https://youtu.be/_kepMh84sTo
LTE-Router, Gateways, Modems für M2M und IoT
LTE-Router verbinden ein lokales Netzwerk mit dem Internet über einen Mobilfunkanschluss. Dadurch eigenen sie sich für Anwendungen der Machine-to-machine Kommunikation (M2M) oder das Internet der Dinge (IoT). Dementsprechend werden sie auch als M2M-Router oder IoT-Router bzw. IoT Gateway bezeichnet.
LTE-Router, LTE-Gateway oder LTE-Modem
Das LTE-Modem ist die einfachste Form der Anbindung und stellt, meist über eine USB-Schnittstelle eine Mobilfunkverbindung an einen Host bereit, der den Verbindungsaufbau aber selbst steuern muss. Darüber hinaus bieten Gateways bereits die Anbindung an eine LAN-Schnittstelle und stellen die Mobilfunkverbindung mit der eigenen Firmware her. LTE-Router bieten zusätzlich die volle Funktionalität um ein lokales Netz zu betreiben (u. A. DNS Server) und besitzen daher oft mehrere physische Ports und / oder WLAN Funktionalität.
Merkmale des Mobilfunkteils eines LTE-Routeres
Als wichtigste Eigenschaft ist die erstens der verwendete Funkstandard und im Falle von LTE die Verbindungsgeschwindigkeit zu nennen. Inzwischen sollte LTE Standard sein, vereinzelt findet man noch 3G (UMTS) Router oder reine GPRS, also 2G Geräte. Dabei sind alle Typen abwärtskompatibel und unterstützen die jeweils älteren Standards. Zweitens ist die LTE Geschwindigkeit ein Merkmal, welche nach den sogenannten „CAT“ Stufen definiert wird. Hauptsächlich werden aktuell CAT4 mit 150 Mbit/s verwendet. Obwohl das für viele Anwendungen völlig ausreicht unterstützen neuere Geräte bis zu 1.200 Mbit/s. Darüber hinaus gibt es Gateways und Modems für die Schmalbandkommunikation, also für die neuen Standards Narrowband-IoT (NB-IoT) und Cat-M1.
Gängige Geschwindigkeiten von LTE-Routern sind in nachfolgender Tabelle dargestellt:
Ebenfalls wichtig sind die unterstützten LTE Bänder, denn davon hängt es ab ob ein Router auf der gleichen Frequenz sendet wie das Mobilfunknetz, in dem es betrieben wird. Weiterführende Informationen zum Thema lesen Sie in meinem Artikel LTE Frequenzen weltweit. Häufiger finden sich inzwischen auch Dual-SIM Slots für zwei Mobilfunkkarten wobei meist nur eine aktiv sein kann.
LAN / WiFi und weitere Interfaces
Auf der lokalen Netzwerkseite ist die Anzahl der Ethernet Anschlüsse sowie deren Geschwindigkeit relevant. Außerdem kann optional ein WiFi Modul enthalten sein. Bei industriellen Routern sind gegebenenfalls weitere Schnittstellen zum Anschluss von Geräten enthalten, wie z.B. RS232 und RS 485. Außerdem sind teilweise schon GPS Empfänger eingebaut.
Abschließend sind die externen Antennenanschlüsse zu nennen, die üblicherweise als „SMA“ Schraubanschluss ausgeführt sind. Aufgrund des breiten Frequenzspektrums von LTE werden oft zwei Anschlüsse verbaut, ein Dritter kann noch für WiFi Antennen hinzukommen.
Remote Management
Ein Fernzugriff ermöglicht die Konfiguration eines Routers ohne vor Ort zu sein. Das ist für den professionellen Einsatz deshalb so wichtig, weil oft eine sehr große Anzahl von Geräten zu betreiben ist. Daneben befinden sich die Router oftmals nicht auf dem Firmensitz des Betreibers, sondern stehen beim Kunden oder befinden sich im mobilen Einsatz z.B. in Fahrzeugen. Somit erleichtert Remote Management nicht nur den Prozess der ersten Inbetriebnahme sondern auch die spätere Wartung und Fehlerbehebung.
Beispielsweise können Standardkonfigurationen in der Cloud hinterlegt und dann per „one-touch“-Installation auf den Router übertragen werden. Aus diesem Grund bieten fast alle Anbieter mit professioneller Zielgruppe entsprechende Dienste an.
Ein Vorteil für den Hersteller ist die zusätzliche Differenzierung gegenüber den reinen Hardwaremerkmalen. Außerdem werden damit laufende Einnahmen und eine langfristige Kundenbindung ermöglicht.
Professionelle Netzmessung
Professionelle Netzmessung für M2M/IoT
Ist an einem Standort die Mobilfunkversorgung für Ihr IoT Projekt vorhanden? Gibt es immer wieder Netzprobleme bei bestimmten Anbietern? Gehen Sie diesen Fragen auf den Grund und lassen Sie die Leistung aller 2G/3G und LTE Netze vom Fachmann überprüfen.
Sie erhalten eine detaillierten Datenaufstellung - hier auszugsweise für eine LTE Messung dargestellt:
Selbstverständlich erläutern wir Ihnen falls gewünscht die Ergebnisse und geben Ihnen eine Handlungsempfehlung.
Überprüfen Sie schon vor dem Rollout die Versorgung an den geplanten Standorten, oder lösen Sie Empfangsprobleme im Betrieb
Wir setzen Messgeräte vom Typ "Siretta Snyper LTE+ Spectrum" ein und stellen diese auch leihweise zur Verfügung.
Wir können sowohl einige wenige, als auch hunderte von Standorten für Sie überprüfen.
Lassen Sie sich ein individuelles Angebot erstellen.
