NarrowBand IoT Daten aus dem Feld verbinden
Das Internet of Things (IoT) verbindet Maschinen, Sensoren und Geräte. Die Mobilfunktechnologie IoT NarrowBand (IoT-NB) spielt dabei eine bedeutende Schlüsselrolle. NB-IoT Chipsätze arbeiten energieeffizient, verfügen über eine gute Gebäudedurchdringung und zeichnen sich durch eine lange Laufzeit aus. Entdecken Sie die Geeny Lösungen für eine Vielzahl von IoT-Anwendungen in der intelligent vernetzten Geschäftswelt.
- Was ist NarrowBand IoT?
NarrowBand IoT wurde entwickelt, um für das Internet der Dinge alle Arten von IoT-Geräten effizient und kostengünstig miteinander zu verbinden. Im Unterschied zum Mobilfunk verwendet dieser Funkstandard nur ein schmales Frequenzband, um bei geringem Energieverbrauch eine stabile Verbindung zwischen Geräten zu ermöglichen. NB-IoT sorgt für eine sehr zuverlässige Datenübertragung, indem es sicherstellt, dass die Signale auch wirklich ihre Empfänger erreichen. Dabei werden die Signale im lizenzierten Bandbereich, auf LTE-Basis, gesendet und empfangen.
- Wie funktioniert NB-IoT?
NarrowBand IoT kann eine hervorragende Netzabdeckung bei geringem Energieverbrauch erreichen, weil es im Niedrigfrequenzbereich arbeitet. Die Funktechnologie basiert auf dem Netzwerkprotokoll Low Power Wide Area (LPWA), also übersetzt etwa „minimaler Energieverbrauch bei weitreichender Abdeckung“. Basierend auf dem 3GPP-Standard greift NB-IoT auf die Frequenzbereiche der bestehenden Mobilfunknetze zurück, hauptsächlich 900 MHz und 800 MHz im GSM- oder LTE-Netz. Die Signale bei niedriger Frequenz mit geringer Bandbreite durchdringen Hindernisse wie dicke Betonwände effektiver als hochfrequente LTE-Signale.
Warum ist NB-IoT wichtig für das Internet der Dinge?
Der Funkstandard NB-IoT ist auf Geräte mit niedriger Datenübertragungsrate spezialisiert. Damit ist es eine Schlüsseltechnologie für das Internet of Things. NB-IoT bietet eine Vielzahl von Vorteilen, auf die es in diesem Bereich besonders ankommt.
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Hohe Energieeffizienz
NB-IoT arbeitet besonders energieeffizient. Geräte, die mit dieser Technologie arbeiten, können je nach Anwendung jahrelang mit einer einzigen Batterieladung arbeiten. Das ist vor allem wichtig bei Anwendungen, die auf einen ständigen Betrieb angewiesen sind, aber nur beschränkten Zugang zu Energiequellen haben.
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Gebäudedurchdringung und Reichweite
NB-IoT ermöglicht eine tiefe Gebäudedurchdringung. Damit eignet es sich für Anwendungen in Fabrikhallen, unterirdischen Anlagen oder dicht besiedelten Umgebungen. Zusätzlich beträgt die Reichweite bis zu 10 km. NB-IoT ist also auch die richtige Lösung für Anwendungen in entlegenen oder ländlichen Gebieten.
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Einfache Implementierung
Der Funkstandard lässt sich einfach und schnell implementieren. In der Regel lassen sich NB-IoT-Module einfach per Plug & Play an das Internet der Dinge anbinden. Die Geräte unterstützen meist automatische Netzwerkauswahl und Konfiguration. So können Unternehmen schnell die Vorteile nutzen.
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Hohe Kompatibilität
NB-IoT arbeitet innerhalb bestehender Mobilfunkinfrastrukturen und nutzt standardisierte Technologien. Das erleichtert die Integration mit einer Vielzahl von Geräten und Plattformen. NB-IoT und LTE arbeiten in verschiedenen Frequenzbändern und lassen sich daher problemlos parallel einsetzen.
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Hohe Sicherheit
Zu den Sicherheitsmerkmalen von NB-IoT gehören robuste Verschlüsselungstechniken. Sie stellen sicher, dass die Daten während der Übertragung nicht abgefangen oder manipuliert werden können. Authentifizierungsverfahren gewährleisten, dass nur autorisierte Geräte Zugang zum Netzwerk haben.
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Niedrige NB-IoT-Kosten
NB-IoT lässt sich einfach und wartungsarm einsetzen. Günstige IoT-Tarife senken die laufenden Betriebskosten. Die Kosten pro Einheit sind sehr günstig. Damit eignet sich NB-IoT zur hohen Skalierbarkeit. So ist es möglich, tausende Geräte innerhalb eines einzigen Netzwerkzellenbereichs zu betreiben.
Welche Vorteile hat NB-IoT gegenüber anderen IoT-Technologien?
