Eine besondere Eigenschaft der LPWAN-Netzwerke (NB-IoT und LTE-M) ist der geringe Energiebedarf für die Übertragung von Daten von einem Gerät in die Cloud. Dadurch können Geräte unabhängig von einem festen Stromanschluss betrieben werden und jahrelang mit einer einzigen Batterie funktionieren. Ein Gerät mit LTE-M kann bis zu 5 Jahre mit zwei AA-Batterien betrieben werden, während ein NB-IoT-Gerät sogar eine Laufzeit von bis zu 10 Jahren erreichen kann.
NB-IoT- und LTE-M-Funktionalitäten
NB-IoT und LTE-M wurden für die Datenkommunikation über große Entfernungen mit möglichst geringem Energieverbrauch entwickelt. Zwei der wichtigsten Energiesparfunktionen dieser Technologien sind der Power Saving Mode (PSM) und die Extended Discontinuous Reception (eDRX).
Mit PSM kann das Mobilfunkmodul des Geräts in den Schlafmodus versetzt werden. Während dieser Ruhezeit beträgt der Energieverbrauch nur wenige Mikroampere. Das Gerät kommuniziert in dieser Zeit nicht mit dem Netzwerk. Sobald das Gerät Daten senden möchte, aktiviert sich das Mobilfunkmodul automatisch und überträgt die gewünschten Daten sofort über das Netzwerk. Durch eine optimale Steuerung dieser Ruhezeiten wird der Energieverbrauch auf ein Minimum reduziert.
Für bestimmte Anwendungen, bei denen das Gerät hauptsächlich Daten aus dem IoT-Netzwerk empfängt und kaum sendet, kann der Zeitpunkt, zu dem das Gerät auf das Netzwerk hört, angepasst werden. Diese Synchronisierung zwischen Gerät und Netzwerk kann mit eDRX von alle 10 Sekunden auf einmal alle paar Stunden verlängert werden, was den Batterieverbrauch erheblich reduziert.
NB-IoT und LTE-M sind die beste Wahl für grenzüberschreitende Konnektivität, da Roaming-Vereinbarungen in diesen Netzwerken mittlerweile deutlich schneller voranschreiten als bei LoRa. Die Mobilfunkmodule können entweder in einen tiefen, energieeffizienten Schlafmodus versetzt werden (PSM) oder nur dann aktiv sein (eDRX), wenn sie sich mit dem Netzwerk verbinden müssen, um Daten zu übertragen. Dies führt zu einer erheblichen Einsparung der Batteriekapazität.
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