Aufbau eines globalen IoT-Netzwerks

Neal Forse, CEO von WND-UK

Wir alle reden viel über Interoperabilität, wenn es um das Internet der Dinge (IoT) geht; die Notwendigkeit eines gemeinsamen Rahmens, um die Interoperabilität zwischen der Welt der Sensoren zu gewährleisten, in der wir heute leben.

Es stimmt zwar, dass sich die Branche letztendlich um eine Reihe gemeinsamer Netzwerkstandards bemühen muss, um die Allgegenwart des Internets der Dinge zu gewährleisten, aber es gibt einen Irrglauben, dass die Zukunft des IoT von einer Einheitslösung abhängt.

Die realen Anwendungen des IoT sind so umfangreich und die Zahl der Beteiligten so groß, dass die Vorstellung eines „Wunderwaffe“-Protokolls bestenfalls unerreichbar ist. Die Anforderungen einer HD-Überwachungskamera unterscheiden sich stark von den Anforderungen eines Geräts zur Anlagenverfolgung, genauso wie sich die Anforderungen eines in London ansässigen Unternehmens von denen eines ugandischen Kaffeebauern unterscheiden, sagt Neal Forse, CEO von WND-UK .

Natürlich hätten wir in einer idealen Welt Zugang zu einer kostengünstigen Weitbereichstechnologie mit geringem Stromverbrauch und hohem Durchsatz. Leider existiert kein solches Protokoll und es wird immer ein Balanceakt zwischen Kosten, Leistung, Reichweite und Bandbreite sein.

Die Realität ist, dass wir das gesamte Spektrum der uns zur Verfügung stehenden Vermögenswerte nutzen müssen, um den vielfältigen Anforderungen eines vernetzten Planeten gerecht zu werden. Mobilfunktechnologien von 3GPP spielen eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung der hohen Bandbreitenkapazitäten, die für datenintensive Anwendungsfälle erforderlich sind. Sie sind jedoch nicht optimiert, um die Anforderungen des IoT-Marktes bei niedrigster Bandbreite, niedrigster Leistung, niedrigsten Kosten und damit höchsten Anwendungsfällen zu erfüllen.

Kombinieren Sie diese Leistungsbeschränkungen mit hohen Bereitstellungskosten und starken Einschränkungen hinsichtlich der Platzierung von Mobilfunkmasten und es wird schnell klar, dass das Mobilfunknetz die Welt des IoT nicht vollständig unterstützen kann.

Ironischerweise erfordert das Internet der Dinge, dass wir uns Konzepte aus einem Kommunikationssystem ausleihen, das in die Geschichtsbücher zurückgetreten ist.

Das GSM-Netz war (und ist) eigentlich sehr gut für Machine-to-Machine geeignet. Das Netzwerk verwendete eine „Store-and-Forward“-Architektur, was bedeutet, dass Radios aufwachen, ihre Daten senden, Daten empfangen und dann wieder einschlafen können. Als 3G und 4G aufkamen, änderte sich die Architektur zu einem Always-On-Ansatz; ideal, um über die neuesten Wimbledon-Ergebnisse auf dem Laufenden zu bleiben, aber nicht so gut für die Akkulaufzeit.

Dies ändert sich mit der Ratifizierung von Schmalbandstandards wie LTE-M, das innerhalb des normalen LTE-Netzwerks funktioniert, und NB-IoT; Allerdings wurde keiner dieser Standards noch in einem sinnvollen Sinne eingesetzt, da sich NB-IoT-Chipsätze noch in der Prototypenphase befinden.

Ein großer Teil der Geräte, aus denen das IoT besteht, benötigt tatsächlich nur sehr wenig Bandbreite. Smart Meter, Asset-Tracking-Sensoren, Kühlschränke, E-Health-Geräte, Abfallmanagement-Sensoren, Smart City-Sensoren – all diese Geräte benötigen Bits, keine Bytes, um ihre Arbeit effektiv zu erledigen.

Technologien wie Bluetooth, Wi-Fi und ZigBee spielen eine wichtige Rolle bei der Verbindung von Geräten auf lokaler Ebene, haben jedoch eine begrenzte Reichweite und werden daher immer nur als Verbindung zwischen unseren Geräten und dem breiteren Netzwerk fungieren.

Die Rolle von Low Power Wide Area

Und hier kommen eigenständige LPWA-Technologien wie Sigfox ins Spiel. Sigfox ist eine Wide Area Network-Technologie mit geringem Stromverbrauch, die entwickelt wurde, um grundlegende Konnektivität für Geräte bereitzustellen, die keinen hohen Durchsatz erfordern.