- Wi-Fi und Bluetooth: Im Vergleich zu Wi-Fi und Bluetooth hat NB-IoT eine größere Reichweite und ist energieeffizienter
- LoRaWAN: Während LoRaWAN ebenfalls eine LPWAN-Technologie (Low Power Wide Area Network) ist, unterscheidet es sich in der Modulationstechnik, Architektur und Lizenzierung von NB-IoT. So kann z.B. eine landesweite Netzabdeckung nicht garantiert werden.
- LTE Cat-M1: LTE Cat-M1 ist ein anderer LTE-basierter Standard für IoT, der höhere Datenraten und Mobilitätsunterstützung bietet. Im Allgemeinen ist es jedoch weniger energieeffizient als NB-IoT.
NarrowBand IoT Anwendungen mit Geeny
Die hohe Reichweite, geringer Energieverbrauch und tiefe Gebäudedurchdringung machen NB-IoT zu einer optimalen Lösung für viele verschiedene Szenarien. Entdecken Sie einige beispielhafte Anwendungen für NB-IoT:
Smart Metering
NB-IoT ist ideal für die Überwachung von Verbrauchszählern wie Gas, Wasser oder Elektrizität. Das ermöglicht die regelmäßige und automatische Übertragung von Verbrauchsdaten.
Smart Citiy
In städtischen Umgebungen kann NB-IoT dazu beitragen, die Verkehrssteuerung, Abfallwirtschaft, Straßenbeleuchtung und andere öffentliche Dienstleistungen zu optimieren. Sensoren können Verkehrsflüsse analysieren, Müllcontainer überwachen oder Energieverbrauch regulieren.
Industrielle Automatisierung
In Fabriken und Produktionsstätten ermöglicht NB-IoT über M2M-SIM die Vernetzung von Maschinen und Anlagen – auch mit hohen Datenmengen. Durch die kontinuierliche Überwachung von Betriebszuständen können Wartungsbedarfe frühzeitig erkannt und Ausfallzeiten reduziert werden.
Landwirtschaft
In der Agrarwirtschaft unterstützt NB-IoT die Überwachung von Bodenfeuchtigkeit, Wetterbedingungen und Tierbewegungen. Diese Informationen helfen Landwirten, Ressourcen effizienter zu nutzen und Erträge zu steigern.
Logistik & Transport
Im Einzelhandel werden IoT-Geräte für Inventarmanagement und Kundenerfahrung eingesetzt.Für das Flottenmanagement und die Warenverfolgung bietet NB-IoT eine Möglichkeit, den Standort und Zustand von Fahrzeugen und Fracht in Echtzeit zu verfolgen.
Abfallmanagement
Mit NB-IoT ausgestattete Sensoren können den Füllstand von Müllcontainern per Mobilfunknetz überwachen und Informationen in Echtzeit an ein zentrales Managementsystem senden. Auf dieser Basis kann die Abholung per dynamischer Routenplanung geplant werden.
Gebäudemanagement
Von der Überwachung von Umweltbedingungen bis hin zur Steuerung von Sicherheitssystemen – NB-IoT unterstützt das effiziente Management von Gebäudeinfrastrukturen übers mobile Netz.
Umweltüberwachung
NB-IoT lässt sich für die Überwachung von Umweltbedingungen wie Luftqualität, Wasserqualität oder seismische Aktivitäten einsetzen.
Welche IoT-Geräte lassen sich per NB-IoT verbinden?
NarrowBand IoT eignet sich für den Einsatz in vielen unterschiedlichen Geräten. Hier stellen wir Ihnen nur eine Auswahl vor. Kontaktieren Sie uns gerne für weitere Beispiele.
- Umweltsensoren: Zur Überwachung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftqualität etc.
- Industriesensoren: Für Druck, Vibration, Flüssigkeitsstand und weitere industrielle Messdaten
- Straßenbeleuchtung: Zur intelligenten Steuerung und Überwachung der Beleuchtung in städtischen Gebieten
- Müllcontainer: Zur Überwachung von Füllständen und effizienter Planung der Abholung
- Bodenfeuchtesensoren: Zur optimalen Bewässerungssteuerung
- Tierüberwachung: Zum Tracking von Standort und Gesundheitszustand von Nutztieren
- Inventarverfolgung: Zur Echtzeit-Verfolgung von Warenbeständen und Lieferungen
- Kühlkettenüberwachung: Für Temperaturkontrollen in Transport und Lagerung
- Smart Meter: Für die Überwachung und Steuerung von Energieverbrauch in Gebäuden
- Solarenergie-Controller: Zur optimalen Ausrichtung und Leistungsüberwachung von Solarpanels
- Flottenmanagement: Für Echtzeitortung und -überwachung von Firmenfahrzeugen
- Diebstahlsicherung: Zur Ortung von Fahrzeugen, Anhängern und Gütern im Fall von Diebstahl
- Smarte Thermostate: Zur Steuerung von Heizung und Kühlung in Wohngebäuden
- Sicherheitssysteme: Für die Fernüberwachung von Alarmsystemen und Kameras
SIM-Karten für NB-IoT: Typen und Auswahlkriterien
NarrowBand IoT erfordert spezielle SIM-Karten, die auf die Anforderungen dieser Technologie zugeschnitten sind. Hier finden Sie eine Übersicht über die verschiedenen Typen von SIM-Karten für NB-IoT und die wichtigsten Auswahlkriterien.
