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Internet der Dinge

Netzanforderungen für das IoT

3. Juni 2016, 9:24 Uhr | Autor: Sylvain Fabre / Redaktion: Diana Künstler

Mit dem Wachstum des Internets der Dinge steigen auch die Anforderungen an TK-Netze. Die aktuellen Netze sind auf Sprach- und Datenübertragung zwischen menschlichen Nutzern ausgelegt. Die Ausweitung des IoT wird die Menge der übertragenen Daten und Signale sprunghaft ansteigen lassen.

Gartner geht davon aus, dass die Anzahl der an das Internet der Dinge angeschlossenen Maschinen, Elektronikgeräte oder Sensoren von 2013 bis zum Jahr 2020 um durchschnittlich 32,5 Prozent pro Jahr wächst, sodass bis 2020 etwa 25 Milliarden „Dinge“ mit dem Internet verbunden sein werden. Damit wird die Anzahl der internetfähigen Dinge die Anzahl der menschlichen Nutzer um das Vierfache übersteigen. Massives Datenaufkommen oder technische Probleme führen bereits heute immer wieder zu länger anhaltenden Ausfällen in Mobilfunknetzen der Telekommunikationsanbieter. Weil das Internet der Dinge die Mobilfunknetze unter steigenden Druck setzt, wird sich das Risiko solcher Ausfälle in den kommenden Jahren erhöhen. Dazu trägt das schiere Datenvolumen bei, das über mobile Netzwerke übertragen werden muss. Zudem wetteifern Geräte, die für das Internet der Dinge mit Machine-to-Machine-Technologie (M2M) ausgerüstet sind, mit Smartphones, Tablets und anderen Mobilgeräten um die Kapazitäten für die gleichen Sprach- und Datendienste. Schlecht oder fehlerhaft konfigurierte M2M-Geräte können außerdem den Signalverkehr deutlich steigern, mit spürbaren Auswirkungen auf alle Nutzer des Mobilfunks.

Eigenheiten von Geräten im Internet der Dinge
M2M-Geräte unterscheiden sich von Smartphones unter anderem durch folgende Charakteristika:

Sie sind typischerweise rund um die Uhr in Betrieb.
Das Gerät überträgt Daten in kurzen, regelmäßigen Intervallen oder in einem kontinuierlichen Strom.
Für bestimmte Anwendungen, zum Beispiel Smart Meter, können Millionen von Geräten installiert werden, die sich nach dem gleichen Muster verhalten.
M2M-Geräte beanspruchen den Signalkanal sehr stark im Verhältnis zur Datenmenge. Nach aktuellen Schätzungen könnten sie mehr als 30 Prozent der Infrastruktur für die Signalübertragung in Anspruch nehmen.

Dies kann vor allem dann zu Problemen mit dem Mobilfunknetz führen, wenn sie sich unerwartet verhalten, beispielsweise wenn Millionen Geräte gleichzeitig eine Verbindung wiederherstellen oder Daten senden wollen. Um eine solche Überlast zu vermeiden, müssen M2M-Geräte wie Smartphones vor dem kommerziellen Einsatz umfassend getestet werden, sodass kein unerwartet schädliches Verhalten auftritt.

Viele – wenn auch nicht alle – Anwendungen im Internet der Dinge werden Mobilfunk nutzen, beispielsweise weil die Geräte mobil sind und sich typischerweise schnell fortbewegen oder weil Roaming-Funktionen oder großräumige Abdeckung erforderlich sind. Zudem ergänzt eine mobile Anbindung in vielen Anwendungsszenarien Übertragungstechnologien mit geringerer Reichweite: Sensoren oder Tracker könnten beispielsweise erhobene Daten an das Handy eines Nutzers übertragen. Das Device müsste dann wiederum die Daten über aktuelle Mobilfunktechnologien oder künftig über 5G in Echtzeit in die Cloud übertragen.