Der Hintergrund besteht aus Gras, mittig eine Ecke des Labyrinths; darin eine Straße, Autos mit Schallwellen

Mit IoT explodiert der Datenverkehr in den Netzen

Der weltweite Wirtschaftsbeitrag des Internet der Dinge soll 2030 rund 14 Billionen US-Dollar betragen. 5G und NB-IOT sind die Enabler des Internet der Dinge

IoT lässt Datenverkehr explodieren

Wie nötig das ist, zeigt schon, dass an ein Abflauen des weltweiten Datenverkehrs nicht zu denken ist. Im Gegenteil: Jagten laut Statistischem Bundesamt in Wiesbaden 2014 weltweit noch monatlich 40 Exabyte (das entspricht 40 Millionen Terabyte) an Daten durchs Internet, waren es 2019 bereits knapp 140 Exabyte. Bis 2022 rechnet die Bundesbehörde mit einem Anstieg auf mehr als 270 Exabyte. Die wahre Dynamik dieser Entwicklung zeigt eine Schätzung des TK-Ausrüsters Ericsson: Die Schweden erwarten, dass der weltweite Datenverkehr innerhalb der nächsten fünf Jahre 136 Exabyte pro Monat erreichen wird. 

Antreiber Nr. 1 dieser Massenbewegung ist das Internet der Dinge (IoT). Dessen weltweiter Markt – so die Prognose des Londoner Informationsdienstleisters IHS Markit – wird sich in den kommenden fünf Jahren von heute etwa 30 Milliarden Geräten auf 75,4 Milliarden mehr als verdoppeln. Was das mittelfristig ökonomisch bedeutet, macht eine Hochrechnung des IoT-Dienstleisters BizIntellia deutlich: In Summe werde sich der weltweite Wirtschaftsbeitrag des Internet der Dinge im Jahr 2030 auf 14,2 Billionen US-Dollar belaufen.

Natürlich könnten all diese „Dinge“ theoretisch über die Cloud kommunizieren. Doch allein die schiere Masse an Daten, die bei der Kommunikation zwischen den Geräten entsteht, würde diesen Transportweg sehr schnell erschöpfen. Nicht nur in Sachen Lastspitzen und Rechenkapazitäten, sondern auch hinsichtlich diskutabler bzw. völlig indiskutabler Latenzzeiten. Bei Mikrotransaktionen zum Beispiel, die tausende Prozesse innerhalb von wenigen Sekunden ausführen sollen. Schon die so genannten und immer häufiger eingesetzten „Echtzeit-Applikationen“, die ihre Ergebnisse der Datenverarbeitung innerhalb vorher definierten Zeitspannen ausgegeben, sind in Bezug auf tolerable Verzögerungszeiten, die Varianz der Laufzeiten von Datenpaketen und der Datenintegrität empfindlich – bleiben also grundsätzlich zeitkritische Anwendungen. 

Der grüne Weg der Netze

Der Hintergrund besteht aus Gras, mittig eine Ecke des Labyrinths; darin eine Straße, Autos mit Schallwellen

Das Internet der Dinge, Narrow Band IoT und 5G werden den Verkehr der weltweiten Datenautobahnen explodieren lassen.

Aus genau diesem Grund liegt der Fokus beim neuen weltweiten Mobilfunkstandard 5G nicht mehr auf klassischen Datenübertragungsraten, sondern vor allem auf Latenz. Weniger als eine Millisekunde zwischen Abruf und Eintreffen von Daten ist ein gewaltiger Sprung. Selbst in den derzeit besten Netzen sind Verzögerungszeiten von zehn bis 20 Millisekunden gang und gäbe. Aber 5G-Technologien sind breitbandig und deshalb zum Beispiel für die Übertragung großer Datenmengen bei der Steuerung von Industrieanlagen in Echtzeit ideal. Ein Kraftpaket quasi, unbestritten, aber für viele Anwendungsbereiche des Internet der Dinge völlig überdimensioniert. 

An der Stelle kommt Narrow Band IoT (NB-IoT) ins Spiel, so etwas wie der kleine Bruder von 5G – als Funktechnologie für die schmalbandige Kommunikation mit „Dingen“, bei der es um die Übertragung kleiner Datenmengen über lange Zeiträume hinweg geht. Nicht in Echtzeit, aber gern auch an schwer erreichbare Stellen und mit einem äußerst geringen Energieaufwand überträgt NB-IoT Informationen mit einer hohen Reichweite extrem fein dosiert. Die Ultra-Low-Power-Technologie im Hintergrund wird dabei zu einem der ganz entscheidenden Vorteile von NB-IoT. Der minimale Energieverbrauch verlängert die Lebensdauer von Batterien auf bis zu zehn Jahre. Eine Laufzeit der Stromspender, die mit Technologien wie GSM, 3G oder LTE in der Regel nicht annähernd erreichbar ist. Denn weder deren Netze, noch die dort üblicherweise angeschlossenen Geräte verfügen über die notwendigen Energiesparmechanismen.

Am Ende des Tages wird NB-IoT viel mehr Dinge mit dem Internet verbinden, 5G indes ungleich mehr Daten in Bewegung halten. Das bedeutet: Mit dem Technologiesprung zum neuen Mobilfunkstandard wird der Energiebedarf von Rechenzentren neuerlich drastisch ansteigen. Nicht zuletzt deshalb geht deren Entwicklung Experten zufolge notwendigerweise zwei Wege – einen prozessualen und einen betriebstechnischen. Beim Erstgenannten sind sich Unternehmen weltweit einig: In seiner traditionellen Rolle ist das Rechenzentrum vielfach bereits abgelöst von Multicloud-, Hybrid- und containerbasierte Infrastrukturen. Laut einer Studie von Aberdeen und A 10 Networks haben weltweit 33 Prozent der Unternehmen schon eine hybride Cloud-Struktur implementiert und weitere 23 Prozent planen dies innerhalb des nächsten Jahres zu tun. In Deutschland setzen laut Branchenverband Bitkom bereits 32 Prozent der Unternehmen mit mehr als 20 Mitarbeitern auf Multi-Cloud-Computing. Bei den Großunternehmen ab 2.000 Mitarbeitern sind es sogar schon 87 Prozent. Und wie kommen Unternehmen dort hin? 

Autor: Thomas van Zütphen
Fotos: Palmer Hargreaves

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