4G vs 5G: Entdecken Sie die Vor- und Nachteile der Netzwerktechnologien in der Industrieautomation. Der Welotec-Guide zur Auswahl der passenden Technologie.
4G vs 5G: Gegenwart trifft Zukunft in der Industrieautomation
In der rasant fortschreitenden Welt der Industrieautomation stellt sich eine entscheidende Frage: Welche Netzwerktechnologie ist die richtige Wahl? Aktuell befinden wir uns in einer Übergangsphase, in der beide Technologien ihre eigenen Stärken und Schwächen haben. Überraschenderweise sind in einigen Regionen die Datenübertragungsraten der etablierten Technologie sogar noch überlegen. Dieser Blogbeitrag beleuchtet die wichtigsten Faktoren, die bei der Entscheidung zwischen den beiden Netzwerktechnologien berücksichtigt werden sollten. Wir werden die Vor- und Nachteile beider Optionen ausführlich diskutieren, um Ihnen bei dieser komplexen Wahl zu helfen.
Frequenzen, Geschwindigkeiten und Reichweiten: Die Evolution der Netzwerktechnologien
Die Wahl der richtigen Netzwerktechnologie ist nicht nur eine Frage des aktuellen Bedarfs, sondern auch eine Frage der technologischen Evolution. Angefangen bei 2G, dass hauptsächlich für Sprachübertragung und einfache Textnachrichten konzipiert wurde, haben sich die Netzwerktechnologien stetig weiterentwickelt. 3G brachte höhere Datenraten und ermöglichte erstmals mobiles Internet, aber es war 4G/LTE, das die Tür zur Industrieautomation weit aufstieß. Mit Frequenzen, die meist im Bereich von 700 MHz bis 2,5 GHz liegen, bietet 4G Geschwindigkeiten, die für die meisten industriellen Anwendungen ausreichend sind. Ein spezielles Subsegment von 4G ist LTE 450, das mit niedrigeren Frequenzen arbeitet und daher eine höhere Reichweite und bessere Durchdringung bietet, ideal für kritische Infrastrukturen. 5G hingegen ist ein Gamechanger, der Frequenzen von bis zu 28 GHz oder sogar höher nutzen kann. Diese höheren Frequenzen ermöglichen nicht nur hohe Datenraten, sondern auch viel geringere Latenzzeiten. Allerdings ist die Reichweite bei höheren Frequenzen oft eingeschränkt, was die Netzwerkplanung komplexer macht. Insgesamt zeigt die Entwicklung von 2G bis 5G einen klaren Trend zu höheren Frequenzen, schnelleren Geschwindigkeiten und spezialisierten Anwendungen, aber auch zu komplexeren Herausforderungen in Bezug auf Reichweite und Durchdringung. Frequenzen unterhalb von 3 GHz behalten ihre Relevanz für die 5G-Technologie, um eine umfassende Abdeckung sicherzustellen.
4G: Eine bewährte Wahl für industrielle Netzwerke?
Im Kontext der Industrieautomation stellt die Entscheidung für die geeignete Netzwerktechnologie eine Schlüsselherausforderung dar. 4G, auch bekannt als LTE, bietet hier einige überzeugende Vorteile. Einer der Hauptgründe für die Beliebtheit von 4G ist die Kosteneffizienz. Die Hardware ist im Vergleich zu neueren Technologien wie 5G deutlich preiswerter, was gerade für Unternehmen mit begrenzten Budgets ein entscheidender Faktor sein kann. Darüber hinaus ist 4G für seinen geringeren Energieverbrauch auf den Endgeräten bekannt, was nicht nur umweltfreundlich ist, sondern auch zu langfristigen Kosteneinsparungen führen kann. Die weitreichende Verfügbarkeit von 4G macht es zu einer zuverlässigen Option für Anwendungen, die eine breite geografische Abdeckung erfordern. Hinzu kommt, dass die Latenzzeiten in den meisten Fällen ausreichend niedrig sind, um eine Vielzahl von industriellen Anwendungen zu unterstützen. Ein spezielles Beispiel ist LTE 450, ein Frequenzband, das sich durch hohe Reichweite und Durchdringung auszeichnet und besonders für kritische Infrastrukturen geeignet ist.
Trotz dieser Vorteile gibt es auch einige Nachteile, die nicht außer Acht gelassen werden sollten. Zum einen könnte 4G in etwa einem Jahrzehnt obsolet sein, was langfristige Investitionen riskant machen könnte. Zum anderen hat 4G ein begrenztes Frequenzspektrum, was die Kapazität für Datenübertragung und die Anzahl der gleichzeitig verbundenen Geräte einschränken könnte.
5G-Technologie: Ein Gamechanger für die Industrie?