Bei den vielen Geräten, die nur eine zeitweilige Internetverbindung und die Übertragung kleiner Datenmengen benötigen, spielen Technologien wie Sigfox eine klare Rolle. Im Vergleich zu anderen Technologien sind Sub-Gigahertz-Netzwerke wie Sigfox viel weniger stromhungrig, was zu einer erheblichen Verlängerung der Batterielebensdauer führt.

Eine pankontinentale Präsenz

Sigfox ist die erste IoT-fokussierte Netzwerktechnologie mit pankontinentaler Präsenz. Das Geschäftsmodell von Sigfox, mit Partnern zusammenzuarbeiten, um das Netzwerk auf regionaler Ebene bereitzustellen und zu verwalten, in Kombination mit den niedrigen Bereitstellungskosten hat es Sigfox ermöglicht, sich viel schneller zu entwickeln als die seiner Konkurrenten. Sigfox ist jetzt in über 32 Ländern erhältlich, darunter Südamerika, Nordamerika, einen Großteil Europas, Asiens und Afrikas. Ziel ist es, bis Ende 2018 in 60 Ländern zu sein.

Bei WND sind wir der erste Sigfox-Betreiber, der erfolgreich Netzwerke auf zwei verschiedenen Kontinenten einsetzt. Wir verfügen über voll funktionsfähige Netzwerke in Brasilien, Argentinien, Kolumbien und Mexiko; und unser Geschäft in Großbritannien ist in vollem Gange. Wir haben bereits über 50 Basisstationen installiert, die mehr als ein Drittel der britischen Bevölkerung abdecken, und wir sind auf dem besten Weg, unsere Zusage zu erfüllen, bis zum Ende des vierten Quartals 2018 eine Bevölkerungsabdeckung von 95 % bereitzustellen.

Unsere Fähigkeit, unsere Aktivitäten in mehreren Ländern schnell zu skalieren, wird durch zwei Faktoren ermöglicht. Der erste ist ein Mangel an Bürokratie. Die General Permitted Development Order (1995) im Vereinigten Königreich erlaubt zwei Antennen an Gebäuden mit einer Höhe von weniger als 15 m und vier an Gebäuden mit einer Höhe von mindestens 15 m. An Gebäuden mit einer Höhe von weniger als 15 m sind Antennengrößen bis zu einer Länge von 100 cm zulässig. Bei Gebäuden mit einer Höhe von 15 m oder mehr beträgt die maximale Antennenlänge 130 cm.

Unsere Basisstationen sind etwa so groß wie ein Autoradio mit einer 60cm Peitschenantenne. Dieses kleine Paket bedeutet, dass wir Basisstationen basierend auf den Bedürfnissen unserer Kunden schnell bereitstellen können, anstatt durch Gesetze gefesselt zu sein.

Der zweite Faktor sind natürlich die Kosten. Sigfox bietet bereits heute die mit Abstand niedrigsten Gesamtbetriebskosten einer LPWA-Technologie auf dem Markt; und wir konnten die Kosten unserer Basisstationen niedrig halten, was sie sowohl für unsere Partner als auch für deren Kunden unglaublich attraktiv macht.

Ein Netzwerk von Netzwerken

Interoperabilität bleibt eine der größten Herausforderungen für die IoT-Branche. Die Antwort wird jedoch nicht in Form einer einzigen Technologie kommen. Dank seiner globalen Präsenz ist Sigfox heute bestens aufgestellt, um eine zentrale Säule im Internet der Dinge zu werden; aber nicht ohne Hilfe.

Während es im LWPA-Bereich sicherlich unzählige konkurrierende Technologien gibt, ist Sigfox derzeit die einzige, die ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Fähigkeiten findet. Erst diese Woche Telefonica  ist eine Partnerschaft mit WND und Sigfox eingegangen, um die Infrastruktur für sein IoT-Netzwerk in Mexiko bereitzustellen. Diese neue Beziehung zeigt die klare Notwendigkeit, mehrere Technologien zu nutzen, um das Beste aus dem IoT herauszuholen.

Wir brauchen Interoperabilität zwischen Anwendungen und Sensoren und sie müssen in der Lage sein, das am besten geeignete Netzwerk für die jeweilige Aufgabe auszuwählen, um Leistung und Leistung zu maximieren.

Sobald wir die Vorstellung annehmen, dass dieses neue Paradigma, in dem wir leben, ein Netzwerk von Netzwerken erfordert, wird das IoT endlich zu allem gedeihen, was wir hoffen.

Der Autor dieses Blogs ist Neal Forse, CEO von WND-UK