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Neue Perspektiven im Smart Metering durch Narrowband-IoT

Pasi Kaipainen
By Pasi Kaipainen - 23. März 2018 15:58:28 MEZ

ThinkstockPhotos-685306588.jpgWie könnte ein AMI-Technologieanbieter die Flexibilität und Zukunftsfähigkeit seiner Lösung besser untermauern als dadurch, dass er ständig neue Optionen bietet und so die dynamische Marktentwicklung begleitet? Mit der Integration der neuesten Kommunikationstechnologie in das aktuelle AMI-Portfolio demonstriert Landis+Gyr seine Stärke, die hohen Anforderungen von Energieunternehmen jederzeit erfüllen zu können. Die Funktechnologie Narrowband-IoT (NB-IoT) ist ein weiterer Schritt in Richtung Smart Grid und Internet der Dinge.

Je rasanter sich die Kommunikationstechnologien entwickeln, desto vielfältiger die Möglichkeiten für AMI und Smart Grids. Umso wichtiger ist es, diese Potenziale schnell zu identifizieren und zu erschliessen. Über Jahrzehnte hat Landis+Gyr immer wieder neue Technologien in sein Portfolio übernommen – als Upgrades oder als Integration neuer Kommunikationsstandards. Unser Leitgedanke war und ist: Es gibt nicht die richtige Kommunikationstechnologie für alle Anwendungsfälle. Gar nicht selten besteht die optimale Lösung aus einem Mix der verfügbaren Standards und der Anteil solcher Hybrid-Netze wird in Zukunft weiter stark zunehmen.

Aktuell haben wir wieder neue Wege gefunden, wie Energieversorger Smart Grids und das IoT für sich nutzen können. Mit Narrowband-IoT resp. LTE Cat-NB1 nehmen wir einen der wichtigsten neuen Mobilfunkstandards ins Programm.

NB-IoT: Türöffner zum Internet der Dinge

Die NB-IoT-Integration verlief extrem schnell. Die Geschwindigkeit und Breite der Einführung hat viele überrascht – mich eingeschlossen. Aber, was ist eigentlich das Besondere an NB-IoT, und warum wollen unter anderem die Telekommunikationsunternehmen den Standard unbedingt einführen?

NB-IoT ist eine Low-Power-Wide-Area-
Technologie (LPWAN) und basiert auf dem 4G/LTE-Netz. Sie ist von der weltweit anerkannten 3GPP-Kooperation standardisiert, einer gemeinsame Initiative verschiedener Standardisierungsgremien im Telekommunikationssektor. Sein Ruf als standardisierter Zugang zum Internet der Dinge macht NB-IoT so interessant. NB-IoT erleichtert die Netzdigitalisierung, indem eine Vielzahl unterschiedlicher Komponenten und Geräte kosteneffizient und zuverlässig vernetzt werden können. 

Wirtschaftlich und zuverlässig

Aus einer Smart-Metering-Perspektive kann NB-IoT unter verschiedenen geografischen Gegebenheiten und Bedingungen vor Ort zuverlässig eingesetzt werden. Speziell in urbanen Regionen ist die Netzabdeckung von 4G/LTE sehr hoch und erlaubt die Einbindung enorm vieler Endgeräte. Hinzu kommt, dass IT-Sicherheit einen hohen Stellenwert hat – es gelten dieselben Massstäbe wie bei 4G/LTE.

Die besonderen Stärken von NB-IoT liegen in der Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit; darüber hinaus haben die Geräte – etwa im Vergleich zu 2G/3G-Komponenten – einen geringen Eigenverbrauch, was natürlich die Energiekosten senkt und auch die Investitionen in die Peripherie – Stromversorgung und Kondensatoren – minimiert. 

Hohe Zuverlässigkeit
NB-IoT nutzt Standart-Frequenzbänder wie LTE 800 MHz, was die Funkübertragung kontrollierbar macht. Alle Endgeräte sind autark, was bei Repeater-Konzepten wie RF Mesh oder Powerline nicht immer der Fall ist. Da auf Gateways und Datenkonzentratoren verzichtet werden kann, ist der Signalempfang bei konstantem SLA-Niveau stabil. Dadurch reduziert sich auch der Instandhaltungsaufwand für den Betreiber.

NB-IoT arbeitet mit den bestehenden Mobilfunknetzen, deren Betreiber ein grosses Eigeninteresse an einer hohen Verfügbarkeit haben. Die Telekommunikationsanbieter können das über das NB-IoT-Frequenzband laufende Datenvolumen steuern und so eine gute Übertragungs- und Empfangsqualität gewährleisten. Im Vergleich etwa zu LTE Cat-1 treten bei NB-IoT deutlich geringere Kopplungsverluste auf, was ebenfalls für eine höhere Stabilität spricht.

Wirtschaftlichkeit
Die wesentlichen Kostenfaktoren bei NB-IoT sind die Abo-Dienste und die Modems, die etwas günstiger sind als 2G/3G-Modems. Insbesondere die Kombination mit der zeitgleich eingeführten eUICC-Smart Card (Embedded Universal Integrated Circuit Card) ist ausgesprochen wirtschaftlich. eUICC erlaubt den Providerwechsel ohne Kartenwechsel oder Eingriffe am Gerät selbst. Dadurch reduzieren sich die Kosten für den technischen Aussendienst und das Abo-Management. Zwar entsteht auf der anderen Seite durch neue Prozesse rund um das Hosting und Abo-Management auch Aufwand, auf Sicht aber sollen die Kosten durch Skalenvorteile signifikant sinken. Man geht davon aus, dass sich die Technologie als offener Standard weltweit durchsetzen wird und der Wettbewerb unter den Anbietern von NB-IoT-Lösungen und -Komponenten die Preise sinken lässt. 

Die ideale AMI-Kommunikation?

NB-IoT ist eine grossartige, weitere AMI-Kommunikationstechnologie. Aber Energieunternehmen sollten differenzieren. So erfordert das ICG-Metering einen höheren Datendurchsatz und Anwendungen wie der Lastausgleich setzen kürzeste Latenzzeiten voraus. Beides ist bei NB-IoT nicht ohne Weiteres gegeben.
Bei der Wahl der AMI-Kommunikationstechnologie sollten einige Faktoren berücksichtigt werden:

  • Die Lösung sollte individuell auf die Bedingungen in der Fläche angepasst werden.
  • Eine Hybrid-Lösung aus beispielsweise G3 PLC, RF Mesh und NB-IoT oder anderen LTE-Standards kann sinnvoll sein.
  • Es sollte generell nicht auf eine einzige Technologie gesetzt werden.

Es gilt: Immer das jeweils optimale Verfahren ist die beste AMI-Kommunikationstechnik.

Sie möchten mehr über   Kommunikationstechnologien für   Smart Metering erfahren? 

 

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