Während 4G in der Industrieautomation durchaus seine Berechtigung hat, bringt die fortschreitende Implementierung von 5G eine Fülle von Vorteilen mit sich, die nicht ignoriert werden sollten. An erster Stelle steht die signifikant höhere Bandbreite, die eine rasante Datenübertragung ermöglicht und damit Prozesse effizienter gestaltet. Ein weiterer revolutionärer Vorteil sind die vielfältigen Möglichkeiten zur Aufteilung des Spektrums durch Network Slices. Diese Technologie erlaubt es, spezifische Netzwerksegmente für unterschiedliche Anwendungen wie IoT zu schaffen, wodurch garantierte Bandbreiten oder Reaktionszeiten realisiert werden können. Darüber hinaus bieten Campusnetze, die als Ersatz für herkömmliche Wifi-Netze dienen können, die Möglichkeit eines nahtlosen Handovers, was die Netzwerkzuverlässigkeit erhöht. 5G punktet zudem mit einem erweiterten Spektrum zu höheren Frequenzen, einer erhöhten Empfindlichkeit von Sender- und Empfänger, sowie einer gesteigerten Kapazität pro Frequenz. Hinzu kommt die extrem geringe Latenzzeit, die für Echtzeitanwendungen in der Industrie von unschätzbarem Wert ist. Zukünftig wird auch der Energieverbrauch pro Megabyte voraussichtlich geringer sein als bei 4G, was langfristige Kosteneinsparungen verspricht.
Bevor man die Vorteile von 5G in der Industrieautomation voll ausschöpft, sollten auch die Herausforderungen und Nachteile nicht außer Acht gelassen werden. In industriellen Anwendungen, wo Energieeffizienz und Kosteneffektivität oft entscheidend sind, könnte der höhere Energieverbrauch von 5G auf den Endgeräten problematisch sein. Dies ist besonders relevant für batteriebetriebene Geräte oder Anlagen, die in abgelegenen oder schwer zugänglichen Bereichen eingesetzt werden. Darüber hinaus sind die Anschaffungskosten für 5G-Modems und die komplexeren Anforderungen an die Antennentechnologie nicht zu vernachlässigen. Diese Faktoren können die Installationskosten erhöhen und stellen erhöhte Anforderungen an das technische Know-how, was in der Gesamtbetrachtung der Betriebskosten berücksichtigt werden muss.
Resümee: 4G und 5G in der Industrie – Was passt besser?
Beide Netzwerktechnologien, 4G und 5G, haben ihre Stärken und Schwächen, besonders wenn es um den Einsatz in der Industrie geht. Während 4G insbesondere durch Kosteneffizienz, Energieeffizienz und breite Verfügbarkeit besticht, zeichnet sich 5G durch fortschrittliche Funktionen wie erweiterte Bandbreite, spezialisierte Netzwerksegmentierung und minimierte Latenz aus.
Betrachtungen zur Technologiewahl: Vergleich der Netzwerkstandards 4G und 5G
Für Organisationen, die eine kurzfristige Implementierung mit begrenzten finanziellen Ressourcen anstreben, könnte 4G als bewährte Technologie dienen. Sie bietet eine robuste Infrastruktur, die in zahlreichen industriellen Anwendungen bereits erfolgreich eingesetzt wird. Im Gegensatz dazu sollten Organisationen, die eine langfristige technologische Strategie verfolgen und in zukunftsfähige Lösungen investieren möchten, die Implementierung von 5G in Betracht ziehen. Die initial höheren Investitionskosten könnten durch die erweiterten Funktionalitäten und potenzielle Kosteneffizienz im Langzeitbetrieb kompensiert werden.
Auswahl als kritischer Erfolgsfaktor
Die Wahl zwischen 4G und 5G ist stark abhängig von den spezifischen betrieblichen Anforderungen und den langfristigen Zielen der Organisation. Beide Technologien bieten in der Industrieautomation valide Lösungsansätze und können je nach Anwendungsfall und betrieblichen Kriterien als optimale Technologieauswahl fungieren. Die Entscheidung für eine Netzwerktechnologie stellt einen kritischen Erfolgsfaktor im Kontext der digitalen Transformation der Industrie dar und erfordert eine umfassende Evaluierung.
Sie benötigen Unterstützung bei der Entscheidungsfindung, oder benötigen Beratung zu ihrer individuellen Lösung?
Das Team von Welotec Ihnen gerne mit breitem Expertenwissen zum Thema Netzwerktechnologie und Industrieautomation zur Seite.
Quellen:
https://www.o2.co.uk/business/solutions/iot/lpwan
https://iot.telekom.com/de/netze-tarife/5g-iot/campusnetze
https://iot.telekom.com/de/netze-tarife/5g-iot
https://www.vodafone.de/business/loesungen/5g-anwendungen/
https://www.intel.com/content/www/us/en/wireless-network/5g-benefits-features.html
