Bewältigung der IoT-Konnektivitätsherausforderung mit CBRS-basiertem LTE

So legen Sie den Grundstein für sichere, zuverlässige und kostengünstige Lösungen zur Unterstützung der Wireless-Anforderungen von heute und morgen.

Viele Handels- und Industrieunternehmen erforschen IoT-Lösungen, um die Produktivität, Automatisierung und Kosteneinsparungen in ihrem Unternehmen zu steigern. Ericsson prognostiziert, dass die Zahl der zellularen IoT-Verbindungen bis 2023 3,5 Milliarden erreichen wird. Leider sind traditionelle drahtlose Netzwerke nicht in der Lage, die Anforderungen von IoT-Bereitstellungen mit hoher Leistung und geringer Latenz zu erfüllen. IoT-fähige Geräte erfordern eine drahtlose Verbindung mit überlegener Netzwerkgeschwindigkeit, Kapazität und Zuverlässigkeit, um eine Datenerfassung in Echtzeit für eine schnelle Datenanalyse und Reaktion zu ermöglichen.

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Organisationen wenden sich für Konnektivitätsdienste häufig Wi-Fi-Lösungen zu, da sie einfach zu installieren und kostengünstig bereitzustellen sind. Wi-Fi-Verbindungen sind jedoch anfällig für Störungen und es mangelt ihnen an Zuverlässigkeit für unternehmenskritische IoT-Anwendungsfälle wie autonomes Fahren. Aufgrund des Mangels an kostengünstigen, einfach zu verwaltenden Lösungen stehen Unternehmen heute vor einem Konnektivitätsproblem, das ein entscheidendes Hindernis für die IoT-Einführung darstellt.

Probleme mit bestehenden Angeboten

Herkömmlicherweise wurde drahtloses Spektrum auf eine von zwei Arten zugeteilt:für die exklusive Nutzung über die Versteigerung kostspieliger Lizenzrechte oder die nicht lizenzierte Nutzung, die allen nach besten Kräften und unkoordiniert zur Verfügung steht. Der lizenzierte Ansatz untermauert die heutigen mobilen Dienste, einschließlich LTE, während der nicht lizenzierte Ansatz uns Technologien wie Wi-Fi beschert hat.

Die für Wi-Fi verwendeten nicht verwalteten Frequenzbänder sind überfüllt und anfällig für Interferenzen. Darüber hinaus bringen Wi-Fi-Alternativen wie Mesh-Netzwerke mit Zigbee oder Z-Wave ihre eigenen Herausforderungen mit sich, darunter hohe Implementierungskosten, erhöhte Komplexität und erheblicher Stromverbrauch. Während lizenzierte LTE-Lösungen sehr zuverlässig und sicher sind, machte der Mangel an verfügbarem Spektrum den Ansatz für die Skalierung von IoT-Bereitstellungen unrentabel. Bis heute.

Wie OnGo IoT-Bereitstellungen unterstützt

Da die Bemühungen um IoT-Innovation und Gerätebereitstellung zunehmen, ist es für Unternehmen von entscheidender Bedeutung, die Grundlage für eine sichere, zuverlässige und kostengünstige Lösung zu schaffen, um die Konnektivitätsanforderungen von heute und morgen zu unterstützen.

Im Jahr 2015 richtete die Federal Communications Commission (FCC) den CitizenBroadband Radio Service (CBRS)-Rahmen ein, um das 3,5-GHz-Frequenzband gemeinsam mit bestehenden etablierten Nutzern für neue kommerzielle Dienste zu öffnen. Die Zuweisung wird im Rahmen einer gestaffelten Frequenzteilungsvereinbarung geregelt. Die etablierten Benutzer (d. h. Bundesbehörden), vorrangige Benutzer (PALs) und Benutzer mit allgemeinem Zugang (GAA) werden in der Lage sein, in dem Band in absteigender Prioritätsreihenfolge gemäß standardisierten Kriterien zu arbeiten. Das Spektrum wird sorgfältig verwaltet, um sicherzustellen, dass Benutzer weder in der etablierten noch in der Prioritätsstufe unterbrochen werden. Die CBRS Alliance hat die Marke OnGo™ geschaffen, um die Technologie und Lösungen zu repräsentieren, die das 3,5-GHz-Frequenzband nutzen.

