Aus diesem Grund werden die Verbindungstypen diversifiziert, um den unterschiedlichen Anforderungen von IoT-Geräten Rechnung zu tragen.
Der Mobilfunkmarkt hat sich auf eine Reise von 1G zu 5G begeben, und 5G ist nun neben früheren Generationen von Mobiltelefonen verfügbar, um Geräte zu verbinden, die eine sehr hohe Geschwindigkeit, eine äußerst geringe Latenzzeit sowie die Fähigkeit zur Verbindung einer großen Anzahl von IoT-Geräten in einer dichten Umgebung benötigen.
Je nach den Anforderungen der IoT-Geräte, der Anwendung, des Systems, der Software und der anzuschließenden Geräte stehen verschiedene Arten von IoT-Verbindungen zur Auswahl. Darüber hinaus muss die Abdeckung und Verfügbarkeit am Einsatzort berücksichtigt werden.
Hyper-skalierbares Internet der Dinge
Verschiedene Arten von Verbindungen und Geräten werden nun zusammengeführt, um das hochgradig skalierbare Internet der Dinge zu schaffen, die Innovation voranzutreiben und die Möglichkeiten zu erweitern, die sich durch die Verbindung von Geräten und die Überbrückung der digitalen und physischen Welt ergeben.
LPWA, Weitverkehrsnetze mit geringem Energieverbrauch
Weitverkehrsnetze mit geringem Energieverbrauch nutzen in der Regel unlizenzierte Funktechnologien, um eine relativ geringe Kapazität an Standorten wie Fabriken, Universitätsgeländen und Bergwerken zu ermöglichen. Die meisten bieten eine kostengünstige, stromsparende Alternative zu Mobilfunkverbindungen und eignen sich für IoT-Anwendungen, die nur eine geringe Reichweite benötigen.
Zu den wichtigsten Arten der LPWA-Konnektivität gehören:
#1 Bluetooth
Bluetooth ist eine drahtlose Technologie mit kurzer Reichweite, die in erster Linie für den Datenaustausch zwischen festen und mobilen Geräten über kurze Entfernungen unter Verwendung von UHF-Funkwellen in den ISM-Bändern (2,402 GHz bis 2,48 GHz) und für den Aufbau persönlicher Netzwerke verwendet wird. Aufgrund seiner Eigenschaften ist es nur für kurze Entfernungen geeignet.
#2 BLE (Bluetooth Low Energy)
Bluetooth Low Energy zielt auf Anwendungen in den Bereichen Gesundheitswesen, Sicherheit, Home Entertainment und drahtlose Beacons ab. Unabhängig von Bluetooth bietet BLE einen geringeren Energieverbrauch bei gleicher Reichweite wie das klassische Bluetooth.
#3 LoRaWAN (WAN-Netz mit geringem Energieverbrauch)
LoRaWAN ist ein Netzprotokoll für die Anbindung batteriebetriebener drahtloser Geräte an das Internet in regionalen, nationalen oder globalen Netzen. Es erfüllt IoT-Anforderungen wie Zwei-Wege-Kommunikation, End-to-End-Sicherheit, Mobilität und Standortdienste. Die LoRaWAN-Übertragungsraten reichen von 0,3 kbit/s bis 50 kbit/s.
#4 NB-IoT (Schmalband-IoT)
NB-IoT ist eine Low Power Wide Area (LPWA)-Technologie, die entwickelt wurde, um eine breite Palette von IoT-Geräten und -Diensten bereitzustellen. NB-IoT verbessert den Stromverbrauch der Nutzergeräte, die Systemkapazität und die Spektrumeffizienz erheblich, insbesondere bei tiefer Abdeckung im Vergleich zu zellularen Netzen. Eine Batterielebensdauer von über 10 Jahren kann für eine Vielzahl von Anwendungsfällen unterstützt werden. Bietet eine einfachere Alternative zu Mobilfunkverbindungen mit geringerer Bandbreite.
#5 Sigfox
Sigfox ähnelt LoRaWAN insofern, als es sich um eine Technologie handelt, die für die weltweite Einführung von drahtlosen Netzwerken zur Verbindung von Objekten mit geringem Stromverbrauch, wie z. B. intelligenten Zählern, konzipiert ist. Es zeichnet sich durch eine geringe Leistungsaufnahme aus und nutzt das 900-MHz-Band mit Netzen in 72 Ländern, die ab November 2020 5,8 Millionen Quadratkilometer abdecken werden. Die Sigfox-Kommunikation unterstützt bis zu 140 Uplink-Nachrichten pro Tag, die eine Nutzlast von 12 Oktetten bei einer Datenrate von 100 Bit pro Sekunde tragen können.
#6 Wi-Fi
Wi-Fi wird in der Regel für die Vernetzung lokaler Geräte und den Internetzugang verwendet. Die Technologie ist in Heim- und kleinen Büronetzwerken weit verbreitet, wird aber auch in Unternehmen eingesetzt, um Geräte zu verbinden und den öffentlichen Internetzugang für mobile Geräte bereitzustellen. Wi-Fi hat eine Reichweite von 20-150 Metern und einige Versionen erreichen Geschwindigkeiten von mehr als 1 Gbit/s.
#7 Zigbee
Zigbee ist ein Kommunikationsprotokoll, das zum Aufbau persönlicher Netzwerke mit kleinen digitalen Funkgeräten mit geringem Stromverbrauch verwendet wird. Typische Anwendungen sind Hausautomatisierung, Datenerfassung für medizinische Geräte und andere Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und geringer Bandbreite. Die Technologie ist auf Übertragungsdistanzen von 10-100 Metern mit Sichtverbindung beschränkt, um den Stromverbrauch niedrig zu halten. Zigbee hat eine definierte Datenrate von 250 Kbps und ist für eine intermittierende Datenübertragung geeignet.