Vernetzung von Maschinen und Geräten mit LTE und Schmalband - Technologien anhand von 3 Beispielen:
Bei mehreren Veranstaltungen der Initiative Digital – wie hier beim Kick-off im Landkreis Starnberg - durfte ich den anwesenden Unternehmern mit meinem Vortrag einen Einblick in IoT geben. Vielen Dank an Sabine Zimmermann, Werner Theiner und den Gastgeber Michael Padberg von der Professionals´ Telecom (PTC) aus Wörthsee.
Das Feedback aus dem Publikum hat mir gezeigt, daß ein große Interesse an diesem Thema und an neuen Anwendungsfällen besteht, die unter Anderem durch die neunen Schmalbandtechnologien - quasi als Vorhut von 5G - ermöglicht werden.
Mir ist auch immer wichtig darauf hinzuweisen, daß wir mit 5G einen großen technologischen Sprung vor uns haben, dieser aber im wesentlichen den massenhaften Einsatz von M2M und IoT ermöglicht. Auf der Anwendungsseite gibt es aber kaum Fälle, die mit den heutigen Netzen nicht umsetzbar sind.
Kurzversion (ca. 3 min)
https://youtu.be/yGpX1qZ_JUc
Kompletter Vortrag (ca. 7min)
https://youtu.be/9Ql_K67mHDY
Was haben Steinbrüche, Öltanks und Golfplätze gemeinsam?
Kürzlich war ich zu Gast auf der Innovationstagung beim Betreiber von Rechenzentren noris network und hatte die Gelegenheit dem interessierten Publikum die Möglichkeiten von IoT über Mobilfunk anhand von 3 Beispielen näherzubringen. Vielen Dank an dieser Stelle an HAZEMAG, LIV-T und tagmarshal für das zur Verfügung gestellte Material.
Bei meinem heutigen Vortrag sollte die Anwendung und nicht die Technik im Vordergrund stehen, daher habe ich mich entschieden 3 Beispiele vorzustellen, die typisch für die jeweils eingesetzten Technologien sind.
Steinbruch
Das Unternehmen HAZEMAG ist weltweiter Spitzenreiter in den Bereichen Zerkleinerungs- und Sortierprozesse. Bei seinen Kunden sind Produktivität und Wirtschaftlichkeit der Anlagen hochgeschätzt. Am Beispiel der sog. Prallmühle habe ich erläutert wie die Firma HAZEMAG die Effizienz seiner Maschinen mit HAZconnect weiter verbessert. Bisher wurden die Maschinen über einen potentialfreien Kontakt überwacht, d.h. man konnte aus der Ferne lediglich „an“, „aus“, oder „kaputt“ erkennen. Über ein eingebautes 4G/WiFi Modul wird die Maschine über eine M2M SIMkarte online gebracht und die Fülle der Daten, die bisher in der intelligenten SPS Steuerung an der Maschine lokal „gefangen“ waren können nun per App abgefragt und in das zentrale Leitstandsystem integriert werden. HAZconnect ist nun als Teil jeder HAZEMAG Maschine oder Anlage verfügbar und sorgt dafür, dass die Daten dahin kommen wo sie gebraucht werden: Zum Leitstand, SCADA System, in die Cloud und auf mobile Endgeräte.
Für mich ist HAZconnect ein super Beispiel wie ein deutscher Champion einer klassischen Industrie erfolgreich in die Digitalisierung geht.
Öltanks
Im zweiten Beispiel geht es um OilFox, eine Anwendung, die durch die neuen Schalband IoT Funktechnologien erst möglich wurde. Diese Technologien wie Narrowband-IoT (NB-IoT) oder Sigfox bieten eine Übertragung mit deutlich besserer Funkversorgung als LTE und sind so stromsparend, dass sie eine mehrjährige Betriebszeit mit handelsüblichen Batterien erlauben.
Beides macht sich OilFox zu Nutze – ein Füllstandsmesser für Öltanks. Entwickelt von der Firma LIV-T ermöglicht der OilFox ein Online Monitoring von Öltanks, die gewöhnlich an schwer zugänglichen Stellen anzutreffen sind: In Kellern, gut geschützt durch Betonwände oder gar im Boden versenkt mit einer Metallplatte gut abgeschirmt. Trotzdem erreicht das Signal über NB-IoT oder Sigfox die Sendemasten und die wenigen Daten reichen aus, um in Echtzeit über den Ölverbrauch auf dem Laufenden zu sein.
OilFox – alle Vorteile von Schmalband IoT in einer Lösung.
Golfplätze
tagmarshal ist eine Optimierungsplattform für Betreiber von Golfplätzen, die IoT und Datenanalyse nutzt, um die Effizienz der weltweiten Golfindustrie zu verbessern. Eine Herausforderung beim Golfspiel ist es eine gleichmäßig hohe Auslastung des Golfplatzes zu erreichen um zu Stoßzeiten möglichst vielen Spielern ein ungestörtes Spiel zu ermöglichen. Dies wird durch das System tagmarshal stattet jede Spielgruppe („flight“) mit LTE online verbundenen Geräten mit eingebauter M2M SIM aus, die den Spielfortschritt erfassen und auch Feedback an die Gruppe zurückgeben können. Damit wird der Spielfluss erfasst und an eine Analyse- und Decision-Engine weitergeleitet. Das Management kann sich über die tagmarshal Software jederzeit ein Bild über die Situation auf dem Platz machen.
Da es sich um eine internationale Lösung handelt, die auf mehreren Kontinenten eingesetzt wird, ist eine weltweite Mobilfunkversorgung aus einer Hand, wie sie von spezialisierten M2M-Anbietern realisiert wird, entscheidend.
Damit sind Steinbrüche, Öltanks und Golfplätze perfekte IoT Erfolgsgeschichten.
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