Wie mioty für eine zuverlässige IoT-Datenübertragung sorgt – auch in schwierigen Signalumgebungen

Die Anzahl vernetzter IoT-Geräte wächst rasant. Doch wie kann eine sichere, effiziente und skalierbare drahtlose Datenübertragung in Projekten gewährleistet werden – insbesondere in Infrastrukturen, in denen Milliarden von Geräten hohe Netzwerklasten erzeugen? Instabile Verbindungen, Datenverluste und überlastete Systeme stellen ein erhebliches Risiko für kritische IoT-Anwendungen dar.


Deshalb werfen wir heute einen Blick auf IoT-Konnektivitätslösungen mit einem besonderen Fokus auf mioty – eine hochmoderne Low Power Wide Area Network (LPWAN)-Technologie, entwickelt vom Fraunhofer IIS. Ihre einzigartige Übertragungstechnologie macht mioty zu einer besonderen Innovation.
Ich bin gespannt, mehr darüber zu erfahren: Was steckt hinter dieser Methode, und warum ist sie ein Gamechanger für das industrielle IoT? Welche realen Use Cases setzen Unternehmen bereits um? Und welche Herausforderungen gibt es bei der drahtlosen Datenübertragung?
Für diese Diskussion begrüße ich Annalena Zottmann, Business Development Manager bei Diehl Metering, und Peter Hedberg, General Manager der mioty alliance.
Lass uns starten! Alle weiteren Informationen und Ressourcen findet ihr auf iotusecase.com.. Let’s go!

Hallo Peter und Annalena, schön, dass ihr hier seid! Peter, wie geht es dir heute und wo befindest du dich gerade?

Peter

Danke, Madeleine, dass du mich und uns eingeladen hast! Mir geht es gut. Ich bin in meinem Homeoffice in Lund, Schweden, wo ich normalerweise arbeite, wenn ich nicht auf Reisen bin.

Liebe Grüße an alle Zuhörer aus Schweden! Schön, dass du dabei bist. Annalena, wo bist du gerade und wie geht es dir?

Annalena

Hallo und vielen Dank, dass ich dabei sein darf! Ich arbeite aus meinem Homeoffice in der Nähe von Nürnberg, in einem kleinen Dorf am Wald.

Sehr schön! Lassen wir uns mit einer kurzen Vorstellung starten, um zu verstehen, warum ihr heute hier seid. Annalena, magst du dich kurz vorstellen? Was machst du genau und was ist deine Rolle bei Diehl Metering?

Annalena

Mein Name ist Annalena Zottmann. Ich arbeite seit etwa fünf Jahren im Bereich Business Development und Partnerschaften bei Diehl Metering, mit Fokus auf IoT-Themen, Geschäftsmodellentwicklung und Marktanalysen. Zusätzlich bin ich Vize-Vorsitzende des Business Development und Marketing Committees der mioty alliance.

Schön. Peter, magst du uns einen Einblick in deine Rolle geben und wie ihr zusammenarbeitet?

Peter

Ich bin der General Manager der mioty alliance. Meine Aufgabe ist es, unsere Mitglieder und Partner zu unserem Ziel zu führen, als weltweit akzeptierten Standard für drahtlose Kommunikation zu etablieren. Annalena spielt dabei eine Schlüsselrolle, insbesondere im Bereich Marketing und Promotion. Ich bin wirklich dankbar, sie im Team zu haben – sie bringt viel Energie, großartige Ideen und umfangreiches Fachwissen in die mioty alliance ein.

Sehr spannend! Du hast die mioty alliance als Organisation erwähnt, aber dahinter steckt auch eine Technologie und ein Standard. Wir werden gleich mehr darüber erfahren und uns Use Cases ansehen.

Doch zunächst möchte ich einen Blick auf das große Ganze werfen: Wir leben in einer Welt, in der enorme Mengen an Daten über verschiedene Infrastrukturen hinweg generiert werden. In einer meiner letzten Episoden mit IoT Analytics, einem unserer Partner, wurde berichtet, dass die Anzahl der vernetzten IoT-Geräte um 13 % auf insgesamt 80,8 Milliarden Geräte weltweit gestiegen ist – eine beeindruckende Zahl.

