IIoT-Konnektivität für neue Geschäftsmodelle

Mit dem 0G-Netz von Sigfox in die Cloud

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Alle Welt spricht derzeit vom kommenden Mobilfunkstandard 5G, seiner immensen Internet-Bandbreite und den hohen Lizenzkosten. Exakt in die entgegengesetzte Richtung geht die Ultraschmalbandtechnologie des 0G-Netzes von Sigfox, und das macht diese komplementäre Technologie für rund 80 % der Milliarden prognostizierten IoT-Devices auch so interessant. Die meisten Devices können sich nämlich keine bandbreitenstarke IoT-Anbindung leisten – sei es aus Kosten- oder auch aus Energiegründen.

Aurelius Wosylus ist Chief Sales Officer von Sigfox Germany in Grasbrunn

Inhaltsverzeichnis

1. Kleine Daten – großer Nutzen
2. Neue Geschäftsmodelle
3. Schon flächendeckend da
4. 0G versus 5G

Derzeit stark nachgefragt wird Sigfox beispielsweise in Logistikprozessen für modernes Echtzeit-Tracking von Lieferungen durch Versender – also auch den OEM im Maschinen- und Anlagenbau. Das Sigfox-Netz, das sich derzeit in der Transportlogistikbranche für die Echtzeit-Ortung und Übertragung der Zustandsdaten von Ladungsträgern, Paletten und Gebinden verbreitet und bis zum Erreichen eines Geofencing-Bereichs bei der automatischen Warenannahme reicht, wird dank zunehmender Netzverdichtung nun auch in den Fabriken an Bedeutung gewinnen. Was sind aber die wichtigsten Anwendungsfelder dieses Netzes in der Fabrik?

Nicht alle Unternehmen benötigen für ihre IoT- und Industrie-4.0-Konzepte das Leistungs- und Energiebudget teurer 3G/4G/5G-Funktechnologien. Hier setzt das global und ganz ohne Roamingkosten verfügbare, sich kontinuierlich weiter entwickelte 0G-Netz von Sigfox an: Im Unterschied zu den bekannten Mobilfunkstandards , die für zunehmend hohen Datendurchsatz konzipiert wurden, ist Sigfox für IoT-Devices ausgelegt, die täglich nur bis zu 140 Nachrichten a 12 Byte in Richtung Cloud übertragen sollen und vier Rückantworten für Stellbefehle, Parametrierungen, Inbetriebnahmen und Funktionsfreischaltungen empfangen. Das – zusammen mit der handshakelosen Übertragung der Daten an die Basisstationen – macht die Nutzung des Netzes nicht nur kostengünstig, sondern auch äußerst energieeffizient. Batteriebetriebene Sigfox-Devices können nicht nur über Tage und Wochen, sondern über Jahre hinweg wartungsfrei betrieben werden.

Weitere Kostensenkungsfaktoren gegenüber den 3G/4G/5G-Netzen sind die geringen Funkmodulkosten von rund 2 Euro, der Entfall von SIM-Karten, was den administrativen Aufwand beim Device-Management reduziert, sowie die Nutzung der weltweit lizenzfreien Funkbänder zwischen 862 und 928 MHz, für die weder der Netzbetreiber noch Lösungsanbieter und Anwender bezahlen müssen. Klassische Mobilfunknetzbetreiber müssen hingegen die Kosten ihrer Lizenzen auf den Anwender umlegen. Benötigt wird deren höhere Bandbreite jedoch vielfach nicht. Mit 12 Byte kann man nämlich 256 hoch 12 unterschiedliche Werte darstellen. Mit dieser enormen Informationsvielfalt sollte sich wirklich jeder Systemzustand hinreichend präzise beschreiben lassen. Selbst komplexe globale GPS-Koordinaten brauchen nur rund 6 Byte, sodass man die überwachten Gegenstände bei Bedarf auch noch real anhand ihrer Geodaten anstelle offline über Seriennummer und Lieferortlisten lokalisieren kann.

