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Expertenbeitrag

 Karsten  Stöhr

Karsten Stöhr

Data Architect, DataStax Inc.

Datenübertragung im IoT Funkstandard 5G: was es zu beachten gilt und wie Unternehmen profitieren

| Autor / Redakteur: Karsten Stöhr / Sebastian Human

Das Jahr 2019 stand unter anderem im Zeichen von 5G. Die Frequenzauktion ist nun schon gut sechs Monate her und es stellt sich die Frage: Was muss man über den neuen Funkstandard wissen und wie kann man ihn gewinnbringend nutzen?

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Der neue Funkstandard 5G kann viel, wird Unternehmen aber auch vor neue Herausforderungen stellen.
Der neue Funkstandard 5G kann viel, wird Unternehmen aber auch vor neue Herausforderungen stellen.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay )

Mit der neuen Mobilfunkgeneration 5G wird die Bandbreite explodieren – und damit auch das übertragene Datenvolumen. Ein Gigabit kann dann pro Sekunde übertragen werden, eine Million Geräte funken innerhalb eines Quadratkilometers. Zugleich wird auch die Zahl der IoT-Geräte, ihrer Sensoren und der Daten, die sie generieren, deutlich zunehmen. IDC sagt voraus, dass IoT-Devices 2025 rund 90 Zettabyte erzeugen.

Dieses riesige Datenvolumen in Kombination mit der hohen Bandbreite und der geringen Latenz von 5G eröffnet Unternehmen ganz neue Möglichkeiten. Sie müssen und wollen die schnelle Datenübertragung in ihre Geschäftsprozesse einbinden: 66 Prozent planen das bereits bis 2020. Beinahe 60 Prozent von ihnen wollen außerdem Geräte aus dem Internet of Things mit 5G nutzen, so eine Gartner-Studie .

Doch dabei werden sie nur erfolgreich sein, wenn sie schon jetzt die Voraussetzungen dafür schaffen. Denn es geht nicht nur um das Management der Datenflut, sondern auch darum, die hohe Geschwindigkeit, mit der Messwerte künftig eintreffen, zu nutzen. Dafür müssen Unternehmen zunächst wissen, was sie mit all den Informationen anfangen wollen.

Kurze Reaktionszeit und vertiefte Datenerfassung

Die Leistungssteigerung, die 5G mit sich bringt, erlaubt künftig neue Anwendungsfälle. Zum einen können Daten schneller ausgewertet werden. Das verkürzt die Reaktionszeit, woraus Unternehmen neue Dienste entwickeln und ihren Kunden anbieten können.

So macht 5G beispielsweise Dienste möglich, die bisher durch lange Latenzzeiten behindert worden wären – beispielsweise das Sammeln und Verwenden von Echtzeitinformationen, die auf einem Gerät oder dem genauen Standort einer Person basieren. Auf Basis dieser Informationen lassen sich Lösungen mit Mehrwert für den Kunden generieren, wodurch wiederum nötige Investitionen in die Infrastruktur ausgeglichen werden könnten.

Gleichzeitig werden sich durch die erhöhte Bandbreite die erfassten Datenpunkte signifikant erhöhen. So deckt beispielsweise ein Logistikunternehmen heute acht oder zehn Datenpunkte pro Paket ab; in Zukunft kann ein und dasselbe Paket zwanzig, dreißig oder vierzig Datenpunkte erzeugen. Basierend auf der höheren Kapazität und dem Durchsatz von 5G werden Devices dem Unternehmen also mehr Informationen zur Verfügung stellen als je zuvor – und zwar bei gleichem Energieverbrauch.

Intelligente Systeme

Ein Beispiel zeigt, wie das aussehen könnte: In einem Container werden Früchte transportiert. Doch die Kühleinheit ist defekt, weshalb es zu warm ist. Früher wäre die verdorbene Fracht erst bei der Ankunft am Zielort entdeckt worden, vereinbarte SLAs hätten nicht erfüllt werden können. Sind dagegen Sensoren in den Containern angebracht, melden diese jedwede Temperaturschwankung in Echtzeit an eine Kontrollstelle des Unternehmens, das die Fracht in Auftrag gegeben hat.

