Amerikansk 2G-netværk lukker og efterlader IoT-kunder uden dækning
Gamle 2G-mobilnet bliver brugt stadigt mindre, efterhånden som både data og taleopkald bliver flyttet til nyere teknologier. Stribevis af apparater med egen opkobling til mobilnettet bruger dog stadig de aldrende netværk til deres sjældne og beskedne datamængder.
Derfor kommer brugere af det såkaldte Internet of Things i klemme, når den amerikanske telegigant AT&T slukker for sit 2G-netværk til nytår. Teleselskabet står for forbindelsen til over 29 mio. IoT-apparater i USA, oplyser selskabet selv, mens flere konkurrenter åbent bejler til de tidligere IoT-kunder hos AT&T.
Hos AT&T skyldes lukningen, at et faldende antal kunder ikke længere kan understøtte nettet økonomisk. Det er ifølge forsker i mobilnet ved Aalborg Universitet Petar Popovski et af de mest udbredte argumenter for at droppe 2G-netværkene. Økonomien er dog ikke nødvendigvis et godt argument på sigt, påpeger han.
‘Det er sandt for den måde, netværkene bliver styret i dag, men der vil i fremtiden være øget migration over mod softwarebaseret og virtualiseret implementering af systemerne, så styring af flere teknologier bliver lettere,’ skriver han i en mail til Ingeniøren.
Han peger desuden på, at teleoperatører over for ham har fortalt, at de i dag er i stand til at bruge den samme hardware som til nyere teknologier til at drive et 2G-netværk. Dermed kan prisen holdes nede.
Ingen planer om at nedlægge danske netværk
Hverken TDC, der ejer det ene af de danske 2G-net eller Telia og Telenor, der har sammenlagt deres 2G-netværk, har annonceret planer om at nedlægge de danske 2G-net. Det skyldes ifølge teknisk direktør i TDC Kim Søgård Kristensen blandt andet, at der er væsentlige forskelle på de danske og amerikanske net.
»På grund af M2M-kommunikationen (maskin-til-maskin-kommunikation, red.) på 2G-nettet har vi ingen planer om at nedlægge det. Jeg kunne endda forestille mig, at 3G bliver nedlagt først, siger han.
»Men USA og Europa er helt forskellige, når det gælder mobilnet. Udbredelsen i Europa er helt anderledes, og USA har brugt CDMA (Code division multiple access. red), som vi aldrig har brugt. Men vi vil alle sammen helst være på færrest muligt platforme og de nye er normalt billigst,« siger Kim Søgaard Kristensen.
Læs også: Nu bliver din wifi-router en mobilmast
Både TDC’s og Telia og Telenors fælles net (TT-nettet) indeholder både 2G, 3G og 4G. Det tredje danske net ejes af 3, men indeholder udelukkende 3G- og 4G-teknologi.
2G kan holde Internet of Things online
Allerede i 2013 stod Petar Popovskis forskningsgruppe på Aalborg Universitet bag en undersøgelse, der konkluderede, at GSM og GPRS-nettene, også kendt som 2G, forholdsvis let kunne ændres til at være optimale til maskinkommunikation, som den er nødvendig i Internet of Things.
‘Pointen i den forbindelse er, at M2M-tjenester ikke har brug for hurtige datahastigheder, men snarere pålidelig forbindelse for små datamængder,’ skriver Petar Popovski.
Og allerede i dag bruges 2G-nettene til tusindvis af målere og sensorer.
»Hos os er det især industrikunder og erhvervskunder, der har målerløsninger koblet på 2G-nettet. Det gælder for eksempel elselskaber, vandforsyninger og vindmølleejere,« siger Kim Søgård Kristensen.
Han anslår, at der på TDC’s 2G-net er tilkoblet »nogle hundrede tusinde« IoT-enheder.