Warum ist es also gerade jetzt wichtig, über diese Technologien zu sprechen? Und warum spielen Low Power Wide Area Network-Technologien dabei eine so entscheidende Rolle?

Peter

Wie du gesagt hast, wachsen IoT und smarte Lösungen stetig, und die Anzahl der Geräte steigt jedes Jahr weiter an. LPWAN ist zwar noch ein vergleichsweise kleiner Bereich des IoT-Marktes, aber von zentraler Bedeutung. In den letzten fünf Jahren hat sich LPWAN als wertvolle Technologie bewährt. Es überträgt zwar nur kleine Datenmengen, aber diese können hochrelevant sein. Annalena wird gleich näher darauf eingehen, wie Diehl Metering das sieht. Mit der zunehmenden Vernetzung und drahtlosen Kommunikation wird Bandbreite zu einer begrenzten Ressource. Wenn zu viele Geräte auf denselben Frequenzen senden, kommt es zu Netzüberlastung. Genau hier setzt mioty an – mit einer intelligenten und effizienten Lösung, um diese Herausforderungen zu bewältigen.

Richtig. Annalena, du hast eine doppelte Rolle und Diehl Metering ist ein führendes Unternehmen im Bereich Smart Metering. Kannst du einige Use Cases teilen und erklären, welche neuen Herausforderungen in diesem Bereich entstehen?

Annalena

Natürlich. Die Antwort darauf ist nicht ganz einfach. Früher – insbesondere bei Versorgungsunternehmen, die zu unseren Hauptkunden gehören – wurden IoT-Daten vor allem genutzt, um Abrechnungsprozesse zu optimieren. Doch die Zeiten ändern sich. Nachhaltigkeit rückt immer stärker in den Fokus, sei es wegen Wasserknappheit oder dem steigenden Bedarf an Energieeffizienz. Dadurch werden Daten immer wertvoller.
Deshalb sind Low Power Wide Area Network-Technologien wie mioty für Versorgungsunternehmen und generell für Unternehmen und die Gesellschaft so wichtig. Eine effiziente Datenverarbeitung erfordert eine Kommunikationslösung, die Datenverluste minimiert, Bandbreite schont und gleichzeitig Energie spart. Eine Technologie, die zu viel Batterieleistung benötigt, widerspricht dem Nachhaltigkeitsgedanken, da sie die Lebensdauer von Batterien verringert und unnötigen Abfall produziert.
Hier entsteht also ein klassisches Henne-Ei-Problem. Für das Metering ist mioty die zukunftssicherste LPWAN-Technologie in unserem Portfolio, weil sie diese Herausforderungen effizient löst.

Habt ihr einige konkrete Beispiele, die mir helfen, das besser zu verstehen? Welche Use Cases kann diese Technologie lösen und wo ist sie besonders relevant?

Peter

Ja, klar. Zunächst einmal sollten wir die technischen Rahmenbedingungen festlegen. Wie alle LPWAN-Technologien überträgt mioty keine großen Datenmengen. Stattdessen verarbeitet es kleine Datenpakete mit einer maximalen Nachrichtengröße von 250 Byte.
Ein Beispiel aus dem Bereich Wassermessung: Diehl Metering benötigt in der Regel rund 100 Byte, um alle relevanten Daten zu übertragen. Dadurch bleibt Platz für zusätzliche Datenpunkte in einer einzigen Nachricht. Typische Anwendungen finden sich in Smart Cities, darunter die Überwachung von Gas- und Wasserzählern, Luftqualität, Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit sowie Parksensoren und Smart Waste Management. Es gibt eine Vielzahl relevanter Use Cases.

Dabei geht es nicht um die Übertragung von Echtzeit- oder hochfrequenten Daten, sondern vielmehr darum, Daten in bestimmten Intervallen zu senden – beispielsweise einmal pro Minute. In Silo-Anwendungen oder anderen einfachen Use Cases kommt es darauf an, die Daten effizient zu übertragen. Aber wir sprechen hier nicht über Echtzeit-Daten, oder?

