mioty FAQ
Willkommen in unserer Ressource für alle Fragen rund um mioty® und die mioty alliance.
mioty® ist ein Low-Power-Wide-Area-Network-(LPWAN)-Technologiestandard, der von der ETSI als TS 103 357 standardisiert wurde und auf dem Telegram Splitting Ultra Narrowband (TS-UNB)-Protokoll basiert. Er überträgt kleine Sensornachrichten über mehrere Kilometer im lizenzfreien Sub-GHz-Spektrum, indem jede Nachricht in kurze Funkbursts aufgeteilt wird, die über Zeit und Frequenz verteilt sind. Dadurch sind Übertragungen robust gegenüber Störungen und Kollisionen, was es sehr großen Zahlen batteriebetriebener Geräte ermöglicht, ein einziges Netzwerk gemeinsam zu nutzen.
mioty wurde am Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) in Erlangen, Deutschland, entwickelt, wo 2009 die Forschung an dem zugrunde liegenden Telegramm-Splitting-Verfahren begann. Die Technologie wurde anschließend bei der ETSI standardisiert und einer Branchenallianz für Governance und Zertifizierung übergeben. Der Name mioty leitet sich von „my iot“ ab, aber das „m“ steht auch für „massive IoT“ – ein Hinweis auf die exzellente Skalierbarkeit der mioty Technologie.
Ein LPWAN (Low-Power Wide-Area Network) ist eine Klasse von Funktechnologien für Geräte, die kleine Datenmengen über große Entfernungen senden und dabei jahrelang mit einer Batterie betrieben werden. Der Kompromiss ist beabsichtigt: sehr geringer Stromverbrauch und große Reichweite im Austausch für niedrige Datenraten und höhere Latenz. mioty®, LoRaWAN, Sigfox und NB-IoT sind allesamt LPWANs. Sie unterscheiden sich hauptsächlich darin, wie sie mit Interferenzen umgehen, wer das Netzwerk betreibt und wo die Kosten anfallen.
Die Technologie entstand am Fraunhofer IIS und ist bei ETSI als TS 103 357 standardisiert. Die mioty alliance, eine gemeinnützige Industrievereinigung, verwaltet die Spezifikation, pflegt die technische Dokumentation, betreibt die Produktzertifizierung und verwaltet die Marke mioty. Alle Patente, die für die Nutzung der mioty® Technologie benötigt werden, werden extern von Sisvel gemäß dem FRAND-Rahmenwerk (fair, angemessen und nicht diskriminierend) verwaltet.
mioty® ist in einem öffentlich verfügbaren ETSI-Standard, TS 103 357, spezifiziert, den jeder erhalten und implementieren kann, und ist nicht an die proprietäre physikalische Schicht eines Herstellers gebunden. Mehrere HF-Chipsätze verschiedener Halbleiterunternehmen unterstützen mioty® bereits heute, wodurch das Risiko eines Vendor Lock-ins vermieden wird. Offene Spezifikation und Lizenzfreiheit sind jedoch getrennte Fragen. Die zugrunde liegenden Patente werden zentral über die Sisvel-Plattform lizenziert, daher sollten Implementierer die Lizenzierung als einen separaten Schritt vom Erhalt der Spezifikation betrachten.
Die mioty alliance ist ein gemeinnütziger Industrieverband, der mioty standardisiert, zertifiziert und fördert. Sie wurde im November 2019 gegründet und im Februar 2020 auf der Embedded World in Nürnberg öffentlich vorgestellt. Ihre Mitglieder decken die gesamte IoT-Wertschöpfungskette ab — Halbleiterhersteller, Modul- und Gerätehersteller, Basisstations- und Softwareanbieter sowie Systemintegratoren. Die alliance verwaltet die mioty-Marke, pflegt die Spezifikationen und betreibt das Zertifizierungsprogramm, das die Interoperabilität zwischen den Anbietern überprüft.