Modsat 2G er LTE, også kendt som 4G, født som et netværk, der kan transmittere store mængder data hurtigt. Til gengæld er dækningen dårligere, når mange billige enheder vil transmittere meget små mængder data. Netop derfor har 2G-net fordele, når det drejer sig om M2M-kommunikation, påpeger han:
‘Selv om 2G øjensynligt er langt mindre effektivt i sit forbrug af spektrum sammenlignet med LTE, er det i langt ringere grad tilfældet, når man kigger på M2M-tjenester,’ skriver Petar Popovski.
Ny teknologi kan overflødiggøre 2G
For at løse det problem er der allerede i år blevet standardiseret en version af LTE, som er optimeret til M2M-kommunikation. Det såkaldte Narrowband IoT (NB-IoT) er indrettet til at kombinere understøttelsen af mange enheder med adgangen til eksisterende 4G-netværk og den højere datarate på disse netværk.
Et af selskaberne, der allerede nu er begyndt at arbejde med NB-IoT, er TDC.
»For os giver det mening at indfase NB-IoT, fordi det vil kunne understøtte de millioner af enheder, vi forventer i fremtiden,« siger Kim Søgård Kristensen.
NB-IoT er dog snarere en fremtidsplan end noget, der skal overtage M2M-kunderne i dag, påpeger han.
»Vi holder den gamle platform i drift , primært fordi det ville være en omkostningstung øvelse for de mange kunder, der skal udskifte deres målere. Derudover har 2G en rigtig god dækning, og det giver os derfor en rigtig god fallback for vores andre net,« påpeger han.
På sigt kan NB-IoT dog medføre lukning af 2G-net andre steder end i USA, mener Petar Popovski.
‘Efter den nye standard er faldet på plads mister 2G en væsentlig del af sin relevans som understøttelse for M2M-teknologier. Vi vil sandsynligvis se flere annonceringer af 2G-lukninger efterhånden som NB-IoT bliver udbredt,’ skriver han.
Det billede kan Kim Søgaard Kristensen godt genkende fra sine samtaler med andre teleselskaber.
»Der er operatører, også i Europa, som går i gang med at nedlægge 2G-netværk i dag. Swisscom er for eksempel ret langt fremme i udviklingen generelt og har også været fremme med planer om at nedlægge 2G,« siger han.
Mon ikke der kan flyttes noget af 900MHz og 1800MHz over på 4G? Jeg vil tro at langt det meste af M2M-kommunikationen er SMS + lidt GPRS. Det tager altså ikke ret meget båndbredde, så man må kunne stjæle nogle frekvensbånd til 4G.
Lige nu er både TDC's og Telia-Telenor's net afhængige af 2G til taleopkald i yderområder. Det kræver stor udbredelse af VoLTE (tale over 4G) på 900MHz før det kan afskaffes... Og det kommer til at tage rigtig lang tid. Fuld implementering af VoLTE er også et krav for at 3G kan nedtages, så det ligger mindst 10 år ude i fremtiden.
Saver AT&T ikke i en af de grene, de selv sidder på?
Forskellen i udkantsområderne er ikke længere særlig stor på 2G på 900 MHz og VoLTE på 800 MHz. Der er stadigvæk bedre 2G dækning, men forskellen minimeres dag for dag - bogstaveligt talt - og det kommer ikke til at tage lang tid. Allerede i dag om over 40% af mobiltelefonerne køre med VoLTE, hvis blot teleselskaberne åbnede helt op for VoLTE.
Hvorfor er fuld implementering af VoLTE et krav for at 3G kan nedtages? Man kan da sagtens lukke for 3G, og så bruge 2G til fall-back? Det er f.eks. det nordmændene gør. Telenor i Norge lukker for 3G i 2020 (eller var det 2021), og 2G nettet kører videre til mindst år 2025.
Det bliver spændende om denne lukning vil presse udviklingen så der kommer flere chipsets m.m. som både er billige og ikke 2G.
Og så må vi bare håbe på at det ikke bliver 3G, når den nu måske lukkes først.
Der er MANGE alarm, styrings og overvågningsanlæg der skal skiftes ud, hvis GSM forsvinder i Danmark.