Daraus ergeben sich mehrere Reaktionsebenen. Zunächst erfolgt eine umgehende Resonanz: Ein Sensor stellt einen Fehler fest, das System reagiert und schlägt Alarm. Das Problem könnte nun direkt gelöst werden, indem die Kühleinheit repariert oder ausgetauscht wird. Durch die Echtzeitanalyse lassen sich darüber hinaus aber weitere Aktionen einleiten: Kommt es wegen der notwendigen Reparatur beispielsweise zu zeitlichen Verzögerungen, schickt das System eine Nachricht an den Kunden, der die Ware zu einem bestimmten Zeitpunkt erwartet. Erkennt das System, dass der Liefertermin durch eine neue Sendung schneller ankommen könnte, kann es bei entsprechender Programmierung auch selbständig eine Alternativsendung auf den Weg bringen. Zudem können Unternehmen ihre Systeme auch mit externen Daten füttern, die entlang der Lieferkette relevant sind – das können Informationen von Geschäften, von Social-Media-Plattformen oder Wettervorhersagen sein.

Denn nur mit einer Kombination von Informationen können effizient Schlüsse gezogen werden. Dass ein Lieferfahrzeug stillsteht, sagt wenig aus. Die Angabe ist viel relevanter, wenn man gleichzeitig weiß, dass es vor fünf Sekunden noch mit 50 km/h unterwegs war. Die Auskunft, dass ein Kunde eine Webseite aufgerufen hat, hat allein einen geringen Wert. Anders sieht es aus, wenn der Betreiber gleichzeitig und umgehend weiß, was der Besucher zuletzt eingekauft oder wann und warum er die Hotline kontaktiert hat. Dann können Laden oder Shop beispielsweise mit passenden Angeboten reagieren.

Gleiches gilt für die Produktion. Ein wichtiges Thema, das diese Branche seit jeher beschäftigt ist Qualitätsmanagement. Denn fehlerhafte Produkte können weitreichende Folgen und Kosten mit sich bringen, ein Beispiel sind kostenintensive Rückrufaktionen. Innovative Lösungen im Bereich Predictive Maintenance wirken hier entgegen, indem sie Fehler in der Produktion erkennen, bevor sie überhaupt eintreten. Das gelingt allerdings nur, wenn die Lösung Zugriff auf Daten verschiedenster Art hat: Von der Ablaufbewegung des Arbeiters, über den Zustand von Maschinen hin zur Beschaffenheit vom Material können unzählige Faktoren die Prozesse behindern. Moderne IoT-Lösungen sammeln daher sämtliche in einem Prozess anfallenden Daten und analysieren diese im Zusammenhang. Durch die Gegenüberstellung von Live-Daten und Standardverhaltensmodellen können so Abweichungen in Echtzeit identifiziert und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Was der Prozessoptimierung und der Wirtschaftlichkeit des Unternehmens zu Gute kommt.

Die Herausforderung für Unternehmen

Die Kombination aus größeren Datenmengen und schneller Übertragung schafft aber nicht nur neue Möglichkeiten, sondern stellt Unternehmen auch vor Herausforderungen:

  • Wie erschaffen sie eine Datenarchitektur, die den kontinuierlichen Datenstrom verarbeiten kann, der mit hoher Geschwindigkeit an unterschiedlichen Stellen eintrifft?
  • Wie integrieren sie IoT-Daten und weitere relevante interne und externe Informationen?
  • Kann sich die Architektur in Zukunft flexibel und schnell anpassen, um einen neuen Use Case umzusetzen?

Bisherige IT-Architekturen stoßen hinsichtlich dieser Aufgaben mit hoher Wahrscheinlichkeit an ihre Grenzen. Denn dafür brauchen Unternehmen Flexibilität und hohe Skalierbarkeit. Viele setzen heute schon auf die Speicherung der Daten in einer Hybrid- oder Multi-Cloud-Umgebung, denn diese ermöglichen einen schnellen Zugriff und eine rasche Verarbeitung. Um Daten jedoch zeitnah zu verarbeiten und große Mengen stets verfügbar zu halten, reicht eine Cloud-Strategie allein nicht aus. Denn auch wenn es noch ein paar Jahre dauern wird, bis 5G sein volles Potenzial entfaltet: Damit Unternehmen auch davon profitieren können, brauchen sie eine entsprechend gute Datenmanagement-Plattform, die Informationen aus allen möglichen Quellen in Echtzeit aufnehmen, analysieren und bereitstellen kann. Was es bei der Auswahl einer solchen Plattform zum Datenmanagement zu beachten gilt, beleuchte ich in meinem nächsten Beitrag.

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