mioty® wird dort eingesetzt, wo viele batteriebetriebene Sensoren über lange Zeiträume unter schwierigen Funkbedingungen zuverlässig Daten melden müssen. Die etablierten Bereiche sind die Verbrauchsmessung für Wasser, Gas und Wärme; die industrielle Überwachung für Qualitäts- und vorausschauende Wartungsszenarien; Smart-Building- und Smart-City-Infrastrukturen; intelligente Landwirtschaft für Freiland- und Fernsensorik; Asset-Tracking über Standorte, Häfen und Flughäfen hinweg sowie sicherheitskritische Anwendungen einschließlich des Schutzes von Alleinarbeitern. Der gemeinsame Nenner ist eher die Gerätedichte und Batterielebensdauer als eine bestimmte Branche.
mioty® eignet sich für Organisationen, die eine große Anzahl von Sensoren in einem Bereich betreiben und das Netzwerk sowie dessen Daten selbst verwalten möchten: Versorgungsunternehmen, Industriebetreiber, Kommunen, Facility Manager und Messdienstleister. Kritische Infrastrukturen für die öffentliche Sicherheit und andere unternehmenskritische Anwendungen, wie industrielle Lösungen, sind ebenfalls gut geeignet, da mioty® äußerst robust und zuverlässig ist. Es eignet sich auch für Gerätehersteller, die eine standardisierte, lizenzfreie Funktechnologie ohne Abhängigkeit von einem einzelnen Chipsatz-Lieferanten wünschen. Weniger relevant ist es für einige Dutzend Geräte, die über ein Land verteilt sind, wo ein Mobilfunkabonnement in der Regel einfacher ist.
mioty® nutzt lizenzfreies Spektrum auf einer Infrastruktur, die Sie oder ein Partner betreiben – ohne SIM und ohne gerätebezogenes Abonnement. Cellular IoT wie NB-IoT hingegen läuft in lizenziertem Spektrum über das Netz eines Mobilfunkbetreibers und verursacht wiederkehrende Gebühren pro Gerät. Der praktische Unterschied liegt darin, wo die Kosten anfallen: bei mioty® für Infrastruktur und Betrieb, bei Cellular für Abonnements. Zudem gibt es Unterschiede bei Batterielebensdauer und Vorhersagbarkeit des Batterieverbrauchs: Mit mioty® haben Sie einen geringeren Energieverbrauch und ein planbares Nutzungsschema, sodass Sie die Batterielebensdauer korrekt berechnen können.
mioty® befindet sich im kommerziellen Einsatz. Das Protokoll ist seit 2018 ein ETSI-Standard, wobei eine überarbeitete Spezifikation im Juni 2024 veröffentlicht wurde, und zertifizierte Produkte von mehreren Herstellern sind für Endgeräte, Module, Basisstationen und Software verfügbar. Die Alliance betreibt ein Zertifizierungsprogramm, das die korrekte Implementierung der mioty®-Spezifikationen überprüft. Es handelt sich um ein jüngeres Ökosystem als LoRaWAN, daher ist der Gerätekatalog kleiner, aber die Technologie selbst ist nicht experimentell.
Der größte Anteil der derzeit im Einsatz befindlichen mioty-Geräte wird für die automatisierte Zählerablesung in Versorgungsunternehmen verwendet, insbesondere für die Messung von Wasser, Wärme und Gas. Dieser Anwendungsfall gehörte zu den ersten, die in großem Maßstab ausgerollt wurden, und umfasst typischerweise Tausende oder sogar Hunderttausende von Geräten in einer Stadt oder einem Versorgungsnetz. Andere Sektoren folgen nun mit starken Wachstumsraten: Einsätze im Bereich kritischer Kommunikation umfassen dedizierte mioty-Netzwerke, die ganze Regionen abdecken, wie beispielsweise Südtirol in Italien, während industrielle Überwachungs- und Qualitätsanwendungen in Fabriken implementiert werden. Intelligentes Gebäudemanagement entwickelt sich ebenfalls zu einem wichtigen Anwendungsbereich, wobei bereits Installationen mit mehreren hundert mioty-Geräten pro Gebäude stattfinden. Eine Auswahl der neuesten Implementierungen finden Sie im Fallstudien-Bereich der mioty Alliance
Ja. Die Reichweite von mioty von rund 15 km in offenem, flachem Gelände sowie die Batterielebensdauer von bis zu 14 Jahren mit einer Primärbatterie eignen sich sowohl für weitläufige Outdoor-Sensornetze als auch für dichte. Die Architektur, die in einer Stadt auf sehr große Gerätezahlen skaliert, setzt keine hohe Dichte voraus, um wirtschaftlich zu sein: Eine einzelne Basisstation kann beispielsweise ein großes ländliches Gebiet mit relativ wenigen Geräten kosteneffizient abdecken – etwa für Bodenfeuchte-, Gewächshaus- und Bewässerungsmonitoring oder für Viehsensoren, die ein paar Mal pro Tag Daten senden.