Das CBRS-Rahmenwerk ist ein innovatives Modell, das genauso wichtig werden wird wie die traditionellen Ansätze – und möglicherweise ein gemeinsames Frequenzmodell bilden wird, dem zusätzliche Bänder in den USA und im Ausland folgen können. OnGo ermöglicht Netzbetreibern, Managed Service Providern, Festnetzbetreibern, Unternehmen und Industrieakteuren den Zugriff auf 150 MHz an nicht ausgelastetem Spektrum und schützt gleichzeitig bestehende etablierte Nutzer, indem es fortschrittliche Zuweisungs- und Koordinierungstechniken nutzt.

Der Einsatz von OnGo-Lösungen im 3,5-GHz-Frequenzband ist für private Unternehmensnetzwerke attraktiv, da geltende Standards die Verwendung fortschrittlicher LTE-Technologie ermöglichen, ohne dass Vereinbarungen mit lizenzierten Mobilfunkbetreibern getroffen werden müssen. Stattdessen können Unternehmensanwender das 80-MHz-Spektrum nutzen, das immer in GAA verfügbar ist, oder relativ kostengünstige PALs für zusätzliches Spektrum erwerben. LTE-Lösungen, die das CBRS-Band verwenden, bieten störungsfreie Dienste, die auf Verbindungslücken abzielen, und für IoT-Bereitstellungen bietet OnGo eine neue Alternative, die zuverlässige, sichere und vorhersehbare Konnektivität zu geringeren Kosten als herkömmliche Ansätze bietet.

Anwendungsbeispiel – Revolutionierung der Hafenautomatisierung mit CBRS und LTE

Beispielsweise versucht die Schifffahrtsindustrie, industrielle IoT-Plattformen zu nutzen, um eine bessere betriebliche Effizienz zu erreichen. Wenn menschliche Bediener Höchstleistungen erbringen, kann ein effizient verwalteter Standardhafen 24 Container pro Kran und Stunde verarbeiten; Automatisierte Kräne können jedoch derzeit 26 Container pro Stunde laden, wobei Verbesserungen in der Zukunft möglich sind.

Ein Schiffscontainerterminal umfasst viele verschiedene Endpunkte, die über dasselbe Netzwerk verbunden werden müssen. Automatisierte Hafenabläufe, die von IoT-verbundenen Geräten gesteuert werden, verwenden große automatische Kräne und Bodenfahrzeuge und benötigen Konnektivität für die Sicherheit (denken Sie an Videokameras und Audiosensoren) sowie Breitbandzugang für Mitarbeiter. Wi-Fi-Netzwerke erfüllen nicht die strengen Zuverlässigkeitsanforderungen für die Automatisierung von schwerem Gerät und die Sicherheitskontrolle bei der Handhabung.

LTE eignet sich für diese Art von Anwendungsfällen, da es sich um eine zuverlässige, dynamische und sichere Technologie handelt – und OnGo-fähige Lösungen ermöglichen es, ein erschwingliches LTE-Netzwerk mit weitaus geringerer Komplexität aufzubauen. Dadurch können Häfen ein einziges integriertes drahtloses System zur Unterstützung von Automatisierungs-, Sicherheits- und Fernüberwachungsfunktionen einsetzen, um den Betrieb vom Schiff zum Land und zur Verteilung zu rationalisieren und mit dem zunehmenden Containerverkehr Schritt zu halten. Darüber hinaus verbessert die Aktivierung dieser Fernüberwachungs- und Automatisierungsanwendungen die Sicherheit der Mitarbeiter, da riskante manuelle Verfahren eliminiert werden.

Tatsächlich öffnen IoT-fähige Geräte einer Vielzahl von Branchen die Tür, um bestehende datengesteuerte Anwendungsfälle zu evaluieren und neue zu entdecken, darunter vorausschauende Wartung in der Fertigung und Lieferkette oder Verbesserungen der öffentlichen Sicherheit für intelligente Städte. Laut IDC werden die weltweiten Technologieausgaben für das IoT im Jahr 2022 1,2 Billionen US-Dollar erreichen. Um sichere, qualitativ hochwertige IoT-Verbindungen bereitzustellen, haben Organisationen jetzt eine äußerst zuverlässige, kostengünstige Alternative in Form von privaten LTE-Netzwerken, die im CBRS-Band betrieben werden.