Peter

Nein, aber es ist möglich, eine sehr niedrige Latenz zu erreichen. Wenn zum Beispiel ein Alarm gesendet werden muss, ermöglicht mioty eine sofortige Übertragung der Nachricht. Ein Mitglied der mioty alliance, das Unternehmen Swissphone, entwickelt Sicherheitslösungen, unter anderem für Alleinarbeitende.
Stellen wir uns Arbeiter in einer Chemieanlage vor, die Wartungsarbeiten durchführen, als es zu einem Gasaustritt kommt. In diesem Fall benötigen sie eine sofortige Warnung, um das Gelände zu verlassen. Mit mioty kann ein Alarm auf Knopfdruck ausgelöst und umgehend versendet werden. Das funktioniert auch in die andere Richtung: Verletzt sich ein Arbeiter, kann er sofort ein Notfallsignal an die Leitstelle senden.
Während nahezu-Echtzeit-Anwendungen mit LPWAN möglich sind, geht es in den meisten Use Cases, wie du beschrieben hast, Madeleine, um die kontinuierliche Datenerfassung. Oft wird ein Signal erst dann gesendet, wenn ein bestimmter Schwellenwert überschritten wird, etwa eine Temperaturgrenze. Das System ist also nicht dauerhaft online, da dies dem Grundprinzip von Low Power Wide Area Networks widersprechen würde.

Welche technischen Herausforderungen haben Kunden bei der Datenübertragung, wenn es so viele verschiedene Technologien am Markt gibt? Außerdem hast du Telegram Splitting erwähnt – kannst du erklären, warum das so wichtig ist und was eure Technologie einzigartig macht?

Peter

Telegram Splitting ist das Herzstück der mioty-Technologie und hebt sie von anderen Lösungen ab. Traditionell wird ein Datenpunkt – sei es eine Temperaturmessung, GPS-Position oder eine andere Information – in einer einzigen Nachricht gebündelt und gesendet. Da LPWAN auf offenen Frequenzbändern operiert, gibt es dort viel Störrauschen und Interferenzen durch andere Geräte. Dadurch besteht immer das Risiko, dass eine Nachricht teilweise oder vollständig beschädigt wird, bevor sie das Gateway erreicht.
Mit mioty wird dieselbe Datenmenge in mehrere kleine Sub-Pakete aufgeteilt, die dann mit geringfügigem Zeit- und Frequenzversatz gesendet werden. Dieser Schwarm von Sub-Paketen wird übertragen, und während einige aufgrund von Interferenzen verloren gehen können, erreichen genug das Gateway, um die vollständige Nachricht zu rekonstruieren.
Selbst wenn bis zu 50 % der Pakete verloren gehen, kann die Nachricht vollständig rekonstruiert werden – das macht mioty einzigartig.

Das ist eine wichtige Erkenntnis. Es gibt eine enorme Menge an Daten und gleichzeitig viel Störrauschen in verschiedenen Infrastrukturen. Zu verstehen, wie man Daten effizient überträgt, ist entscheidend.

Peter

Ja, genau. Annalena kann einige spannende Beispiele von Diehl Metering teilen, da sie mit verschiedenen drahtlosen Technologien arbeiten. Ihre Vergleichstests zeigen die Unterschiede deutlich auf.

Annalena

Ja, klar. Eines unserer wichtigsten Beispiele ist ein Feldtest zur Auslesung von Wasserzählern, den wir vor ein bis zwei Jahren in Prag durchgeführt haben.


Wir haben ein Multi-Protokoll-Gateway installiert, das OMS, LoRa und mioty über denselben Antennenanschluss unterstützt. Dadurch konnten wir eine objektive Vergleichssituation schaffen, ohne dass sich die Empfangsbedingungen durch verschiedene Antenneneinstellungen veränderten. Wir statteten Wasserzähler mit zwei Empfangsmodulen aus – eines mit mioty, eines mit LoRa – und platzierten sie in verschiedenen Schachtinstallationen.
In der Wassermesstechnik sind Schächte unterirdische Boxen, meist mit Betonwänden und Metallabdeckung – die denkbar schlechtesten Bedingungen für drahtlose Kommunikation. Die Ergebnisse waren beeindruckend: mioty empfing Signale von Wasserzählern aus bis zu zwei Kilometern Entfernung, während LoRa bereits nach 200 Metern keine Verbindung mehr herstellen konnte.
Für Versorgungsunternehmen hat das enorme Auswirkungen. Ein flächendeckendes LoRa-Netz würde eine massive Verdichtung des Netzwerks mit zahlreichen zusätzlichen Gateways erfordern, um eine stabile Abdeckung zu gewährleisten. Mit mioty wird das Netzwerk einmalig aufgebaut und erfordert keine ständige Erweiterung durch zusätzliche Gateways. Dadurch ist es eine zukunftssichere Technologie – nicht nur in Bezug auf eine zuverlässige Datenübertragung, sondern auch als langfristige Investition. Nach der Implementierung ist keine fortlaufende Infrastruktur-Erweiterung erforderlich.

