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T-Mobile ist in Österreich der erste Mobilfunkbetreiber, der das Netz für das Internet der Dinge (Narrowband-IoT-Technologie, kurz NB-IoT) in Österreich ausgebaut hat. Begonnen hat der Ausbau im November 2017 in der niederösterreichischen Landeshauptstadt St. Pölten. Der landesweite Ausbau von NB-IoT wurde jetzt abgeschlossen und somit ein Grundstein für das vernetzte Österreich gelegt. Wir haben uns mit den zwei T-Mobile Spezialisten Driton Emini aus der Technik sowie Stephan Imre aus dem IoT-Team zum Gespräch getroffen.

Was genau ist Narrowband-IoT?

Driton Emini kleinDriton Emini (Abteilungsleiter Radio Network bei T-Mobile): Narrowband-IoT ist ein schmalbandiges Netz speziell für IoT, also für das Internet of Things. Es ist eine Lösung, die im 3GPP Standard Release 13 definiert und in darauffolgenden Releases mit zusätzlichen Funktionalitäten weiterentwickelt wurde. NB-IoT eignet sich für eine Vielzahl von IoT-Anwendungen und Städte, die „smart“ werden wollen – etwa z.B. bei der Parkraumverwaltung, beim Einsatz intelligenter Beleuchtung und Ladestationen oder bei einer vernetzten Müllabfuhr. Mit der österreichweiten Versorgung von NB-IoT sind wir international Vorreiter und sehr stolz darauf, dass wir mit dem Netzausbau bereits fertig sind. Selbst innerhalb unseres Konzerns, also der Deutschen Telekom, sind wir Vorzeigeprojekt und neben den Niederlanden das einzige Land, das NB-IoT bereits landesweit anbieten kann.

Welche Vorteile hat NB-IoT gegenüber anderen Technologien?

Stephan Imre kleinStephan Imre (IoT-Team von T-Mobile): NB-IoT als Technologie ist besonders wichtig für LPWA Systeme (Low Power Wide Area), bei denen viele anderweitig genutzte Systeme nicht ausreichen. Als Technologie ist NB-IoT speziell für Anwendungen geeignet, die kleine Datenmengen in Abständen senden und empfangen. Und genau das machen viele IoT-Geräte. Das NB-IoT-Netz bietet neben ausgezeichneter Netzabdeckung im Außenbereich auch verbesserte Versorgung bis tief ins Gebäudeinnere. Neben der höheren Gebäudedurchdringung ist einer der größten Vorteile, dass sich durch NB-IoT hohe Batterielaufzeiten erreichen lassen. Die Voraussetzung dafür wurde durch optimierte NB-IoT-Chipsätze geschaffen, die sich auf jene Funkeigenschaften konzentrieren, die für Anwendungen im „Low Power – Wide Area Bereich“ relevant sind.

Besonderes Augenmerk wurde hier auf die optimierte Datenübertragung gelegt, aber auch auf die Entwicklung eines Stromsparmodus (Power Saving Mode, PSM), der die Funkmodule in einen Ruhezustand versetzt, indem sie sehr wenig Energie verbrauchen. Die Dauer des Ruhezustands kann, falls es die Anwendungen erfordern, z.B. auch auf mehrere Wochen, erhöht werden, um so den Energieverbrauch bedarfsgerecht zu optimieren. Auch sollte nicht außer Acht gelassen werden, dass die NB-IoT-Module kostengünstiger als herkömmliche LTE-, 3G- oder GSM-Module hergestellt werden können, da nicht benötigte Funktionen für LPWA-Anwendungen zu einer Komplexitätsreduktion geführt haben. Als globaler Industriestandard profitiert NB-IoT (wie LTE) von einem großen internationalen Ökosystem aus Dienstleistern und anderen Experten.

Wie sieht ein Ausbau einer solchen Technologie aus technischer Sicht aus?

Driton Emini: Im Zuge unserer Netzmodernisierung haben wir unsere Basisstationen in kürzester Zeit mit modernster Hardware ausgestattet. Die dazu benötigte Software wurde von unserem Partner Huawei unmittelbar nach der Freigabe der 3GPP Release 13 entwickelt und wir konnten bereits im letzten Jahr unser Netz mit dieser Software upgraden (wir haben im Artikel „Umstellung auf SingleRAN“ davon berichtet). Nun können unsere TechnikerInnen jederzeit remote (also von einem beliebigen Ort aus) vom Rechner das Netz konfigurieren und damit NB-IoT-Versorgung überall in Österreich zur Verfügung stellen. Dieser Schritt kann einige Minuten pro Standort dauern, im großen Umfang läuft ein Konfigurationsprozess automatisiert.