Die mioty alliance erhebt aus praktischen Gründen sowie aus Compliance-Gründen keine Einsatzstatistiken bei ihren Mitgliedern. Als offenes Ökosystem können wir daher keine offizielle Anzahl der eingesetzten Geräte nennen.
Was wir jedoch mit Sicherheit sagen können: mioty® verzeichnet eine starke Marktdynamik. In unserem Ökosystem berichten Mitglieder durchgängig von jährlichen Wachstumsraten bei den Deployments von 100 % oder mehr, getrieben durch die steigende Nachfrage nach hochzuverlässigen und skalierbaren LPWAN-Lösungen.
Diese Beispiele zeigen einen klaren Trend: Organisationen entscheiden sich zunehmend für mioty® für großskalige, langfristige IoT-Deployments, bei denen Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und offene Standards zentrale Anforderungen sind.
Während weitere Smart-Metering-, Industrial-IoT- und Projekte für kritische Infrastrukturen in die Produktion übergehen, wächst das mioty-Ökosystem weltweit weiterhin rasant.
mioty® wird weltweit von Versorgungsunternehmen, Industrieunternehmen, Kommunen, Systemintegratoren und Technologieanbietern eingesetzt.
Die Technologie wird von einem wachsenden Ökosystem von etwa 80 Mitgliedsorganisationen innerhalb der mioty alliance unterstützt, darunter Halbleiterhersteller, Modulanbieter, Gateway-Lieferanten, Softwareanbieter, Forschungsinstitute und Systemintegratoren, die gemeinsam interoperable Lösungen bereitstellen.
Smart Metering ist derzeit der größte Einsatzbereich für mioty®, wobei Versorgungsunternehmen von der außergewöhnlichen Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit profitieren.
Gleichzeitig weitet sich die Nutzung rasch auf weitere Branchen aus, darunter:
- Industrial IoT
- Kritische Infrastruktur
- Gebäudeautomation
- Umweltüberwachung
- Smart Cities
- Landwirtschaft
- Logistik und Asset-Tracking
Da zuverlässige Sensordaten für Automatisierung und KI-gestützte Anwendungen immer wichtiger werden, setzen immer mehr Branchen mioty® für die missionskritische Kommunikation ein.
mioty® wurde entwickelt, um eine drahtlose Kommunikationstechnologie bereitzustellen, die selbst dann zuverlässig bleibt, wenn Millionen von Geräten dasselbe Funkspektrum nutzen.
Ihre Vision geht über die Funkkommunikation hinaus: sichere, widerstandsfähige und interoperable digitale Infrastrukturen auf Basis offener Standards zu ermöglichen. In Europa entwickelt, unterstützt mioty® die digitale Souveränität, indem es eine offene Alternative zu proprietären IoT-Ökosystemen bietet und gleichzeitig langfristige Interoperabilität und Rechtssicherheit gewährleistet.
