5G
Neben dem breit verfügbaren LTE gehört das sich im Aufbau befindliche 5G Netz zu den klassischen Mobilfunknetzen, die im Hinblick auf hohe Datenraten ausgerichtet sind. Damit einhergehend ist eine signifikant höhere Leistungsaufnahme als sie beispielsweise bei LPWAN-Systemen zu finden ist. Demnach richtet sich 5G an ein komplett anderes Anwendungsfeld, da es für die energieeffiziente Übertragung von z.B. Sensordaten wenig geeignet ist. Dennoch hat 5G auch in der Machine-to-Machine-Kommunikation seine Daseinsberechtigung – immer dann, wenn extrem hohe Datenraten übertragen werden müssen und wenn die Übertragungslatenz gering bleiben muss. Gerade die geringere Latenz von 5G-Übertragungen ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber LTE, wie es auch die höhere Geschwindigkeit ist. Die geringe Latenz ermöglicht viele zeitkritische Anwendungen, die mit anderen Standards nicht umsetzbar sind.
Man unterscheidet bei 5G zwischen Low, Mid und High-Band. Low-Band 5G arbeitet in einem ähnlichen Frequenzbereich wie bisherige Mobilfunkstandards (von 600MHz bis 850MHz) und bietet vergleichbare Reichweiten. 5G-Mittelband nutzt Frequenzen zwischen etwa 2,5GHz und 3,7GHz, wodurch sich die Download-Geschwindigkeit signifikant auf 100MBit/s bis 900MBit/s erhöht, sich die Reichweite allerdings verringert. 5G-Mittelbandmasten werden vor allem in Großstädten und anderen bevölkerungsreichen Gebieten eingesetzt. Der Frequenzbereich von High-Band 5G liegt zwischen 25GHz und 39GHz. Dieser Frequenzbereich wird auch als Millimeterwellenband (mmWave) bezeichnet. Da Signale auf diesen Frequenzen eine deutlich geringere Reichweite als Signale auf niedrigeren Frequenzen haben, ist eine größere Anzahl kleinerer Zellen notwendig, um eine vergleichbare Abdeckung wie durch Mittelband-5G zu erzielen. Dafür wird hier eine signifikant höhere Datenrate und eine deutlich geringere Latenz erreicht. Genauso wie bei LTE liegt die Hoheit über das Netz und die Frequenzbänder bei einem Provider, sodass anders als bei LoRaWAN und Mioty kein eigenes Netz aufgebaut werden kann. Als Anwender ist zu beachten, dass zwar die Abdeckung von Low-Band- und Mid-Band-5G in vielen Gebieten schon vorhanden ist, die Abdeckung von High-Band-5G aufgrund der geringen Reichweite nur an wenigen Stellen bereits erfolgt ist. Auch reichen bei mmWave schon kleine Hindernisse, um die Signalqualität stark zu beeinträchtigen.
Fazit
LPWAN und LTE/5G haben klar andere Eigenschaften und deutlich andere Schwerpunkte, sodass in der Regel bei einer bestimmten Anwendung relativ zielgerichtet die passende Art des Funksystems bestimmt werden kann. Die Unterscheidung zwischen einzelnen Implementierungen, also beispielsweise LoRaWAN oder Mioty bzw. LTE oder 5G, hängt von deutlich mehr Faktoren ab und muss durch eine genauere Betrachtung der Anwendung entschieden werden. In manchen Fällen kann auch eine Kombination mehrerer Übertragungsstandards bessere Ergebnisse liefern, als mit einem Standard sämtliche Aspekte einer Anwendung abzudecken.
Aufgrund ihrer modularen Struktur mit standardisierten Schnittstellen lässt sich die HeiSys-Plattform von Heitec auf Anwendungen sowohl mit nur einem Standard als auch mit der Kombination verschiedener Standards anpassen. Die zugrundeliegende Modularität erleichtert den dauerhaften Kontakt per Ethernet, Wifi, Bluetooth, LTE/5G – durch mehrere Modems mit automatischer Netzabdeckungsanpassung für konstanten Datenempfang – und auch mit LPWAN-Netzen als Teilnehmer oder als Gateway. Die verschiedenen Funkstandards können gleichzeitig verwendet sowie bestehende drahtgebundene Sensoren aufgrund der modularen Schnittstellen weiterverwendet werden. Dadurch ergeben sich vielseitige Verbindungsmöglichkeiten, die anwendungsspezifisch angepasst werden können. Mit diesem Konzept lässt sich das meiste aus bestehenden und auch zukünftigen Funktechnologien für jede Anwendung herausholen.