Du hast den Aspekt der Investitionen angesprochen, der für viele Kunden eine große Rolle spielt. Einige haben bereits Netzwerke mit unterschiedlichen Technologien aufgebaut. Deshalb ist es umso wertvoller zu erfahren, dass mioty nicht nur in Feldtests besser abschneidet, sondern auch für verschiedene Use Cases skalierbar ist.
Funktioniert mioty besser mit bestimmten Gerätetypen oder ist es universell einsetzbar? Seht ihr dabei bestimmte Einschränkungen?

Annalena

Lass es mich so ausdrücken: Wenn du nur ein kleines Proof of Concept (PoC) hast, kannst du möglicherweise zwischen verschiedenen Technologien wählen. Doch sobald du skalieren möchtest, wird die Auswahl der richtigen Technologie entscheidend. Es hängt von der langfristigen Vision und der erwarteten Anzahl an Sensoren ab.
Im Bereich Wasser- und Energiemessung arbeiten wir stets mit großflächigen Sensornetzwerken, die aus Tausenden von Geräten in einer bestimmten Region bestehen. In der Industrie starten Unternehmen oft mit wenigen Sensoren – vielleicht unter zehn – und skalieren dann auf Hunderte oder sogar Tausende. Ab einer gewissen Größe treten Herausforderungen wie Signalreflexionen und Interferenzen auf.


Deshalb ist es wichtig, eine zukunftssichere Technologie zu wählen.

Richtig. Du hast vorhin auch Fraunhofer erwähnt. Kannst du erklären, welche Rolle sie in der Entwicklung des Standards spielen und warum sie involviert sind?

Peter

Fraunhofer hat mioty erfunden und hält die wichtigsten Patente, auch wenn einige andere Unternehmen ebenfalls Patente besitzen. Die Entwicklung wurde vom Fraunhofer IIS (Institut für Integrierte Schaltungen) geleitet. Ihr Ziel ist es, mioty erfolgreich zu kommerzialisieren. Hier kommt die mioty alliance ins Spiel – sie dient als Plattform, um diese Technologie auf den Markt zu bringen.

Verstehe. Viele Zuhörer interessieren sich dafür, wie sie IoT-Projekte korrekt aufsetzen. Wenn ein Unternehmen mioty für einen Use Case einsetzen möchte, wie sieht dann die vollständige Lösung aus? Wie wird die Technologie in verschiedene Geräte integriert?

Peter

Die erste Frage ist, ob man eine Lösung von Grund auf aufbauen will. Auf der Website der mioty alliance für Entwickler sind Anleitungen zu empfohlener Hardware und Zugangssoftware auf GitHub zu finden.
Eine weitere Möglichkeit sind Evaluierungskits, die ein Gateway, Sensorknoten und Backend-Konnektivität enthalten. Damit kann man mioty direkt in seiner eigenen Umgebung testen. Obwohl mioty eine relativ junge Technologie ist, wächst das Ökosystem schnell. Ein zentrales Ziel ist es, den Einstieg so einfach wie möglich zu machen.
Allerdings kann ein Test auch täuschen. Wenn man mioty mit LoRa oder Sigfox vergleicht und einfach einige Sensoren im Hinterhof aufstellt, scheinen alle Technologien ähnlich gut zu funktionieren. Doch der Unterschied zeigt sich erst, wenn man die Lösung skaliert.


Mit 10 oder sogar 100 Geräten laufen viele Technologien noch einwandfrei. Doch sobald man mehr Geräte einbindet, treten Limitierungen auf – außer bei mioty. Andere Systeme benötigen eine Verdichtung des Netzwerks, was zu einem Kreislauf führt, in dem immer mehr Gateways hinzugefügt werden müssen. Genau hier zeigt sich die echte Skalierbarkeit von mioty.