Da IoT-Implementierungen stetig zunehmen, müssen drahtlose Netzwerke weitaus mehr Geräte unterstützen und gleichzeitig eine zuverlässige Kommunikation gewährleisten. Herkömmliche LPWAN-Technologien stoßen in dichten Einsatzgebieten oft an ihre Grenzen, da Interferenzen und Kollisionen zu einem zunehmenden Paketverlust führen.
mioty® begegnet diesen Herausforderungen durch die Kombination von außergewöhnlicher Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Spektraleffizienz. Es ermöglicht eine sichere Datenübertragung für Anwendungen, bei denen die Kommunikation selbst unter schwierigen Funkbedingungen zuverlässig bleiben muss.
Die mioty alliance ist der internationale Industrieverband hinter mioty®. Er entwickelt, pflegt und fördert die Technologie und unterstützt gleichzeitig ein offenes, interoperables Ökosystem entlang der gesamten IoT-Wertschöpfungskette.
Heute sind rund 80 Unternehmen, Forschungsinstitute und Industrieorganisationen Mitglieder der Alliance. Gemeinsam entwickeln sie Hardware, Software, Cloud-Plattformen, Testwerkzeuge und komplette IoT-Lösungen, die langfristige Interoperabilität und kontinuierliche Innovation sicherstellen.
mioty® ist eine offene, standardisierte LPWAN-Technologie (Low Power Wide Area Network), die für eine zuverlässige, skalierbare und energieeffiziente IoT-Kommunikation entwickelt wurde. mioty® wurde in Europa entwickelt und von der ETSI standardisiert und ermöglicht es Millionen batteriebetriebener Geräte, sicher und zuverlässig zu kommunizieren – selbst in dichten oder stark störungsbehafteten Funkumgebungen.
Die Kerninnovation, Telegram Splitting Multiple Access (TSMA), macht mioty® deutlich robuster und skalierbarer als herkömmliche LPWAN-Technologien und eignet sich damit hervorragend für Anwendungen wie Smart Metering, industrielles IoT, kritische Infrastrukturen und Umweltmonitoring.
Telegram Splitting Multiple Access ist die Kanalzugriffsmethode, die mioty® zugrunde liegt. Anstatt eine Nachricht als ein kontinuierliches Signal zu übertragen, teilt TSMA sie in viele kurze Unterpakete, sogenannte Bursts, auf und verteilt diese nach einem definierten Muster über verschiedene Frequenzen und Zeitpunkte. Da Interferenzen selten jeden Burst treffen und die Vorwärtsfehlerkorrektur die Nachricht aus einer Teilmenge wiederherstellen kann, beschädigen einzelne Kollisionen die Übertragung, anstatt sie zu zerstören.
Ein Telegramm wird mit Vorwärtsfehlerkorrektur kodiert und in kurze Bursts zerlegt. Jeder Burst wird auf einer eigenen Frequenz zu einem eigenen Zeitpunkt übertragen, einem pseudozufälligen Frequenzsprungmuster folgend, das dem Empfänger bekannt ist. Die Basisstation sammelt die Bursts, setzt sie wieder zusammen und rekonstruiert das ursprüngliche Telegramm. Da die Bursts sowohl zeitlich als auch frequenzmäßig getrennt sind, beeinträchtigt ein Störer, der eine Frequenz oder einen Zeitpunkt belegt, die erfolgreiche Übertragung der Nachricht nicht.
Ein Burst ist eines der kurzen Funk-Unterpakete, in die ein mioty®-Telegramm aufgeteilt wird. Jeder Burst trägt ein Fragment der kodierten Nachricht und dauert etwa 15 Millisekunden. Ein vollständiges Telegramm besteht aus mindestens 24 solcher Bursts, die über verschiedene Frequenzen und Zeiten gesendet werden. Der Burst, und nicht die gesamte Nachricht, ist die Einheit, die verloren gehen kann, ohne dass die Übertragung fehlschlägt.
Die Vorwärtsfehlerkorrektur fügt Redundanz hinzu, sodass der Empfänger ein Telegramm aus einem unvollständigen Satz von Bursts rekonstruieren kann. Bei mioty® genügt ein Empfang von nur 50 % der Bursts, um die vollständige Nachricht wiederherzustellen. Das bedeutet, dass die Hälfte der Übertragung durch Interferenzen oder Kollisionen zerstört werden kann, ohne dass Datenverlust entsteht und ohne dass eine erneute Übertragung erforderlich ist. Dadurch wird die Telegramm-Aufteilung von einer Spreizungstechnik zu einem Robustheitsmechanismus.
