoten kalkulieren wir aktuell bei rund 20 Cent, um aus einem Device mit Kurzstreckenfunk ein IoT-Device mit großer Reichweite zu machen (Bild 4).

Aber auch bei 2 Euro pro Standard-Sigfox-Knoten haben wir gegenüber dem Wettbewerb eindeutige Preisvorteile. Beide Kostenangaben sind übrigens ohne Batterie. Aber das versteht sich, denke ich, von selbst.

 

Dipl.-Ing. Aurelius Wosylus

Leitet seit März 2016 das Münchner Büro des französischen IoT-Netzwerk-Unternehmens Sigfox. Zuvor war er bei Gemalto, einem internationalen Unternehmen für digitale Sicherheit, als Direktor für die Geschäftsentwicklung der Embedded-Märkte sowie IoT zuständig. Im Laufe seiner 18-jährigen Berufstätigkeit im Embedded- und IoT-Markt arbeitete Aurelius für mehrere multinationale Unternehmen. So war er sieben Jahre als Sales Director EMEA und in weiteren leitenden Positionen für AMD tätig.

Wosylus hat an der Fachhochschule München sein Diplom in Elektrotechnik erhalten und erweiterte seine Kenntnisse im Bereich Business Administration und Management an der St. Galler Business School. Er spezialisierte sich auf Embedded Markets, IoT und CAS, CRM, Kundenprofil- und Nachfrageanalysen, Online-Marketing und Suchmaschinen-Technologien.

aurelius.wosylus@sigfox.com