Warum braucht man NB-IoT und kann nicht auf vorhandene Netztechnologien zugreifen?

Driton Emini: Digitalisierung ist in aller Munde, der Datenverkehr steigt von Jahr zu Jahr exorbitant. Um den steigenden Anforderungen nach Daten gerecht zu werden, brauchen wir zusätzliche Technologien. NB-IoT ist im Grunde genommen nur eine von vielen neuen Entwicklungen, wobei wir eben mit NB-IoT jene Anwendungen adressieren, bei denen wenige Daten übertragen werden müssen. Weiters arbeiten wir schon intensiv an der nächsten Mobilfunkgeneration, nämlich 5G. Für den 5G-Rollout werden allerdings neue Frequenzen benötigt, die erst im Herbst 2018 versteigert werden. Wir haben aber bereits vor dem 5G-Ausbau mit dem Showcase in Innsbruck Unternehmensgeschichte geschrieben und damit wichtige Erkenntnisse über die neue Technologie-Revolution gewonnen, die 5G mit sich bringen wird.

Drohnenflug 

 

T-Mobile präsentierte im Februar 2018 den ersten Drohnenflug über 5G.

Wie viele Daten benötigt die Maschinenkommunikation?

Driton Emini: Die Menge der Daten, die übertragen werden sollen, hängt natürlich davon ab, welche Anwendungsfälle wir unterstützen. In der Regel werden bei den meisten IoT-Anwendungsfällen nur ein paar Kilobyte übertragen, zum Beispiel 500 Kilobyte pro Monat. Auf dem M2M- und IoT-Markt kann das bereits 70 bis 80 Prozent der Anforderungen abdecken. Deshalb ist NB-IoT für die Digitalisierung des Wirtschaftsstandortes Österreich sehr wichtig und wird den Weg für die Digitalisierung sowie für unsere 5G-Services bereiten.

Welche Regionen sind in Österreich versorgt? Wie lang hat der Netzausbau gedauert?

Driton Emini: Wir haben mit der Netzmodernisierung im letzten Herbst gestartet und die letzten Basisstationen in den letzten Tagen modernisiert.

Ist M2M(Machine-2-Machine)-Kommunikation ein Trend, der unser Leben in Zukunft beeinflussen wird?

Stephan Imre: Es geht sicherlich um das Thema Digitalisierung in Summe, wobei M2M- Kommunikation ein wesentlicher davon Teil ist. Digitalisierung selbst wird von unterschiedlichen Zielgruppen unterschiedlich wahrgenommen, ist aber natürlich bereits ein enormer Teil unseres Lebens, unseres Alltags. Wir bekommen vieles gar nicht mehr bewusst mit. Die Datenübertragung von Maschine zu Maschine über das Mobilfunknetz, also M2M-Kommunikation, ist eine Grundvoraussetzung dafür, wohin die Reise in puncto Technologie und Digitalisierung gehen wird.

Wie kann eine „Smart City“, also eine vernetzte Stadt, unser Leben erleichtern? Wird M2M auch unser privates Leben beeinflussen?

Stephan Imre: Zuerst muss man sagen, dass „vernetzen“ nur des „Vernetzens“ wegen, aus meiner Sicht sinnbefreit ist und gerade bei der „smarten“ City geht es um das Schaffen eines spürbaren Mehrwertes für die Gemeinschaft. Eines muss aber an dieser Stelle angemerkt werden: Keine Stadt ist als Smart City gebaut und eine Stadt muss einen abgestimmten Zugang haben, sprich alle Betroffenen (Bürger, Behörden und Wirtschaft) am Tisch haben, um aus meiner Sicht erfolgreich zu sein. Das fängt meist mit ersten Lösungen an, die aktuelle Probleme lösen sollen, wie z.B. Reduktion der Stromkosten für Beleuchtung, Parkplatzmanagement, Luftqualitätsüberwachung. Diese Aktivitäten können von einzelnen Personen vorangetrieben werden, auch ohne Einbeziehung der Bürgerinnen und Bürger und sind der Einstieg, um das Potenzial der smarten Stadt zu erschließen. Das erste erfolgreiche Sammeln von Daten führt zur Integration und Kombination weiterer Lösungen und deren Daten, um neuen Nutzen zu schaffen. Spätestens jetzt, wo es um Skalierung geht, ist eine direkte Interaktion und Integration der Bürger in die Smart City notwendig. Wir dürfen einfach nicht vergessen, dass Städte heute vor großen Herausforderungen stehen, sei es sozial, ökonomisch oder ökologisch. Nur ein Beispiel: Die Stadtbevölkerung wächst, die Budgets werden kleiner, die CO2-Werte steigen.