Die Robustheit ergibt sich aus der Kombination von drei Eigenschaften: Jeder Burst ist sehr kurz und bietet daher zeitlich nur eine kleine Angriffsfläche; die Bursts sind über das Band verteilt, sodass ein Schmalbandstörer nur einige davon trifft; und die Vorwärtsfehlerkorrektur verkraftet den Verlust eines erheblichen Anteils. Störungen, die eine einzelne kontinuierliche Übertragung zerstören würden, entfernen nur einen Teil eines mioty®-Telegramms – und der Rest reicht aus, damit die Übertragung gelingt.
Ein mioty-System besteht aus vier Elementen. Endpunkte (EP) sind die Sensorgeräte im Feld, die Daten übertragen und in der Regel batteriebetrieben sind. Basisstationen (BS) empfangen die Bursts und setzen die Telegramme wieder zusammen. Das Service Center (SC) verwaltet das Netzwerk sowie die Verschlüsselungsschlüssel und leitet die Daten weiter. Im Application Center (AC) werden die Endpunkte verwaltet und die Datenweiterleitung an die entsprechende IoT-Plattform oder Business-Intelligence-Software abgewickelt, manchmal auch die Dekodierung der Rohdaten-Bytes. mioty arbeitet in einer Stern-Netzwerktopologie: Endpunkte können nur mit Basisstationen kommunizieren, nicht untereinander.
Ein Endpunkt (EP) ist ein mioty®-Gerät, das Sensordaten überträgt – ein Zähler, ein Sensormodul oder ein Gateway zu einem anderen Bussystem. Er enthält einen Sub-GHz-Funkempfänger und den mioty®-Protokollstack in Software. Da der Stack in Software und nicht in dediziertem Silizium implementiert ist, können Endpunkte auf Standard-Transceivern mehrerer Hersteller aufgebaut werden und nicht nur auf dem Chip eines einzelnen Anbieters.
Eine Basisstation empfängt die Bursts, die von allen Endpunkten in Reichweite eintreffen, identifiziert, welche Bursts zu welchem Telegramm gehören, setzt sie wieder zusammen und wendet Fehlerkorrektur an, um die Nachricht wiederherzustellen. Anschließend leitet sie die wiederhergestellten Telegramme über eine Backhaul-Verbindung an das Service Center weiter. Eine Basisstation bedient gleichzeitig eine große Anzahl von Endpunkten, und Endpunkte müssen nicht im Voraus einer bestimmten Basisstation zugewiesen werden.
Das Service-Center ist die Netzwerkmanagementschicht eines mioty®-Systems. Es verwaltet Verschlüsselungsschlüssel, empfängt Rohdaten von den Basisstationen, dedupliziert Telegramme, die von mehr als einer Basisstation empfangen wurden, und leitet die Daten an das Application Center weiter. Es ist die Komponente, die eine Reihe von Basisstationen in ein kohärentes Netzwerk verwandelt, und es kann vom Netzwerkbetreiber oder von einem Dienstanbieter betrieben werden.
Das Application Center ist die Endpunkt- und Anwendungsverwaltungsebene eines mioty®-Systems und somit die Schnittstelle zwischen einem mioty®-System und übergeordneten Anwendungen wie Datenbanken, Business Intelligence und kundenspezifischen IoT-Plattformen. Es empfängt dekodierte Telegramme vom Service Center und wendet die gerätespezifische Payload-Semantik an. Die meisten Application Center verwenden das dedizierte Blueprint-Format für eine standardisierte Dekodierung der Rohdaten.
