Startseite>Beiträge>Technik erklärt, Vertrauen Sie auf OnLogic>Die LTE-Hardware-Landschaft: Ihre Optionen und wichtige Entscheidungen

Die LTE-Hardware-Landschaft: Ihre Optionen und wichtige Entscheidungen

Von ·Kategorien: Technik erklärt, Vertrauen Sie auf OnLogic·Published On: Dezember 10th, 2020·5,5 min read·

Die Rate, mit der das Internet of Things (IoT) wächst, ist kaum zu überschauen. Einigen Untersuchungen zufolge werden bis 2025 75 Milliarden IoT-Geräte mit dem Internet verbunden. So viele Lösungen werden erstellt und Verbindungen zwischen diesen Lösungen werden aufgebaut. Daher ist es für Maschinenbauunternehmen und IoT-Innovatoren wichtig, den effektivsten und effizientesten Weg für die Kommunikation ihrer Systeme untereinander und mit der Cloud zu finden. Sie möchten vielseitige Konnektivität, Ausfallsicherheit, mobile Datenverarbeitung oder mehr Sicherheit bieten? Dann ist die Ermittlung des richtigen Konnektivitätsmodells von größter Bedeutung. Jedoch gibt es eine Reihe von Hindernissen für Verbindung von LTE-Hardware. Dazu gehören die hohen Kosten und die Komplexität der Gerätezertifizierung. Schließlich hängt die Machbarkeit einer bestimmten Lösung mit LTE-Hardware von einigen Aspekten ab. Darunter fallen Ihre spezifische Anwendung, die Installationsumgebung, die Anzahl der anzuschließenden Geräte sowie Ihre Bereitschaft – und Ihre technischen Fähigkeiten –, den Zertifizierungsprozess zu bewältigen.

Bis vor kurzem gab es drei grundlegende Methoden, um industrielle Hardware mit dem Mobilfunknetz zu verbinden.

LTE-Hardware Option 1: Verbindung über ein externes zertifiziertes Modem

MultiTech eCellIhre erste Option besteht darin, ein externes LTE-Modem zu kaufen, das über einen Standard-USB- oder Ethernet-Anschluss mit einem PC verbunden wird. Dies ist eine potenziell attraktive Option, wenn Sie einen bereits vorhandenen Ethernet-fähigen PC haben, den Sie LTE-fähig machen möchten. Derzeit gibt es mehrere externe Ethernet-zu-Mobilfunk-Geräte. Darunter sind direkt anschließbare Dongles, die an der PC-Hardware hängen, und externe Boxen wie das abgebildete MultiTech eCell. Zwar sind solche externen LTE-Modems mit Preisen ab etwa 200 Euro relativ preiswert. Dennoch gibt es bei der Integration dieser Produkte in eine Embedded-Lösung oder ein Endgerät einige Faktoren zu beachten.

Externe LTE-Modems erfordern eine separate Stromversorgung, Antennenanschlüsse und zusätzliche Ethernet-Kabel. Außerdem werden sie selten mit Komponenten auf Industrieniveau gebaut und bieten meist begrenzte Betriebstemperaturbereiche. Insbesondere für Entwickler:innen von Embedded-Geräten ist es wichtig zu wissen, dass externe Modems nicht nur keine vollständig integrierte Lösung bieten, sondern Ihr Netzwerk auch anfällig für Manipulationen oder Verbindungsabbrüche machen. Zudem ist zu beachten, dass Sie bei praktisch allen externen Modemoptionen eine SIM-Karte separat erwerben und das Gerät selbst aktivieren müssen.

Wenn Sie auf der Suche nach einer robusten oder voll integrierten Lösung sind, ist dies nicht die richtige Wahl für Sie.

Externe Modems:
  • erfordern zusätzliche Hardware für die Verbindung
  • sind oft nicht industrietauglich
  • erstellen keine integrierte Lösung
  • sind anfällig für Manipulationen und Betrug
  • erfordern den Kauf einer separaten SIM-Karte

LTE-Hardware Option 2: Selbstzertifizierung Ihres eigenen Endgeräts

Da viele 4G-LTE-Komponenten verfügbar sind und der Markt für 5G-Optionen wächst, ist es natürlich möglich, ein vorhandenes, vorzertifiziertes Modem in Ihr Gerät zu integrieren. Dabei können Sie den abschließenden Zertifizierungsprozess für das Endgerät selbst in die Hand nehmen. Interne LTE-Modems können sowohl über einen PCIe-Steckplatz als auch über eine M.2-Schnittstelle installiert werden. Außerdem sind sie von verschiedenen Herstellern erhältlich.

Nimblelink SkywireEines der ersten 4G-LTE-Modemprodukte auf dem Markt war das NimbeLink Skywire. Das Skywire bietet eine Reihe von Netzwerkoptionen und Entwicklungskits. Zudem können Nutzer:innen eine monatliche Rate für mobile Datenpakete bezahlen.