Großartig! Ich werde den Link in den Show Notes einfügen, damit sich Interessierte anschauen können, wie andere Unternehmen diese Technologie implementieren.


Bevor wir zum Schluss kommen, teile ich gerne Best Practices. Annalena, hast du Tipps aus dem Bereich Metering? Was sollten Unternehmen beachten, wenn sie ähnliche Projekte aufsetzen?

Annalena

Eines meiner Lieblingsprojekte ist das mit N-ERGIE, einem lokalen Energieversorger in Nürnberg. Sie standen vor Herausforderungen mit ihrer bestehenden Netzwerkinfrastruktur, da die Signale nicht wie erwartet empfangen wurden.


Ihre Lösung bestand darin, ein Multi-Protokoll-Gateway zu installieren, das ihnen ermöglichte, ihre vorhandenen Sensoren weiter zu nutzen, während sie mioty parallel integrierten. Für zukünftige Installationen entschieden sie sich für mioty, während ältere LoRa-basierte Sensoren erst ersetzt werden, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben.
Für Unternehmen mit einer bestehenden Infrastruktur würde ich nicht empfehlen, sofort alle Geräte auszutauschen. Ein Multi-Protokoll-Ansatz stellt sicher, dass das Netzwerk langfristig zukunftssicher bleibt. Mit dem steigenden Bedarf an Datenübertragung – insbesondere mit KI-Anwendungen und Edge Computing – brauchen wir Kommunikationstechnologien, die diesen Anforderungen gewachsen sind.
Ein großer Vorteil ist die Zusammenarbeit mit Fraunhofer, die als Innovationsführer mioty stetig weiterentwickeln. So bleibt die Technologie mit neuen Entwicklungen wie Satelliten-IoT und KI-gestützten Anwendungen kompatibel.

Es ist beeindruckend zu sehen, wie skalierbar diese Technologie ist. Wir haben viel über ihre Robustheit, die Vorteile von Telegram Splitting und ihre Bedeutung als Industriestandard gelernt.


Übrigens, mioty ist auch ein europäischer Standard, oder?

Annalena

Ja, es basiert auf einer deutschen Entwicklung und ist Teil des europäischen Standardisierungsprozesses.

Das macht mit dem Fraunhofer-Hintergrund natürlich Sinn. Peter, hast du noch weitere Praxisbeispiele aus eurem Netzwerk? Vielleicht interessieren sich einige Zuhörer dafür, Partner der mioty alliance zu werden.

Peter

mioty ist besonders wertvoll für großflächige Installationen. Wir haben mehrere laufende Projekte, nicht nur im Metering, sondern auch in Smart Buildings und Smart Cities, wo Skalierbarkeit entscheidend ist.


Einer unserer Gründungspartner, ifm, bringt gerade eine neue Serie industrieller Produkte auf den Markt. mioty wird zunehmend in IO-Link, den Standard für industrielle Sensoren, integriert. Das eröffnet völlig neue Möglichkeiten.
Es gibt bereits einen laufenden Anwendungsfall bei Ford, wo mioty für eine sichere und zuverlässige Datenübertragung in der Automobilproduktion sorgt.
Ein weiteres interessantes Beispiel kommt von Olympus, einem führenden Hersteller medizinischer Geräte und Mitglied der mioty alliance. Sie entwickeln hochmoderne chirurgische Instrumente und müssen während des Einsatzes Daten erfassen, um die ordnungsgemäße Nutzung zu gewährleisten. Das Problem: Operationssäle sind mit Bleiwänden abgeschirmt, was eine drahtlose Datenübertragung nahezu unmöglich macht. Sie haben verschiedene Technologien getestet – ohne Erfolg, bis sie mioty ausprobierten. Ich habe noch kein aktuelles Status-Update, aber sie betrachten mioty als eine bahnbrechende Lösung für diese große Herausforderung in der Medizintechnik.

Sehr spannend! Es ist großartig zu sehen, dass so viele reale Anwendungen existieren. Und für alle Zuhörer: Bleibt dran – wir werden bald eine Sonderfolge mit ifm veröffentlichen, um über neue Entwicklungen zu sprechen!
Abschließende Frage für heute: Wir haben bereits über Satelliten-IoT und künftige Innovationen gesprochen. Wo seht ihr die Zukunft von mioty und LPWAN-Technologien? Annalena, du hast bereits einige Trends angesprochen – gibt es noch weitere Einblicke, was als Nächstes kommt?

