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IoT-Glossar

Was ist 4G? Ein Leitfaden für Mobilfunknetze der vierten Generation

4G ist die vierte Generation der Mobilfunktechnologie und öffnete die Türen für eine Reihe von Lösungen, darunter LTE-M.

Was ist 4G?

4G steht für die vierte Generation der mobilen Telekommunikationstechnologie. In ihren Anfängen bestand sie aus zwei großen Technologiezweigen: WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access) und LTE (Long-Term Evolution). LTE wiederum hat die Tür zu LTE-M geöffnet, einer Art LPWAN-Lösung (Low Power, Wide Area Network), die sich als besonders effektiv für Geschäftsanwendungen, einschließlich IoT-Projekten, erwiesen hat.

Sehen Sie sich diese Generation von Mobilfunknetzen genauer an und erfahren Sie, wie Ihr Unternehmen von ihnen profitieren kann.

 

Die Geschichte von 4G

Seit Anfang der 2000er Jahre begannen die Mobilfunkbetreiber, den Begriff "4G" für eine Reihe von Technologien und Diensten zu verwenden. Die Branche brauchte Klarheit darüber, was damit gemeint war.

Im Jahr 2008 legte die Internationale Fernmeldeunion (ITU) ihre Standards für 4G-Konnektivität fest, die alle Dienste erfüllen mussten, wenn sie sich als 4G bezeichnen wollten. Für den Mobilfunk bedeutete dies, dass die Verbindungsgeschwindigkeiten einen Spitzenwert von mindestens 100 Megabit pro Sekunde und für stationäre Anwendungen mindestens 1 Gigabit pro Sekunde erreichen mussten. Damals, 2008, waren diese Geschwindigkeiten noch nicht praktisch erreichbar, sondern eher als Zielvorgabe für Entwickler gedacht.

Damals war eine Technologie namens WiMax ein echter Anwärter darauf, die dominierende 4G-Verbindungslösung zu werden. WiMax, manchmal auch als "Wi-Fi auf Steroiden" bezeichnet, funktionierte nach denselben Prinzipien wie Wi-Fi mit sehr großer Reichweite und hatte das Potenzial, sowohl herkömmliche Festnetzanschlüsse als auch mobiles Internet zu ersetzen.

4G_Pic1

4G und insbesondere die als LTE-M bekannte, auf das Internet der Dinge ausgerichtete Variante bieten Folgendes:

Performance_4G

Leistung

LTE Cat 6 hat die Latenz und die Bitrate (oder Geschwindigkeit) auf 300 Mbit/s gegenüber den 150 Mbit/s von LTE Cat 4 verbessert. Während diese Leistung für Smartphone- oder Tablet-Benutzer und in LTE-Gateway- oder Router-basierten Anwendungen von erheblichem Nutzen ist, ist sie für die meisten IoT-Anwendungen nicht wirklich von Vorteil. Die Auswirkungen von LTE Cat 6 auf den Stromverbrauch und damit die Batterielebensdauer sind für IoT nachteilig.

Power Saving_4G

Stromsparen

Der Energiesparmodus ist äußerst nützlich, wenn die Geräte zwischen dem Senden von Nachrichten nicht erreichbar sein müssen. Sie können Ihre Geräte so konfigurieren, dass sie in den Ruhezustand gehen, aber immer noch in der Lage sind, das Netz mit Statusaktualisierungen zu versorgen. LTE und NB-IoT unterstützen diese Art von Funktionen.

LTE hat sich auch am unteren Ende des Leistungsspektrums weiterentwickelt, so dass LTE mehr denn je für das Internet der Dinge geeignet ist, selbst wenn eine lange Akkulaufzeit erforderlich ist.

Coverage_4G

Abdeckung

LTE-M und NB-IoT bieten eine bessere Reichweite und ein besseres Eindringen nicht nur in Gebäude, sondern auch in unterirdische und halb unterirdische Bereiche.

Wie wird 4G im IoT eingesetzt?

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Das standardmäßige 4G-Protokoll (LTE) bietet eine nützliche Konnektivitätsoption, wenn Sie einen hohen Datendurchsatz benötigen. Zu den besten Beispielen gehören Sicherheitssysteme, die Videoübertragung und -analyse beinhalten oder Anforderungen an maschinelles Sehen, erweiterte Realität (AR) oder künstliche Intelligenz (KI) haben.

Für weniger datenintensive IoT-Anwendungsfälle gibt es jedoch geeignetere Optionen.

Nicht zuletzt ist die Möglichkeit, die Batterielebensdauer zu verlängern, indem man in den Ruhezustand geht, ideal für Maschinen an schwer zugänglichen Orten, an denen hohe Abrufkosten anfallen.

NB-IoT eignet sich gut für den großflächigen Einsatz stationärer Geräte mit geringeren Datenanforderungen, z. B. für Stromzähler, einige Anwendungen zur Zustandsüberwachung und Umweltsensoren.

Höhere Geschwindigkeit, geringere Latenz und Mobilitätsfunktionen machen LTE-M zu einer guten Option für eine breite Palette von Anwendungen, einschließlich Notfallausrüstung (z. B. Aufzüge und Fernhilfegeräte, Lösungen für einsame Mitarbeiter, Anlagenverfolgung und mehr).

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