Ein mioty®-Blueprint ist eine standardisierte JSON-Beschreibung der Nutzlast eines Geräts. Sie definiert, wie die über die Luft übertragenen Rohbytes strukturiert und interpretiert werden, einschließlich Feldern, Datentypen, Größen, Einheiten, Umrechnungen und, falls erforderlich, Kalibrierungs- oder abgeleiteten Werten. Der Blueprint selbst wird nicht über die Luft übertragen; er wird außerhalb des Frequenzbands bereitgestellt und von einem Blueprint-fähigen Anwendungszentrum oder einer IoT-Plattform verwendet, um die kompakte Nutzlast in strukturierte Daten zu dekodieren. Dies hält mioty®-Telegramme klein und energieeffizient und bietet gleichzeitig eine standardisierte Möglichkeit, Geräte zu integrieren, ohne für jedes Gerät einen eigenen Decoder schreiben zu müssen.
Ja. mioty® unterstützt die bidirektionale Kommunikation zwischen dem Endpunkt und der Basisstation. Wie andere LPWAN-Technologien verwendet mioty® eine Sternarchitektur und ist für eine große Anzahl batteriebetriebener Endpunkte optimiert, die Uplink-Nachrichten an eine gemeinsame Basisstation senden. Ein Downlink-Kanal steht für die gelegentliche Kommunikation von der Basisstation zum Endpunkt zur Verfügung, beispielsweise um eine Konfiguration zu ändern, eine Nachricht zu bestätigen oder eine Aktion im Feld auszulösen. Der Downlink ist daher nicht für eine kontinuierliche Kommunikation vorgesehen und verfügt über eine wesentlich geringere Kapazität als der Uplink.
mioty® arbeitet in lizenzfreien Sub-GHz-Frequenzbändern, wobei die anwendbaren Frequenzen und Funkparameter von regionalen Vorschriften abhängen. Während die mioty® Technologie selbst theoretisch bei Bedarf auf anderen Frequenzbändern implementiert werden kann, hat die mioty alliance regionale Funkprofile definiert, welche die Frequenzen und Betriebsparameter spezifizieren, die in verschiedenen Teilen der Welt verwendet werden können. In den meisten Teilen Europas arbeitet mioty® im 868-MHz-Band unter Verwendung von zwei 100-kHz-Kanälen. In den Vereinigten Staaten kann mioty® im 915-MHz-Band in Übereinstimmung mit den geltenden Frequenzsprungregeln betrieben werden. Andere Regionen folgen ihren jeweiligen regulatorischen Anforderungen und können andere Frequenzbänder verwenden, einschließlich 433 MHz. Die aktuelle Liste der regionalen Profile ist im Document Hub der mioty alliance verfügbar.
Das mioty®-Protokoll wird in Software auf einem Standard-Sub-GHz-Funktransceiver implementiert, anstatt einen dedizierten proprietären Chip zu erfordern. In der Praxis bedeutet dies, dass ein Gerätehersteller unter Transceivern mehrerer Siliziumhersteller wählen kann, bestehende Hardwaredesigns manchmal durch eine Firmware-Änderung mioty®-Unterstützung erhalten können und das Protokoll in einigen Fällen sogar ohne Hardwareänderung aktualisiert werden kann.
Die mioty alliance hat mioty auf einer Reihe von Sub-GHz-Funk-Chipsätzen verschiedener Hersteller getestet und validiert, darunter Texas Instruments, Silicon Labs, STMicroelectronics und Semtech. Diese Multi-Vendor-Unterstützung ist ein struktureller Unterschied zu LPWAN-Technologien, die auf der proprietären physikalischen Schicht eines einzelnen Unternehmens basieren: Ein mioty Produkt ist nicht an die Roadmap, Preisgestaltung oder Lieferfähigkeit eines einzelnen Chipsatzherstellers gebunden. Die Unterstützung variiert je nach mioty Klasse und Chipsatz. Für Uplink muss das Funkmodul lediglich FSK-Übertragung unterstützen; für Downlink und vollständig bidirektionalen Betrieb muss der Chipsatz zusätzlich Zugriff auf den Empfang von I/Q-Daten ermöglichen. Der mioty Stack kann bei Bedarf auch auf andere Funk-Chipsätze portiert werden.
