Forenklede modemmer skal bane vej for Internet of Things

En lightversion af LTE-teknologien er et af de mange bud på, hvordan tingenes internet skal kommunikere.

Det netværk, der skal udgøre fremtidens ‘tingenes internet’, kommer ikke kun til at bestå af nye teknologier. Også tilpasninger af kendte teknologier står i kø for at gøre det muligt for sensorer og andre dimser at komme online.

Det gælder særligt LTE-teknologien, der i dag sikrer hurtige dataforbindelser på nye mobiltelefoner.

Mens konkurrerende teknologier som SigFox og LoRa kappes om at opbygge helt nye netværk af sendemaster på nye frekvenser, er flere kendte netværksgiganter således i gang med at tilpasse gamle løsninger til de nye behov.

En af dem er Nokia, der arbejder på højtryk på at få LTE-netværk til at spare på strømmen, forbedre deres dækning og at gøre dem klar til mange flere brugere på én gang.

Selv om LTE er den fremmeste mobilteknologi i dag, er den nemlig langt fra optimal til Internet of Things-formål (IoT) i sin nuværende version.

Bygget til hastighed – ikke volumen

»LTE er designet til rigtig høje data­rater. Når du browser på en smartphone i dag, får du ressourcer med meget høj kapacitet i kort tid. I Internet of Things-sammenhæng vil der være mange devices med meget lidt information fra hver, så teknologien skal optimeres til at have mange brugere,« siger Benny Vejlgaard, leder af Nokias forskningsafdeling på området.

Til gengæld betyder det store antal LTE-sendemaster, der eksempelvis er installeret i Danmark, at udrulningen af et modificeret LTE-net vil være billig og enkel i forhold til at etablere et helt nyt landsdækkende netværk.

Nokia er blot én af de mange virksomheder i branchen, der deltager i arbejdet med at optimere LTE til maskiners kommunikation – en standard, der populært går under navnet LTE-M.

Selv om standarden ifølge planen først bliver færdiggjort i første kvartal 2016, hvor den skal offentliggøres som en del af den 13. version af LTE, er udviklingsafdelinger som Nokias allerede ved at have fastlagt, hvordan teknologien kommer til at se ud.

Ændringerne kommer til at bestå af softwareopdateringer til sendemasterne samt en ny type modemmer, der skal bruges i de mange sensorer, der skal kobles på LTE-netværket og muliggøre Internet of Things.

For at tilpasse de dyre og strømforbrugende LTE-modemmer har forskerne måttet ændre mange aspekter ved de eksisterende modemmer. Det skyldes blandt andet, at modemmernes strømforbrug skal ned for at øge batteritiden, at dækningen skal være bedre, og at prisen skal ned under fem dollars pr. modem for at gøre teknologien konkurrencedygtig.

Det betyder blandt andet, at et LTE-M-modem skal operere på en smallere båndbredde på kun 1,4 MHz mod et LTE-modems 20 MHz.

»Smartphones er væsentligt dyrere end de gamle GSM-telefoner, blandt andet på grund af modemmet, så vi bliver nødt til at skære LTE ned til omkring en femtedel af den kompleksitet, der sidder i et smartphone-modem i dag,« forklarer Benny Vejlgaard.

Blandt andet skæres muligheden for flere kanaler på både sender- og modtagersiden væk, så duplexfiltrene i modemmet kan undværes. Derudover skal LTE-M-modemmer kunne forlænge det interval, der går imellem modemmets kontakt til netværket.

I dag er intervallet nede på 2,5 sekunder, hvilket modemmet skal kunne ændre for at spare strøm, eller vente til der er en særlig årsag til at kommunikere, såkaldt power saving mode.

Endelig skal netværket tilpasses til bedre indendørsdækning og optimeres til flere brugere. Ændringerne på netværkssiden begrænser sig dog til softwareopdateringer hos teleudbyderne, hvilket ifølge Benny Vejlgaard er en stor fordel ved denne teknologi frem for de dedikerede Internet of Things-netværk.

Det er også vurderingen fra lektor i mobilkommunikation Henrik Lehrmann Christiansen fra DTU Fotonik.

»LTE-M ville være en virkelig billig teknologi at udrulle for en teleoperatør. Hvis man ikke er mobiloperatør i forvejen, er det absolut ikke billigt at indkøbe teknologien,« siger han og påpeger, at det derudover kun er teleoperatører, der kan opstille LTE-basestationer.

Som alternativ til teleudbydernes netværk udruller IoT-virksomheder deres egne netværk på de ulicenserede frekvensbånd. Det gælder for eksempel SigFox, der netop nu bliver udrullet i Danmark med helt nye basestationer.

LTE kan være ‘broen’ til 5G

Benny Vejlgaard vurderer, at de første produkter, der udnytter LTE-M-standarden vil være klar i midten af 2017 – halvandet år efter at standarden er faldet på plads. Allerede i 2019 skal standarden for det fremtidige mobilnetværk 5G forhandles på plads, og Nokia håber, at LTE-M til den tid kan blive en del af denne nye standard.

»Når 5G bliver udrullet i 2020, vil det være med LTE-M, der leverer forbindelse mellem netværket og Internet of Things. LTE-M kan give det ‘wide area coverage’, som man blandt andet ønsker i 5G, men der er lidt uenighed om, hvilken del af 5G der skal udrulles først,« forklarer Benny Vejlgaard.

Han peger på, at 5G løbende skal udvikle sig, og at det derfor er muligt, at man venter, til der er en endnu nyere type IoT-netværk klar, før man gør det til en del af 5G-standarden.

»Det er oplagt at gøre med 5G, når man har implementeret det i LTE fra 2016. Om ikke andet kan man gøre sig nogle erfaringer her, som kan blive en del standarden senere,« vurderer også Henrik Lehrmann Christiansen.

Arbejdet med at udforme en 5G-standard foregår derfor sideløbende med det voksende antal IoT-netværk. 5G skal blandt andet kunne levere dækning på længere afstand, levere såkaldt ‘wide area coverage’ med lav båndbredde til IoT samt levere væsentligt højere hastigheder til flere brugere, end vi kender det fra LTE.

Kommentarer (4)

Jeg vil skide på alle fordele. Mit WC og min micro-ovn klarer sig helt fint uden IoT.

Pjat :-)
Du skal da have et IoT WC bræt med indbygget kamera, højtryks spuler, og Twitter.
Så kan den kontrollere kontrollere om papir arbejdet er udført korrekt.
Og din praktiserende læge kan følge udviklingen af dine hæmorider..
Se det som en videreudvikling af:
http://www.kussomat.dk/kkdkpix.html
:-)

  • 1
  • 0

Problemet er sikkerheden! Og om producenterne gider opdatere softwaren.

Som det er nu Iot, betydende for om hardwaren har en vis levetid.

Pt har vi noget samsung, der ikke bliver opdateret, tre år senere. Hvad gør man så?! Køber nyt?- Ja men fra et andet firma!

Mvh
Tine

  • 5
  • 0