Die kurze Antwort lautet: Es kommt darauf an.
Denn die „beste“ Funktechnologie gibt es nicht. Reichweite, Energieverbrauch, Datenrate, Latenz, Kosten und Verfügbarkeit stehen in einem ständigen Spannungsverhältnis. Was für einen batteriebetriebenen Temperatursensor über mehrere Kilometer ideal ist, kann für eine Videoübertragung völlig ungeeignet sein. Und was heute optimal erscheint, kann sich ändern, sobald sich Datenmenge, Übertragungsintervall oder die Anforderungen an die Anwendung verändern.
Trotzdem gibt es klare technische Grenzen und typische Einsatzbereiche, aus denen sich sehr wohl ableiten lässt, welche Technologie für welche Anwendung die bessere Wahl ist.
Genau hier setzt dieser Beitrag an: Wir vergleichen die wichtigsten Funktechnologien für IoT-Anwendungen und schauen genauer hin, wo ihre jeweiligen Stärken und Schwächen liegen – und vor allem, wann welche Technologie tatsächlich die beste Wahl ist.
Zusammenfassung – Bewertungsskala
5 = sehr gut, 4 = gut, 3 = mittel, 2 = schlecht, 1 = sehr schlecht
| Kriterium | LoRaWAN | NB-IoT | LTE-M | Wi-Fi | Wi-Fi HaLow | BLE | Thread |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Reichweite | 5 | 5 | 5 | 2 | 4–5 | 2–3 | 3 |
| Stromverbrauch | 5 | 4–5 | 4 | 1–2 | 4 | 5 | 5 |
| Latenz | 2–3 | 3 | 4–5 | 5 | 4–5 | 5 | 5 |
| Keine eigene Infrastruktur notwendig | 2 | 5 | 5 | 3 | 2 | 2–3 | 2 |
| Eigene Infrastruktur einfach aufbaubar | 5 | 1 | 1 | 4 | 3 | 4 | 4–5 |
| Providerunabhängigkeit | 5 | 1–2 | 1–2 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Gebäudedurchdringung | 5 | 5 | 4–5 | 2–3 | 4 | 2–3 | 3 |
| Sensorknoten günstig | 5 | 3 | 3 | 4 | 2–3 | 5 | 4–5 |
| Infrastrukturkosten | 4–5 | 5* | 5* | 4 | 3 | 4 | 4 |
| Batteriebetrieb | 5 | 5 | 4 | 1–2 | 4 | 5 | 5 |
| Skalierbarkeit vieler Sensoren | 5 | 5 | 5 | 2–3 | 4 | 3–4 | 4–5 |
| Offenes/öffentlich verfügbares Ökosystem | 5 | 4 | 4 | 5 | 4 | 5 | 5 |
| Gesamteignung für großflächiges Sensornetz | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
* Bei NB-IoT und LTE-M entstehen für den Betreiber keine eigenen Funk-Gatewaykosten, weil die Mobilfunkinfrastruktur des Providers verwendet wird. Dafür entstehen laufende Konnektivitätskosten und eine Abhängigkeit vom Betreiber.
Warum diese Bewertung?
LoRaWAN wurde explizit für batteriebetriebene Wide-Area-IoT-Geräte entwickelt. Die LoRaWAN-Architektur verwendet eine „star-of-stars“-Topologie: Endgeräte kommunizieren direkt mit einem oder mehreren Gateways; die Gateways leiten die Daten über IP an den Network Server weiter. Die PHY-Datenraten liegen abhängig vom Data Rate Setting ungefähr zwischen 0,3 und 50 kbit/s. Die Wahl des Datenrates stellt einen direkten Kompromiss zwischen Reichweite, Airtime und Energieverbrauch dar.
