Cat M1 Wireless als Alternative für IIoT-Projekte

Slow and Steady

Category M1 oder Cat M1 ist eine Mobilfunktechnologie mit einem Low-Power-Wide-Area-Network (LPWAN), die speziell für IoT-Projekte entwickelt wurde. Mit durchschnittlichen Upload-Geschwindigkeiten zwischen 200kbit/s und 400kbit/s klingt das für alltägliche Nutzer fast unbrauchbar. Jedoch liegt der Wert der Daten in der Welt des industriellen IoT in ihrer Qualität über die Zeit und nicht unbedingt in ihrer Menge oder Übertragungsgeschwindigkeit.
 Ein Cat-M1-WLAN-Netzwerk ist eine kosteneffektive Möglichkeit zur Vernetzung von industriellen Anlagen.
Ein Cat-M1-WLAN-Netzwerk ist eine kosteneffektive Möglichkeit zur Vernetzung von industriellen Anlagen.Bild: OnLogic

Die Industrie 4.0, Edge-Computing und das IoT stellen gewaltige Sprünge nach vorne dar. Hierfür bilden die Mobilfunkdaten das Bindeglied: Bevor Smartphones zur Norm wurden, war der Zugriff auf das Internet beschränkt auf den Arbeitsplatz oder WLAN-Hotspots. Dann kamen Smartphones und veränderten die Art des Internetzugangs. Sie öffneten die Schleusen für Informationen und Produktivität. Wiederum ebnete dies den Weg für Fortschritte bei der Integration des Mobilfunks in die breitere Computerlandschaft. Das reicht weit über das Telefon in der Tasche hinaus. Angesichts der langsamen Geschwindigkeiten mag dies paradox erscheinen. Dennoch ist das Cat M1 ein Beispiel für diese Fortschritte. Zudem ist es ein leistungsstarkes Werkzeug für die zunehmende Verbindung von Menschen, Orten und Dingen.

Das NWK030 ist eine mPCIe-Erweiterungskarte, die eine CAT M1/NB-IoT-Konnektivität und damit die Edge-Verbindung ermöglicht..
Das NWK030 ist eine mPCIe-Erweiterungskarte, die eine CAT M1/NB-IoT-Konnektivität und damit die Edge-Verbindung ermöglicht..Bild: OnLogic

Mobilfunkverbindungen für das IoT

Der Markt für das IoT ist gewachsen. Gleichzeitig sind auch die Akzeptanz und die Verwendung von Geräten mit Mobilfunkverbindung gestiegen. Dies ist keine Überraschung, denn eine permanente Vernetzung, unabhängig von Ethernet oder WLAN stellt eine attraktive Option für viele Nutzer dar. Diese möchten Geräte möglicherweise dort anschließen, wo kein Internetzugang oder WLAN-Signal verfügbar ist. Außerdem benötigen viele eine störungssichere Option, falls das Internet ausfällt.

Wir möchten, dass unsere persönliche Datenverarbeitung so schnell wie möglich ist. Das gilt auch dann, wenn wir Mobilifo Institut kappt Wachstumsprognose für 2021 um 0,8 auf 2,5 Prozent

funkdaten verwenden. Weder haben wir die Zeit noch die Geduld, darauf zu warten, dass unsere Webseiten geladen oder Videos zwischengespeichert werden. Hingegen ist bei einem leichtgewichtigen Edge-Gerät die Geschwindigkeit nicht annähernd so wichtig. Schließlich überträgt und verarbeitet es kleine Datenpakete. Hier spielen die monatlichen oder jährlichen Betriebskosten die Hauptrolle. Somit erreichen wir den Punkt, an dem Technologien wie Cat M1 glänzen. Hier sind es andere Informationen, die zwischen industriellen IoT-Geräten oder von diesen Geräten zur Cloud ausgetauscht werden. Sie unterscheiden sich von den Daten, die Nutzer gewöhnlich über 4G oder 5G senden. Daher sind die Kosten für Standard-Datentarife höher. Zudem sind sie auch höher als das, was IoT-Architekten benötigen. Somit waren Optionen mit geringerer Leistung, weniger Bandbreite und niedrigeren Kosten also unumgänglich für das Wachstum der vernetzten Technologie.

Bild: OnLogic

Das Aufkommen von Cat M1 LTE

Verlässlichkeit und Kosteneffizienz treiben die Entwicklung des industriellen IoT voran. Daher werden langsamere Schmalband-LTE-Optionen wie Cat M1 zu einer immer attraktiveren Option für alle, die an heutigen Industrie-4.0-Projekten beteiligt sind. Cat-M1-WLAN ist eine kosteneffiziente Alternative zu teureren, wenn auch schnelleren, WLAN-Optionen. Im Gegensatz zu anderen Mobilfunkoptionen benötigt diese deutlich weniger Strom und Bandbreite. Das bedeutet, dass Modems manchmal mit Batterien oder durch die Verwendung von Solarpanels betrieben werden können. So haben Integratoren die Möglichkeit, Geräte an abgelegenen Orten zu platzieren. Meist sind dort weder verlässliches Internet noch Strom verfügbar. Gleichzeitig sind die Kosten skalierbar und behindern nicht das Wachstum des Projekts.

Darüber hinaus ist das Preismodell für Cat-M1-Mobilfunkdienste in der Regel völlig anders als die eher übliche Abdeckung mit 3, 4 oder 5G. Da die Datenpakete kleiner sind und meist seltener gesendet werden, ist die Bandbreitennutzung gering. Das bedeutet, dass Mobilfunkanbieter, die Cat M1 bereitstellen, oft viel weniger für Service-Abonnements berechnen. In Deutschland bieten sowohl die Deutsche Telekom als auch Vodafone spezielle Preis- und Servicemodelle an. Bedeutet das, dass Cat M1 immer Ihre beste und kostengünstige Alternative zum eher typischen LTE-Dienst ist? Nicht ganz.

Bild: OnLogic

Wann Einsatz von Cat M1 in Betracht ziehen?

Cat M1 wurde in erster Linie für Effizienz entwickelt. Erfordert eine Anwendung die Übertragung großer Datenpakete, eine konstante Verbindung oder schnelle Geschwindigkeiten bei der Datenverarbeitung, dann ist Cat M1 wahrscheinlich keine brauchbare Lösung. Zudem ist es wichtig zu erwähnen, dass Cat M1 nicht einfach Plug&Play ist wie andere LTE-Lösungen. Es gibt keinen Brückentreiber in Windows oder Linux, der Cat-M1-Modems unterstützt. Daher müssen Anwendungen so geschrieben werden, dass sie direkt mit dem Modem kommunizieren. Das erfordert direkte AT-Befehle.

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