- Klassische SIM-Karten: Diese Karten eignen sich für eine Vielzahl von NB-IoT-Anwendungen. Sie sind in allen IoT-Geräten einsetzbar, die groß genug für eine normale SIM-Karte sind.
- ChipSIM-Karten: ChipSIMs sind kleine, integrierte Schaltkreise, die besonders robust sind und direkt auf das IoT-Device Gerät gelötet werden. Sie sind eine gute Wahl für industrielle Anwendungen, bei deren Einsatz extreme Bedingungen herrschen können.
- Industrielle SIM-Karten: Diese sind speziell für die Anforderungen der Industrie entwickelt. Sie sind robust, temperaturbeständig und langlebig. Mit diesen Eigenschaften sind sie ideal für Anwendungen, bei denen es auf hohe Zuverlässigkeit, sehr gute Verfüg barkeit und Haltbarkeit ankommt.
- Kompatibilität: Die SIM-Karte muss mit dem NB-IoT-Netzwerk und den verwendeten Geräten kompatibel sein.
- Umweltbedingungen: Je nach Einsatzgebiet der Geräte ist eine spezialisierte SIM-Karte wie eine industrielle oder ChipSIM erforderlich.
- Kosten: Die Kosten sollten im Einklang mit dem Budget und den Anforderungen des Projekts.
- Sicherheitsanforderungen: Je nach Anwendung kann eine erhöhte Sicherheit erforderlich sein, die durch spezielle SIM-Karten-Typen gewährleistet wird.
Wie werden NB-IoT-SIM-Karten verwaltet?
Als Erstes steht in der Regel die Aktivierung an. Das beinhaltet die Registrierung der Karte im Netzwerk und die Zuweisung einer eindeutigen Identifikation. Danach wird die Karte konfiguriert, um spezifische Dienste und Anwendungen für das jeweilige Gerät oder System zu unterstützen.
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Überwachung von Status und Leistung der Karte -
Remote-Updates und Änderungen der Konfiguration -
Fehlererkennung und Fehlerbehebung -
Verwaltung von Tarifen und Abrechnungsdaten
Management-Systeme für NB-IoT-SIM-Karten nutzen
Die Verwaltung von SIM-Karten für NarrowBand IoT ist gerade für komplexe IoT-Netzwerke unverzichtbar. Die effiziente Steuerung und Überwachung dieser Karten erforderten spezialisierte Plattformen oder Management-Systeme.
- Diese Systeme bieten eine zentrale Schnittstelle, über die Unternehmen alle SIM-Karten im Netzwerk steuern und überwachen können. Zu den Aufgaben gehören Aktivierungen, Deaktivierungen, Konfigurationsänderungen oder Monitoring. Diese Prozesse lassen sich auch automatisieren.
- Die Plattformen sind darauf angelegt, mit den Anforderungen des Unternehmens zu wachsen und das Netzwerk einfach zu skalieren. Es lassen sich genauso gut einige Dutzend wie mehrere Tausend SIM-Karten verwalten.
- Die Management-Systeme lassen sich in der Regel nahtlos in bestehende Geschäftsprozesse integrieren. Es gibt die Möglichkeit, unternehmensspezifische Regeln, Benachrichtigungen, Berichte und Workflows zu erstellen.
- Die Management-Systeme lassen sich in der Regel nahtlos in bestehende Geschäftsprozesse integrieren. Es gibt die Möglichkeit, unternehmensspezifische Regeln, Benachrichtigungen, Berichte und Workflows zu erstellen.
Unternehmen, die NB-IoT nutzen, müssen sich darauf verlassen können, dass ihre Daten und Geräte sicher sind. Durch eine Kombination aus Verschlüsselung, Authentifizierung und weiteren Sicherheitsmechanismen wird ein solides Fundament geschaffen, das die Integrität und Vertraulichkeit der Kommunikation innerhalb eines NB-IoT-Netzwerks sicherstellt.
- Verschlüsselung: Daten werden verschlüsselt und sind nur mit Schlüssel lesbar. Das stellt sicher, dass Informationen während der Übertragung vor unbefugtem Zugriff geschützt sind.
- Authentifizierung: Damit haben nur autorisierte Geräte oder Benutzer Zugang.
- Weitere Sicherheitsmechanismen: Zusätzlich können weitere Sicherheitsmechanismen wie Intrusion Detection Systems und regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen implementiert werden.
Über VPN für IoT laufen die Datenverbindungen über virtuelle private Netzwerke.
NB-IoT-Reichweite und NB-IoT-Netzabdeckung
In ländlichen oder offen strukturierten Gebieten kann NB-IoT eine Reichweite von bis zu 10 km erreichen. In städtischen Gebieten, in denen Gebäude und andere Strukturen Hindernisse darstellen könnten, beträgt die NB-IoT-Reichweite immer noch 2-5 km. Die Verwendung von Niedrigfrequenzen ermöglicht zuverlässige Connectivity auch an unterirdischen Gebäuden oder in Gebäudekomplexen mit dicken Mauern.