Kleine Daten – großer Nutzen

Schnell lässt sich errechnen, wie groß der Nutzen für das Erfassen und Übertragen von Statusinformationen und allgemeinen Betriebsdaten bis hin zu Alarm- oder Fehlermeldungen bei vergleichsweise geringen Kosten für das Management von Maschinen und Anlagen ist. Zudem lassen sich Fabriken auch mit kleinem Budget zügig digitalisieren. So werden beispielsweise weder Strom- noch Datenkabel für batteriebetriebene Sensoren benötigt. Selbst bei kleinen Datenmengen sind die Möglichkeiten mannigfaltig: Maschinen- und Anlagenmonitoring für vorausschauende Wartungskonzepte mit adaptiver Sensorik ist nur ein Beispiel für den Einsatz des Sigfox-Netzes in der industriellen Fertigung. Eingebettete Lösungen mit integriertem Monitoringkanal via Sigfox werden folgen. OEM im Maschinen- und Anlagenbau können durch die kostengünstige Cloud-anbindung via Sigfox-0G-Netz sogar neue Geschäftsmodelle für ihre Geräte, Maschinen und Anlagen entwickeln und dies teils mit extrem geringem Aufwand.

Stellt man sich beispielsweise vor, dass man alleine durch die Cloud-Anbindung eines Ein/Aus-Schalters oder eines Not-Aus-Detektors wertvolle Betriebs- und -störungsdaten automatisch für 1 bis 10 Euro pro Jahr – inklusive Sigfox-Device-Management – in eine Cloud geschrieben bekommt, so ist leicht zu erkennen, dass man auf Basis dieser Technologie selbst für einfachste Geräte, Maschinen und Anlagen neue Geschäftsmodelle und Services entwickeln kann. Werden smarte Ein/Aus-Schalter durch Maschinen- und Anlagenbauer in Fertigungsanlagen integriert, entstehen neue Geschäftsmodelle sowohl für den Taster-Hersteller als auch den Maschinen- und Anlagenbau-OEM: Der Taster-Hersteller verkauft dann keine reine Hardware mehr, sondern auch die Cloud für die Daten seiner Schalter und Taster. OEM nutzen diese dann für Ihre Kundenapps, um Wartungsservices auf Basis der Big-Data-Lage anzubieten. Das gesamte Instandhaltungsmanagement kann so deutlich vereinfacht werden. Selbst einfache Applikationen wie die Kühlschmierstoffpflege, das Wechseln von Filtern oder Öl- und Schmierdienste bis hin zur Beseitigung von Druckluftleckagen können so deutlich erleichtert werden, wenn Maschinen ihre Betriebsstunden selbst melden, indem die Betätigungen der Ein/Ausschaltungen erfasst werden – um nur ein einziges simples Beispiel eines einzigen smarten Sigfox-Devices zu beschreiben.

Neue Geschäftsmodelle

Neue Geschäftsmodelle sind dabei so unterschiedlich wie die smarten Devices selbst. Die kostengünstige 0G-Anbindung über Sigfox wird deshalb ein Treiber für solche neuen Businessmodelle im Low-Cost Bereich sein, in denen Kunden keine klassischen Produkte mehr offeriert werden, sondern z. B. die Gewähr auf deren Leistungsfähigkeit. Wie zukunftsfähig das ist, beweist bereits der britische Triebwerk-Hersteller Rolls-Royce seit vielen Jahren. Er verkauft seinen Kunden statt Triebwerken eine festgelegte Betriebsstundenanzahl. Für einfache Applikationen waren solche IoT-basierten Technologien bislang nicht zu bezahlen. Mit dem 0G-Netz ändert sich das aber. So sprechen heute Unternehmen wie Zuora, die agile Billing-systeme für solche dynamischen Geschäftsmodelle anbieten, schon vom Zeitalter der Subscription Economy, in der für Anwender nur noch das Nutzen und nicht das Besitzen von Investitionsgütern im Vordergrund steht. Wo bedarfsgerecht bisweilen nur noch wertschöpfungsorientiert abgerechnet wird und wo Anbieter über solche Abos auf lange Sicht letztlich ein stabileres Geschäftsmodell mit ausgewogenem Umsatz generieren, als bei punktuellem Umsatz bei Verkauf – selbst wenn am Anfang ein Umsatzrückgang zu meistern ist.

Unabhängig aber, ob neue Geschäftsmodelle im Fokus stehen, prädiktive Wartungskonzepte realisiert werden oder Kostensenkungen durch besseres Monitoring von Geräten, Maschinen und Anlagen sowie Facilities erzielt werden sollen: Das Ultraschmalband von Sigfox ist perfekt für all diese kleinen aber feinen Daten bis hin zu 12 Byte ausgelegt. Damit ist es das Mittel der Wahl für Unternehmen, die sich in Richtung Digitalisierung verbessern möchten, ohne in kostenintensive 3G/4G/5G-Netze oder eine komplexe IT-Infrastruktur mit eigenen Gateways investieren zu müssen, denn das Netz ist schon fast überall da und muss damit auch nicht durch eigene Mannschaften gewartet werden.