Hvis man har en simpel industriel SRO opgave hvor der ikke er 10000 af identiske installationer så er BoM prisen for elektronik komponenterne næsten ligegyldig.
Det er muligt at opgaven kan løses med en Rasberry Pi samt for 50$ komponenter fra AliExpress.
Men hvis opgaven er at lave noget der kan holde til at blive brugt inden for f.eks. landbrug, og som kan monteres og idriftsættes af en elektrikker, så er værdikæden helt anderledes.
Det firma der udvikler elektronikken ved godt at styktal pr. år er lavt, samt udviklings omkostninger udgør en væsentligt del af stykprisen, derfor er det vigtigt at kunne sælge produktet i mange år.
Elektronik udvikleren vil prioritere at anvende komponenter der er industrielt rated, og hvor der gives en ”garanti” for 10 års levering. Det betyder at der er større sandsynlighed for at en MCU kommer fra TI end AllWinner.
Hvis vi startede ud med for 100kr elektronik komponenter, så er BoM kost oppe på 1000kr når der er tilføjet EMI/ESD beskyttelse, strømforsyning, og robuste stik og indpakning.
Med dæknings bidrag til udvikling, produktion, etc så koster produktet nu mindst 4000kr.
Inden det er monteret hos slutkunden med sensorer, og integreret med IT systemer kan det nemt koste 100000kr.
På det tidspunkt kan den grundlægende teknologi i produktet være 10 år gammel, og kunden har forventninger om at anlægget kan holdes kørende 15-20 år.
Hvis systemet skal udskiftes til nyt pga. at 2G udfases, kan en stor del af investeringen være spildt.
Man skal huske på at AT&T har et miks af frekvenser til 2G fra stat til stat og i nogle tilfælde også fra kommune til kommune.
I mange tilfælde er de ved at løbe tør (eller er løbet tør) for kapacitet på LTE. Defor har de i de fleste markeder også skåret deres 3G netværk ned til kun at have 5 MHz båndbredde for 3G. De er stort set også helt stoppet med at udbygge deres 3G netværk og fokusere udelukkende på LTE og densifikering af LTE netværket.
Noget andet som både Verizon og AT&T er meget opmærksomme på er 5G og begge har udtalt at de vil være først med 5G i USA og de vil gerne i gang med 5G udbygning så snart det er muligt. Det virker også som om at det er 5G netværket de ser som fremtiden for M2M kommunikation og mon ikke at hvis de virkeligt gør noget ved dette at det kunne være med til at drive prisen for enheder til M2M kommunikation ned. USA's markeder er temmelig stort inden for dette.
Nu ved jeg ikke hvad der er på markedet, men jeg er sikker på at seriøse leverandører ikke udvikler det hele selv, men køber en pakke med hardware og software fra en leverandør. Selve 2/3/4G radio delen kommer sandsynligvis på sit eget indsourcede kort, fordi det arbejder med nogle høje frekvenser.
Her kunne jeg godt forestille mig, at der er en pæn prisforskel på det kort om det er 2, 3 eller 4G,
2G bliver ikke nødvendigt for IoT,
Der er masser af nyt udstyr på vej, der gør at man kan lave meget billigere IoT netværk end 2G netværk.
Vi tester på IoT udstyr der kan give 64 Kbit/s på gratis frekvenser med udstyr der kan dække radius over 10 km.
Dvs. at vi forholdsvist nemt kan dække et stort område, ved at lave overlap. Da frekvensen er ekstremt lav og sendestyrken høj, så gennemtrænger den alt og der vil derfor være bedre dækning end med 2G.
Men der skal vel være en form for landsdækkende net, så IoT produkterne kan sælges uafhængigt af geografisk placering.
Det er jo samme princip som WiFi, så tror du ikke dækningen kommer af sig selv så ?
Ud over derhjemme og på arbejde, så er det nu begrænset hvor meget wifi dækning jeg har, selvom der er wifi signaler næsten over alt.