Zwar bietet die Modemintegration den Geräteherstellern ein hohes Maß an Flexibilität beim Hardwaredesign. Jedoch ist die Zertifizierung der endgültigen Konfiguration ein sehr komplexer, zeitaufwändiger und teurer Prozess. Je nachdem, wie der Anwendungsfall aussieht, kann die Registrierung und/oder Zertifizierung beim PTCRB, bei betreiberspezifischen Organisationen und beim Global Certification Forum (GCF) zwischen 20.000 und 50.000 Euro kosten und sechs Monate bis zu einem Jahr in Anspruch nehmen. Mehr über Sicherheitszertifizierungen erfahren Sie hier. Außerdem sind die meisten LTE-Modems über PCIe oder M.2 angeschlossen. Daher ist ein sorgfältiges Hardwaredesign erforderlich. So wird sichergestellt, dass andere Funktionen wie Wi-Fi- oder GPS-Konnektivität, die meist dieselben Installationsorte benötigen, verfügbar bleiben, falls dies für Ihr Projekt erforderlich ist.

Selbstzertifizierung:
  • erfordert ein zeitaufwändiges Zertifizierungsverfahren
  • ist mit Vorlaufkosten für Entwicklung und Zertifizierung verbunden
  • kann je nach den Anforderungen an die Gerätekonfiguration eine Herausforderung für die physische Integration darstellen

LTE-Hardware Option 3: Vorzertifizierte, LTE-fähige Industrie-Hardware

Mobilfunkfähige Embedded-Computer sind eine leistungsstarke und vielseitige Lösung für industrielle Anwendungen. Die Option, vorzertifizierte, LTE-Hardware zu kaufen, ist für viele Hardware-Nutzer:innen attraktiv und bequem. Allerdings bieten derzeit nur eine Handvoll Unternehmen vorzertifizierte 4G-LTE-Embedded-Computer an. Zudem liegen 5G-Systeme wahrscheinlich noch in weiter Ferne. Die Industrie bleibt hinter dem Verbrauchermarkt zurück, was die Umsetzung von 5G in eine kostengünstige und effiziente Realität angeht. Darüber hinaus bieten die verfügbaren integrierten Lösungen oft nur begrenzte Anpassungsmöglichkeiten und sind mit einem hohen Preisaufschlag verbunden.

Die größten Herausforderungen bei vorzertifizierten IPC-Systemen liegen in der Anwendungs- und Konfigurationsflexibilität. Aufgrund der Kosten und der Komplexität der Gerätezertifizierung ist LTE-Hardware in der Regel auf ein oder zwei Modelle beschränkt. Daher sind Ihre Optionen in Bezug auf Konnektivität, Formfaktor und Funktionen auf das beschränkt, was die Hersteller für die Zertifizierung auswählen. Wenn Ihr Projekt sehr spezifische Leistungs-, I/O- oder andere Anforderungen hat, kann es schwierig sein, ein LTE-fähiges System zu finden, das diese erfüllt.

Vorzertifizierte, LTE-fähige Industrie-Hardware:
  • neigt zu begrenzten Konfigurationsoptionen
  • bietet nicht viel Flexibilität beim Formfaktor
  • erfordert oft Abstriche bei den Funktionen

NEU! Option 4: OnLogic-Hardware mit Extrovert-Technologie

OnLogic 4G LTE-ComputerWir haben auf die oben genannten Hindernisse und die die Anregungen von Kund:innen reagiert, die Geräte der nächsten Generation entwickeln, für die LTE-Konnektivität erforderlich ist. Daraufhin haben wir unsere Extrovert-Produktlinie LTE-fähiger Produkte entwickelt. Extrovert-Systeme sind vollständig anpassbar, leicht anzuschließen und für die führenden Mobilfunkbetreiber vorzertifiziert. Wir haben ein Modem entwickelt, das sich leicht in unsere beliebtesten Industrie-Computersysteme integrieren lässt. So können wir den Anwender:innen eine vorzertifizierte Lösung anbieten. Dabei ist sie in der Lage, selbst in den anspruchsvollsten Industrie-, Automatisierungs- und Mobile-Computing-Umgebungen eine verlässliche Verbindung herzustellen.

Wie Sie gesehen haben, gibt es zwar eine Reihe von Optionen für die Verbindung von LTE-Hardware. Benötigen Sie jedoch ein einfach zu aktivierendes, industrietaugliches, voll integriertes 4G-LTE-Gerät? Dann ist die OnLogic-Hardware mit Extrovert-Technologie genau die Lösung, nach der Sie gesucht haben.

Erfahren Sie mehr über Extrovert LTE

IoT-PCs einfach mit dem Mobilfunk verbinden

Extrovert-Hardware entdecken

Tech-Updates & neue Einblicke

Abonnieren Sie unseren Newsletter und die neuesten Mitteilungen von OnLogic kommen direkt in Ihren Posteingang. News und Einblicke von unserem Team aus Fachleuten sind nur einen Klick entfernt. Über den Button gelangen Sie zu unserer Abo-Seite.

Jetzt abonnieren

Teilen

About the Author: Darek Fanton

Darek ist Communications Manager bei OnLogic. Seine Leidenschaft für Journalismus und Technologie hat ihn von den Redaktionen lokaler Zeitungen bis in die Produktionshallen von IBM geführt. Aufgrund seines Hintergrunds in der Nachrichtenredaktion ist er immer auf der Suche nach den neuesten technischen Entwicklungen und den besten Möglichkeiten, diese Informationen mit den Lesenden zu teilen. Neben seiner Affinität für Worte ist Darek auch ein Musikliebhaber, Jongleur und ein großer Fan von schlechten Witzen.
Folgen Sie OnLogic auf LinkedIn

TEILEN

Sie haben ein Projekt? Lassen Sie uns darüber sprechen.

Weitere Artikel