Mobilfunknetze werden neben Telefonie und SMS auch für die Datenübertragung von mobilen Geräten und Internetdiensten genutzt. Geräte wie Smartphones und Sensoren können so miteinander interagieren und Daten austauschen, unabhängig davon, ob sich die Geräte in Bewegung befinden oder in schwer zugänglichen Gebieten eingesetzt werden. Mobilfunkgeräte können sich mit dem Netzwerk verbinden, wenn sie sich innerhalb von Funkzellen befinden, in denen Funkstationen über Frequenzkanäle Informationen senden und empfangen. Mobilfunk stellt für IoT-Anwendungen eine flexible und flächendeckende Alternative zu anderen Netzwerktechnologien wie WLAN dar.

Die Mobilfunkstandards NB-IoT und Cat-M1 wurden speziell für IoT-Anwendungen in drahtlosen Netzwerken mit geringem Energieverbrauch und weitreichender Abdeckung zur Datenübertragung entwickelt. Beide Technologien basieren auf der bestehenden LTE-Infrastruktur, sodass eine Integration in viele vorhandene Mobilfunknetze ohne Umbau der bestehenden Infrastruktur möglich ist. Auch die 5G-Technologie findet Anwendung im IoT. Während diese Mobilfunkstandards für viele Anwendungen als ausreichend erachtet wird, zeichnet sich 5G durch extrem hohe Datenraten und niedrige Latenzzeiten aus.

NB-IoT (Narrowband Internet of Things) ist ein von 3GPP entwickelter Funktechnologiestandard, der sich speziell auf Innenabdeckung, niedrige Kosten, lange Akkulaufzeit und hohe Verbindungsdichte konzentriert. Die Verbindung zwischen Geräten kann über eine große Distanz erfolgen, selbst wenn sich diese in Gebäuden oder unterirdischen Bereichen befinden. Dies ist aufgrund der starken Durchdringung möglich, da bei NB-IoT ein schmaler Frequenzbereich und geringe Datenraten vorliegen.

Im Vergleich weist Cat-M1 (auch LTE-M genannt) eine höhere Datenrate von bis zu 1 Mbit/s sowie eine geringere Latenzzeit auf. NB-IoT ist primär für stationäre Anwendungen vorgesehen, während Cat-M1 sich für mobile Anwendungen eignet, bei denen sich zwischen verschiedenen Funkzellen bewegt wird. Dies kann beispielsweise in vernetzten Fahrzeugen oder in der Logistik von Interesse sein. Darüber hinaus ermöglicht Cat-M1 Voice-over-LTE-Sprachübertragungen.

Vorschaubild: KI-generiert mithilfe von Microsoft Designer