Schon flächendeckend da

Aktuell bietet das 0G-Netz von Sigfox über 84 % Netzabdeckung (Stand Mai 2019) in Deutschland. Die meisten der gut 2000 deutschen Städte, und damit auch eine Vielzahl dort befindlicher Industriegebiete, verfügen also bereits über eine voll funktionsfähige Netzabdeckung, mindestens für den Outdoorbereich. Um auch den letzten Winkel in komplexen und nicht selten unterkellerten Fabrikanlagen zu erreichen, hat Sigfox zudem die Mikrobasisstation Sigfox Access Station Mirco entwickelt. Mit einer überschaubaren Investition können Firmen das Netz in einem Radius von rund 4 km verfügbar machen. Dabei benötigt die Mikrobasisstation lediglich eine LAN-Verbindung ins Internet und einen Stromversorgung, die auch über PoE (Power over Ethernet) ausgelegt sein kann. Selbst bei verschachtelten Bauwerken und in Kellern reicht die Sende- und Empfangsleistung der Mikrobasisstation in der Regel aus, was Unternehmen gänzlich von der Netzausbaustrategie des Netzbetreibers befreit.

Deep-Indoor-Applikationen können zudem durch noch günstigere Repeaterlösungen eine Netzabdeckung selbst bis in tiefe Keller erreichen. Entscheidend ist aber die Tatsache, dass man sich in der Regel nicht um die Verfügbarkeit des Netzes und die Wartung und Pflege irgendwelcher Gateways kümmern muss. Das Netz ist in der Regel schon da und jeder kann es nutzen. Außerdem sind bereits über 1000 Produkte unterschiedlicher Hersteller gelistet – vom Bauelement und Funkmodul über Baugruppen und Eval-Kits bis hin zu fertigen Produkten und Lösungsplattformen. Darüber hinaus schöpfen die Berater von Sigfox Germany aus dem Know-how von unzähligen Digitalisierungsprojekte und können die passenden Partner für Automatisierungsanbieter sowie Maschinen- und Anlagenbau-OEMs empfehlen. ge

www.sigfox.com

Weitere Informationen bietet die Seite

http://hier.pro/bJaH4


PLUS

0G versus 5G

Das 5G-Netz, das derzeit in aller Munde ist, ist für breitbandige Mobilfunkkommunikation konzipiert, um Applikationen wie autonomes Fahren, virtuelle Realität oder auch Industrie 4.0 in Echtzeit zu ermöglichen. Es bedarf vieler kleiner Zellen, da die pro Teilnehmer erforderlichen Nutzfrequenzen hoch sind und die Anzahl der Teilnehmer pro Basisstation begrenzt ist. Der Ausbau wird deshalb vor allem in Großstädten beginnen und in der Fläche voraussichtlich nur sehr langsam vorangehen – wenn überhaupt, denn selbst LTE hat binnen acht Jahren nach dem Aufbau der ersten LTE-Masten im August 2010 nur eine Netzabdeckung von 65,7 % in der Fläche erreicht. Unternehmen können den Ausbau von 5G nicht selbst in die Hand nehmen. Anders ist es beim 0G-Netz von Sigfox. Es ist für eine sehr schmalbandige Kommunikation ausgelegt, um extrem energiesparend Devices an das Internet anzubinden, die bislang nicht angebunden werden konnten. Es lässt 12 Byte pro Nachricht zu und diese können bis zu 140 Mal pro Tag gesendet werden. Also in etwa alle 10 Minuten eine Nachricht. Es bedarf weniger Zellen, da eine Zelle bis zu einer Million Devices verwalten kann und die Signale des Low Power Wide Area basierten Funktechnologie sehr weit reichen: In Städten durch Häuser und Wände hindurch rund 3 bis 5 km. In ländlichen Gebieten rund 30 bis 50 km. Der Ausbau hat binnen 2,5 Jahren bereits 84 % Netzabdeckung in Deutschland in der Fläche erreicht und international ist das 0G-Netz bereits in 60 Ländern verfügbar – ohne Roaming-Gebühren. Ist das Netz vor Ort noch nicht verfügbar, kann jeder potenzielle Anwender eine Mikrobasisstation erwerben und selbst installieren und so in einem Radius von rund 4 km Konnektivität in Eigenregie bereitstellen.


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