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Logistische IoT-Anwendungen: Studie empfiehlt LPWAN-Technologien und klassischen Mobilfunk in Kombination

LPWAN-Technologien
Studie: Europa und seine Kommunikationsnetzwerke

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Vergleich der Netzabdeckung der untersuchten Kommunikationstechnologien in 24 EU-Staaten entlang der befahrenen Routen (Stand 09/2021) Bild: Fraunhofer IML

Um zu untersuchen, wie zuverlässig die verschiedenen Kommunikationsnetzwerke sind, haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML gemeinsam mit Dachser und der European Pallet Association e. V. (EPAL) eine Studie durchgeführt.

Das Ergebnis vorweg: Für logistische IoT-Anwendungen, die einen europaweiten kontinuierlichen Empfang benötigen, empfehlen die Forscher des Fraunhofer IML einen Verbund von LPWAN-Technologien (NB-IoT, LTE-M, Sigfox) und klassischem Mobilfunk (2G-4G). Nur so könne zum jetzigen Zeitpunkt eine europaweite Datenübertragung garantiert werden. Die Zukunft der Konnektivität von IoT-Devices liege dennoch klar bei den LPWAN-Technologien.

Versuchsreihe der Studie

In der Studie haben die Beteiligten jeweils fünf Tracker mit fünf verschiedenen Kommunikationstechnologien an insgesamt 50 EPAL-Europaletten befestigt. Diese haben sie anschließend über das Dachser-Logistikzentrum Dortmund in 24 EU-Staaten verschickt – mehr als 148.000 zurückgelegte Kilometer in einem Monat ist die Bilanz.

Die Forschenden untersuchten die Netzabdeckung verschiedener Technologien entlang der befahrenen Routen. Eine flächendeckende Verfügbarkeit ist zum Beispiel für IoT-Devices wichtig, die regelmäßig aktualisierte Sensordaten kommunizieren.

Die Tracker nutzen jeweils unterschiedliche Kommunikationsnetzwerke. Darunter sind Funktechnologien wie LPWAN (Low Power Wide Area Network), von denen die Technologien NB-IoT, LTE-M und Sigfox betrachtet wurden. NB-IoT und LTE-M senden auf einer 5G-kompatiblen, lizenzierten Mobilfunkfrequenz, während Sigfox im lizenzfreien Frequenzspektrum funkt.

Zusätzlich untersuchten die Forscher die klassischen Mobilfunknetze der zweiten und dritten Generation (2G/3G). Die einzelnen Technologien unterscheiden sich unter anderem im Hinblick auf die Datenrate, den Frequenzbereich, den Energieverbrauch und die Reichweite.

Nach einem Monat kamen die Paletten wieder zum Fraunhofer IML zurück und die Forschenden konnten die eingesetzten Technologien anhand von über zwei Millionen Datenübertragungen bewerten.

LPWAN-Netze: Ergebnisse der Studie

„Die Studie zeigt, dass die klassischen Mobilfunknetze 2G und 3G europaweit noch die höchste Verfügbarkeit haben“, sagt Patrick Becker, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML. Die Nachteile dieser Netze seien aber, dass sie teilweise abgeschaltet werden, weniger Zugriffe pro Funkzelle ermöglichen und einen höheren Energieverbrauch haben, sodass die Tracker weniger lange halten. „Für moderne Logistikanwendungen mit vielen Sensordaten in kleinen Übertragungspaketen sind deshalb LPWAN-Netze geeigneter“, so Becker. Diese sind noch permanent im Ausbau, bieten heute aber teilweise schon eine flächendeckende Netzwerkverfügbarkeit. (eve)

Fraunhofer-Institut fürMaterialfluss und Logistik IML
Joseph-von-Fraunhofer-Straße 2–4
44227 Dortmund
Telefon: 0231 / 97 43–0 (Zentrale)

Mail: info@iml.fraunhofer.de
Website: www.iml.fraunhofer.de

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