Europaweite Studie zu LPWAN-Technologien (Low Power Wide Area Network)

31.01.2022

Kempten:  Eine schnelle und sichere Datenübertragung wird in der digitalisierten Logistik immer wichtiger. Eine vorhandene Kommunikationsinfrastruktur bildet dafür die Grundvoraussetzung. Um zu untersuchen, wie zuverlässig die verschiedenen Kommunikationsnetzwerke sind, haben Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML gemeinsam mit DACHSER und der European Pallet Association e. V. (EPAL) eine Studie durchgeführt. Dafür statteten sie 50 EPAL Europaletten mit Trackern aus und schickten sie quer durch Europa auf die Reise. 

Foto: Forscherinnen und Forscher des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML haben gemeinsam mit DACHSER und der European Pallet Association e. V. (EPAL) eine Studie zur Zuverlässigkeit verschiedener Kommunikationsnetzwerke durchgeführt.  Foto: DACHSER Group SE & Co. KG

Die Bilanz der Studie: Mehr als 148.000 zurückgelegte Kilometer in einem Monat, um die Netzabdeckung verschiedener Technologien entlang der befahrenen Routen zu untersuchen. Eine flächendeckende Verfügbarkeit ist zum Beispiel für IoT-Devices (IoT: Internet of Things/Internet der Dinge) wichtig, die regelmäßig aktualisierte Sensordaten kommunizieren. In der Studie haben die Beteiligten jeweils fünf Tracker mit fünf verschiedenen Kommunikationstechnologien an insgesamt 50 EPAL Europaletten befestigt. Diese haben sie anschließend über das DACHSER Logistikzentrum Dortmund in 24 EU-Staaten verschickt.

Die Tracker nutzen jeweils unterschiedliche Kommunikationsnetzwerke. Darunter sind Funktechnologien wie LPWAN (Low Power Wide Area Network), von denen die Technologien NB-IoT, LTE-M und Sigfox betrachtet wurden. NB-IoT und LTE-M senden auf einer 5G-kompatiblen, lizenzierten Mobilfunkfrequenz, während Sigfox im lizenzfreien Frequenzspektrum funkt. Zusätzlich untersuchten die Forscher die klassischen Mobilfunknetze der zweiten und dritten Generation (2G/3G). Die einzelnen Technologien unterscheiden sich unter anderem im Hinblick auf die Datenrate, den Frequenzbereich, den Energieverbrauch und die Reichweite.

2G und 3G haben höchste Verfügbarkeit

Nach einem Monat kamen die Paletten wieder zum Fraunhofer IML zurück und die Forscherinnen und Forscher konnten die eingesetzten Technologien anhand von über zwei Millionen Datenübertragungen bewerten.

"Die Studie zeigt, dass die klassischen Mobilfunknetze 2G und 3G europaweit noch die höchste Verfügbarkeit haben. Die Nachteile dieser Netze sind aber, dass sie teilweise abgeschaltet werden, weniger Zugriffe pro Funkzelle ermöglichen und einen höheren Energieverbrauch haben, sodass die Tracker weniger lange halten", sagt Patrick Becker, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IML.

Für moderne Logistikanwendungen, mit vielen Sensordaten in kleinen Übertragungspaketen, seien deshalb LPWAN-Netze geeigneter. Diese sind noch permanent im Ausbau, bieten heute aber teilweise schon eine flächendeckende Netzwerkverfügbarkeit.

Infografik: Für logistische IoT-Anwendungen, die einen europaweiten kontinuierlichen Empfang benötigen, empfiehlt das Fraunhofer IML einen Verbund von LPWAN-Technologien und klassischem Mobilfunk.  Infografik: DACHSER Group SE & Co. KG, © Fraunhofer IML

Die Zukunft ist LPWAN

Für logistische IoT-Anwendungen, die einen europaweiten kontinuierlichen Empfang benötigen, empfehlen die Forscher des Fraunhofer IML deshalb einen Verbund von LPWAN-Technologien (NB-IoT, LTE-M, Sigfox) und klassischem Mobilfunk (2G-4G). Nur so könne zum jetzigen Zeitpunkt (Stand 09/2021) eine europaweite Datenübertragung garantiert werden. Die Zukunft der Konnektivität von IoT-Devices liege dennoch klar bei den LPWAN-Technologien.