Annalena

Wie ich bereits erwähnt habe, prägen verschiedene Trends die IoT-Welt. Einer der bedeutendsten ist künstliche Intelligenz, sowohl am Edge als auch in Software-Anwendungen. In diesem Bereich gibt es eine kontinuierliche Weiterentwicklung.


Darüber hinaus wird mioty bereits im Bereich Satelliten-IoT eingesetzt. Aktuell laufen Forschungsprojekte, beispielsweise in Afrika, wo mioty dazu beiträgt, die Tiere zu schützen. Ein weiteres Forschungsfeld ist die Indoor-Positionierung mit mioty, an der Fraunhofer aktiv arbeitet. Peter, hast du noch etwas hinzuzufügen?

Peter

Es geht nicht nur um Indoor-Positionierung, sondern auch um Outdoor-Positionierung. Dank der robusten Übertragungsmethode von mioty bietet die Technologie eine deutlich höhere Präzision.


Ich habe viele Jahre mit Sigfox gearbeitet, wo die Positionierung auf direkter Netzwerktriangulation basiert. Die Genauigkeit ist dabei allerdings auf mehrere Kilometer begrenzt. In manchen Fällen lässt sie sich auf einige hundert Meter eingrenzen, aber das ist eher die Ausnahme.
Bei mioty zeigen erste Tests, dass sich eine Positionierungsgenauigkeit von bis zu 50 Metern oder sogar 10 Metern erreichen lässt. Das eröffnet völlig neue Use Cases.

Nehmen wir als Beispiel Wasserzähler: Wenn in einem großen Gebäude 50 Zähler installiert sind und einer davon ein Problem hat, kann es schwierig sein, den fehlerhaften Zähler zu lokalisieren. Mit der präzisen Positionierung durch mioty lässt sich das betroffene Gerät auf wenige Meter genau bestimmen.

Sehr spannende Beispiele! Mit Blick auf KI — seht ihr zukünftige Anwendungsfälle, in denen KI und mioty zusammenarbeiten könnten? Gibt es eine erste Vorschau darauf, was in diesem Bereich möglich sein wird?

Peter

Frag doch ChatGPT und sieh, was es sagt.


Ein Punkt, den wir klar erkennen – auch wenn es nicht direkt mit KI selbst zusammenhängt – ist eine entscheidende Auswirkung davon. Ich habe auf einem Wireless Congress vor ein paar Monaten sowohl ChatGPT als auch Copilot eine Frage gestellt:

Was sind die größten Herausforderungen für drahtlose Technologien in der Zukunft?

Beide gaben die gleiche Antwort: Frequenzknappheit.
Mit der wachsenden Zahl drahtloser Geräte und der steigenden Datenmenge, die sie übertragen, werden die Funkfrequenzbänder – eine begrenzte Ressource – zunehmend überlastet. Ohne hocheffiziente Technologien besteht die Gefahr, dass diese Bänder überlastet werden und es zu Staus kommt – wie in Deutschland.
mioty ist im Vergleich zu anderen Technologien außergewöhnlich effizient. Es ermöglicht hunderte oder sogar tausende Male mehr Geräte in einem bestimmten Gebiet, ohne das Spektrum zu überlasten.

Danke für diesen Ausblick in die Zukunft und die vielen realen Anwendungsbeispiele. Das schließt perfekt an den Anfang dieser Episode an – die enorme Datenmenge, die generiert wird, und die Notwendigkeit, diese effizient zu übertragen.


Ich schätze eure Einblicke und die Möglichkeit, mehr über mioty und seine Vorteile zu erfahren, wirklich sehr. Ich hätte noch viele weitere Fragen, aber für heute belasse ich es dabei und sage herzlichen Dank für eure Zeit und Expertise.


Ich freue mich schon auf eine Folgepisode! Ich werde eure Kontaktdaten in den Show Notes verlinken – falls jemand Fragen hat, kann er sich direkt an Annalena oder Peter wenden.


Danke, dass ihr heute dabei wart!

Annalena

Danke, dass wir dabei sein durften!

Peter

Vielen Dank, Madeleine.

Danke! Habt einen schönen Tag. Tschüss!