So bauen Sie ein funktionierendes Netzwerk für robustes IoT auf | TechTarget

Die wichtigsten Überlegungen für ein robustes IoT-Netzwerk

Die Auswahl der Komponenten für ein robustes IoT- oder IIoT-Netzwerk hängt davon ab, was die Installation leisten muss.

Teams nutzen häufig Edge-Computer am Rande eines robusten IoT-Netzwerks. Im Gegensatz zu normalen PCs Robuste Computer Verwenden Sie ein lüfterloses Design, das es Herstellern ermöglicht, ein vollständig geschlossenes System zu schaffen, das Stößen, Vibrationen und extremen Temperaturen besser standhält. Edge-Computer sollten robust und kompakt sein, vielfältige Konnektivitätsoptionen bieten und über genügend Speicher und Prozessorleistung verfügen, um ihre Aufgaben zu erledigen.

Auch kleine, lüfterlose Server sind für robuste IoT-Edge-Bereitstellungen üblich. Ein lüfterloser Edge-Server, der im selben Netzwerk wie die übrigen IoT-Geräte bereitgestellt wird, kann die Verarbeitungs- und Datenübertragungszeit verkürzen. Wenn sie in Metall eingeschlossen sind, können lüfterlose Server den gleichen Bedingungen standhalten wie die übrigen Geräte.

Remote-robuste IoT-Systeme erfordern oft eine drahtlose Konnektivität. Mit dem Wachstum privater Unternehmen 4G LTE und 5G Netzwerkenkönnen Unternehmen ihre eigenen drahtlosen Kleinzellen und Kernnetzwerksoftware einrichten, um entfernte Außenposten zu bedienen. Diese kleinen Zellen benötigen robuste Gehäuse, um unter rauen Bedingungen zu überleben. Das Gleiche gilt, wenn ein Unternehmen WLAN-Hotspots an einem isolierten Standort einsetzt.

Die für eine robuste IoT-Bereitstellung benötigte Ausrüstung kann je nach Umfang der Installation Tausende oder sogar Millionen Dollar kosten. Zum Beispiel, Tampnet arbeitete mit Ericsson zusammen im Jahr 2022, um Offshore-Netzwerke bereitzustellen, die tragbare Geräte für Mitarbeiter verwenden und über ein privates 4G-LTE-Netzwerk verbunden sind, um eine Echtzeit-Datenerfassung von auf See eingesetzten Netzwerken zu ermöglichen.

Die Installation robuster IoT-Netzwerkelemente kann eine Herausforderung sein. Server und Mobilfunkstandorte müssen möglicherweise über Tausende von Kilometern aus der Ferne verwaltet werden, wobei nur wenig menschliches Eingreifen möglich ist.

Teams, die robuste IoT-Netzwerke einsetzen, können die Einschränkungen eingebetteter und IoT-Geräte mit geringem Speicher untersuchen. Kenntnisse über die neuesten LPWAN-Technologien wie LoRa und Sigfox sind ebenfalls hilfreich.

Netzwerkoptionen für robuste Netzwerke

Einige robuste IoT-Netzwerke nutzen kabelgebundene Verbindungen wie Ethernet, aber Wi-Fi kann auch Geräte in explosionsgefährdeten Industriebereichen verbinden. Beispielsweise können 2.4-GHz- und 5-GHz-WLAN-Hotspots eine Reichweite von 135 bis 150 Fuß in Innenräumen und 285 bis 300 Fuß im Freien bieten.

Eine Installation, die eine größere Reichweite für einen robusten IoT-Einsatz erfordert, muss LPWAN-Hotspots, kleine Mobilfunkzellen oder Basisstationen verwenden.

LoRaWAN-Netzwerke bieten im Freien realistischerweise eine Reichweite von rund 10 Kilometern (km). Dies hängt alles von der Netzwerkpositionierung, den physischen Hindernissen, die das Signal blockieren, und der Leistung der Geräte ab.

Der LPWAN-Konkurrent Sigfox bietet eine ähnliche Abdeckungsreichweite. Das französische Unternehmen, das als Erster die Sigfox-Technologie entwickelte, wurde von einem singapurischen Unternehmen aus der Insolvenz aufgekauft UnaBiz im April 2022.

Mobilfunk-IoT-Standards

Zu den Mobilfunk-IoT-Standards gehören LTE-M und NB-IoT. LTE-M kann in ländlichen Gebieten eine Verbindung zu sich bewegenden Objekten in einer Entfernung von bis zu 10 km mit einer maximalen Uplink-Geschwindigkeit von 1 Mbit/s herstellen. LTE-M deckt weite Teile der Welt ab und internationale Mobilfunkanbieter schließen globale Roaming-Vereinbarungen ab.

NB-IoT kann in ländlichen Regionen eine Abdeckung von bis zu 10 km unterstützen. Der Standard kann mit Download-Geschwindigkeiten von bis zu 200 Kbit/s eine Verbindung zu stationären Geräten herstellen, die sich in Innenräumen oder tief unter der Erde befinden. Der Standard wird derzeit nur in etwa einem Drittel der Welt eingesetzt. Betreiber wie die Deutsche Telekom haben damit begonnen, internationale Roaming-Vereinbarungen zu unterzeichnen.

Mobilfunk- und LPWAN-Gateways, Small Cells und Hotspots sind jetzt für den robusten IoT-Einsatz verfügbar. Robuste LPWAN-Gateways können zwischen ein paar Hundert und Tausenden von Dollar kosten.

Dan Jones ist ein Technikjournalist mit 20 Jahren Erfahrung. Zu seinen Spezialgebieten gehören 5G, IoT, 4G Small Cells und Enterprise Wi-Fi. Zuvor arbeitete er für Light Reading und ComputerWire.