Welche Anwendungen gibt es schon für das Internet der Dinge? Kann ich diese schon kaufen?

Stephan Imre: Bleiben wir bei Anwendungen, für die NB-IoT die geeignete Übertragungstechnologie sein wird. Intelligente Abfallentsorgung, mit dem Ziel erst zu entleeren, wenn die Müllcontainer voll sind. Überwachung von Bauwerken, z.B. Brücken, um Feuchtigkeit, Risse und Korrosion an kritischen Stellen rechtzeitig zu erkennen. Überwachung der Luftqualität, ein Thema das uns alle betrifft. Überwachung der Schienentemperatur und/oder des Geräuschpegels in kritischen Bereichen um Wartungsprozesse, wie z.B. die Schmierung rechtzeitig einzuleiten. Man kann wahrscheinlich hunderte Lösungen aufzeigen, aber alles ist bereits verfügbar. NB-IoT als Mobilfunktechnologie macht diese Lösungen aber noch effizienter.

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In der Brücke verbaute Sensoren erfassen direkt in der Fahrbahnoberfläche kritische Zustandsdaten wie Temperatur, Feuchte und Korrosion bevor Schäden entstehen können (Rechte: Deutsche Telekom)

Wird NB-IoT nun allen Kunden von T-Mobile zur Verfügung gestellt?

Stephan Imre: Der NB-IoT Ausbau ist abgeschlossen und steht damit in ganz Österreich zur Verfügung. Die kommerzielle Einführung neuer, standardisierter und kostengünstiger NB-IoT-Dienste erfolgt parallel zum NB-IoT-Netzausbau.

Wer benötigt das NB-IoT-Netz von T-Mobile? Wie kann ich es nutzen?

Stephan Imre: Wichtig ist der tatsächliche Anwendungsfall. Bei der Entwicklung einer NB-IoT- Anwendung sollte man sich folgende Fragen stellen:

  • Netzabdeckung: Wo befindet sich das Gerät?
  • Datenverkehrsprofil: Wie häufig sollte das Gerät Daten an den Server schicken?
  • Batterielebensdauer: Wie lange muss die Batterie das Gerät mit Strom versorgen.

Mir persönlich hilft immer diese Checkliste bei der Wahl von NB-IoT als Technologie:

  • Niedrige Datenraten
  • Keine häufige Datenübertragung
  • Hohe Anzahl an Geräten
  • Latenz ist unkritisch
  • Kein Aufwecken von außen erforderlich
  • Niedriger Energieverbrauch/lange Batterielaufzeit
  • Tiefe Gebäudedurchdringung
  • Kostenkritischer Anwendungsfall

Auf unserer Webseite gibt es weitere Informationen zu diesem Thema und es können auch individuelle Anfragen gestellt werden. Wir setzen uns dann gerne in Verbindung, um mögliche Anwendungsfälle zum Thema NB-IoT zu besprechen.

Ist mit NB-IoT der Netzausbau für das Internet der Dinge abgeschlossen?

Driton Emini: Es ist ein wichtiger Schritt getan, jedoch geht die Reise weiter.  Im 3GPP Standard Release 14 und Release 15 sind weitere Features und Funktionalitäten definiert. Diese werden in den kommenden Monaten in unserem Labor in Bonn und unserem Netz getestet und in Folge unseren Kunden zur Verfügung gestellt. Wir hören unseren Kunden genau zu, welchen Bedarf sie in der Zukunft sehen. Diesen Bedarf werden wir in technische Anforderungen übersetzen und uns bei der 3GPP (Anmerkung: die Deutsche Telekom, Mutter von T-Mobile, ist ein wichtiger Vertreter) stark machen, diese in den folgenden Releases zu definieren und zu entwickeln.

Auch hat 3GPP das sogenannte LTE-M Netz definiert. Das wiederum ist ein Netz, das künftig Anwendungsfälle adressieren soll, die nicht mit NB-IoT unterstützt werden können. Durch dieses Netz ist es möglich, auch höhere Datenmengen zu übertragen, ähnlich wie heute bei M2M-3G-Anwendungen. Gemeinsam mit unseren Experten aus Bonn führen wir gerade die ersten Tests im T-Center durch. Bereits in den kommenden Wochen wollen wir anhand eines Usecases zeigen, was LTE-M kann und wofür es sich einsetzen lässt.

Vielen Dank für das Gespräch.

Dieser Beitrag wurde zuerst auf dem 0676 Blog von T-Mobile veröffentlicht.

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