Ein wesentlicher Vorteil von LoRaWAN ist die Trennung von Funknetz und Betreiber. Ein Gateway kann beispielsweise an The Things Stack/TTN, ChirpStack oder einen anderen Network Server angebunden werden. Ein eigenes LoRaWAN-Netz kann daher unabhängig von einem Mobilfunkprovider betrieben werden. Auch die Gateways selbst sind vergleichsweise kostengünstige Infrastrukturkomponenten; kommerzielle 8-Kanal-Gateways sind bereits im niedrigen dreistelligen Eurobereich erhältlich.
Bei NB-IoT und LTE-M entfällt dagegen die eigene Funkinfrastruktur. Das ist zunächst ein großer Vorteil: Sensor einschalten, SIM/eSIM provisionieren und das Mobilfunknetz nutzen. Beide Technologien wurden von 3GPP speziell für Low-Power-IoT entwickelt. NB-IoT optimiert stärker auf Energieverbrauch, Kosten und Gebäudedurchdringung; LTE-M bietet höhere Datenraten, geringere Latenzen und bessere Mobilität.
Für Österreich ist diese Infrastruktur durchaus attraktiv: Die GSMA weist für Österreich sowohl NB-IoT als auch LTE-M bei mehreren Mobilfunkbetreibern aus; Magenta beschreibt beide Technologien aktuell als Teil seines IoT-Angebots.
Wi-Fi besitzt eine hervorragende Datenrate und sehr geringe Latenz, ist aber für autonome Batteriesensoren über große Entfernungen schlecht geeignet. Die notwendige Infrastruktur ist zwar weit verbreitet, aber typischerweise auf Gebäude bzw. lokale Netze begrenzt.
Wi-Fi HaLow ist hier wesentlich interessanter. Der IEEE-802.11ah-Ansatz verwendet Sub-GHz-Frequenzen und wurde gerade für größere Reichweiten und energieeffiziente IoT-Anwendungen entwickelt. Er kann deshalb eine interessante Alternative darstellen, wenn IP-Konnektivität und höhere Datenraten als bei LoRaWAN erforderlich sind.
Bluetooth LE ist hinsichtlich Energieverbrauch und Sensorkosten hervorragend, aber primär für kurze Distanzen konzipiert. Die tatsächliche Reichweite kann je nach PHY, Antenne und Sendeleistung stark variieren; Bluetooth SIG weist ausdrücklich auf diese Abhängigkeit hin.
Thread ist besonders interessant für Gebäudeautomation. Es basiert auf IEEE 802.15.4, ist IPv6-basiert und verwendet ein selbstheilendes Mesh-Netz. Thread ist auf geringe Leistungsaufnahme und geringe Latenz ausgelegt; die technische Dokumentation nennt beispielsweise Latenzen unter 100 ms.
Für das konkrete Ziel von Thingslogic – ein offenes IoT-Funknetz in Vorarlberg für Maker, Start-ups, Forschung und Unternehmen – ergibt sich allerdings ein sehr eindeutiges Ergebnis:
🥇 LoRaWAN ist die geeignetste Technologie.
Nicht weil LoRaWAN bei jedem technischen Parameter gewinnt, sondern weil es beim Gesamtsystem einen außergewöhnlich guten Kompromiss bietet:
Reichweite + Batteriebetrieb + niedrige Sensorkosten + geringe Infrastrukturkosten + offene Architektur + Providerunabhängigkeit.
Das wird durch einen weiteren entscheidenden Punkt verstärkt:
Ein LoRaWAN-Netz kann wachsen, ohne dass die Sensorentwickler selbst Infrastruktur aufbauen müssen.
Ein Maker entwickelt beispielsweise einen Sensor:
Sensor → LoRaWAN → Thingslogic Gateway → TTN/Network Server → MQTT/API → Anwendung
Der Sensor benötigt kein WLAN-Passwort, keine SIM-Karte und keinen eigenen Internetanschluss.
Genau darin liegt der Mehrwert eines regionalen Thingslogic-Netzes.
Die ursprüngliche TTN-Community in Vorarlberg wurde bereits mit dem Ziel aufgebaut, flächendeckende IoT-Datenkonnektivität durch gemeinschaftlich betriebene Gateways bereitzustellen.