mioty®-Endpunkte übertragen ohne vorherige Abstimmung mit einer Basisstation: Sie senden ihre Bursts gemäß dem definierten Muster, wann immer sie möchten, und die Basisstation identifiziert und setzt sie beim Empfang zusammen. Es gibt keinen Scheduling-Handshake im zellularen Sinne, bevor ein Uplink gesendet werden kann, was die Gerätekomplexität und den Energieverbrauch niedrig hält und Teil des Grundes ist, warum die Technologie auf sehr große Gerätezahlen skaliert. Eine Ausnahme ist die Verwendung der Klassen B und C, bei denen die Endpunkte auf Synchronisations-Beacons lauschen, die von den Basisstationen ausgesendet werden.
Theoretisch kann mioty® unter außergewöhnlichen Bedingungen bei direkter Sichtverbindung Reichweiten von bis zu 800 km erreichen, was die Technologie auch für Anwendungen auf Höhenballons und Satelliten interessant macht. Beispielsweise nutzt das SMARTIES-Projekt des Max-Planck-Instituts und des Fraunhofer IIS mioty®-fähige Sensoren auf Ballons, um atmosphärische Bedingungen zu messen und deren Position zu verfolgen. Am Boden reduzieren praktische Faktoren wie Hindernisse, Mehrwegeausbreitung, Fading, Antennenhöhe und lokale Interferenzen die erzielbare Reichweite erheblich. Für die Netzplanung sind etwa 15 km in offenem, flachem Gelände und 2–3 km in städtischen Umgebungen, einschließlich einer zuverlässigen Durchdringung von Gebäuden und Kellern, realistischere Planungswerte.
Eine einzelne mioty®-Basisstation bedient in der Größenordnung von 100.000 Endpunkten, und ein Netzwerk aus mehreren Basisstationen skaliert problemlos über eine Million Geräte hinaus. Die Grenze ist nicht die Anzahl der Geräte, sondern die Nachrichtenlast: Was ein Netzwerk begrenzt, ist die Gesamtzahl der Telegramme pro Zeiteinheit und Spektrum, daher sollte die Kapazität immer anhand des Berichtsprofils der tatsächlichen Geräte berechnet werden.
mioty® Basisstationen sind dafür zertifiziert, mindestens 3,5 Millionen Telegramme à 10 Byte pro Tag im 200-kHz-Spektrum im Uplink zu verarbeiten. Weitere Parameter wie die Nachrichtengröße und Sendeintervalle haben daher Auswirkungen auf die maximal mögliche Anzahl an Geräten in einem Netzwerk und müssen bei der Kapazitätsplanung berücksichtigt werden.
Ein mioty®-Endpunkt verbraucht etwa 17,8 µWh, um eine 10-Byte-Nachricht bei 868 MHz zu senden. Statt in einem einzigen kontinuierlichen Burst übertragen zu werden, wird die Nachricht in mindestens 24 kurze Sub-Telegramme aufgeteilt, wodurch die Sendeenergie über die Zeit verteilt und der momentane Leistungsbedarf der Batterie reduziert wird.
Es gibt mioty-Geräte auf dem Markt mit Batterielebensdauern von bis zu 14 Jahren bei Verwendung kleiner Primärbatterien, die im Wesentlichen die Lagerfähigkeit der Batterie selbst erreichen. Im Gegensatz zu anderen LPWAN-Technologien benötigen mioty-Geräte der Klasse Z keine standortbasierte MAC-Layer-Netzwerkaushandlung, wodurch der Batterieverbrauch und damit die Batterielebensdauer wesentlich vorhersehbarer werden. Die tatsächliche Batterielebensdauer hängt in erster Linie vom Meldeintervall, der Payload-Größe und der Batteriekapazität ab.
Eine mioty®-Anwendungsnutzlast reicht von 10 bis 245 Bytes. Wie oft eine Nutzlast einer bestimmten Größe gesendet werden darf, wird durch die regionale Duty-Cycle-Grenze und nicht durch das Protokoll bestimmt, sodass Nutzlastgröße und Übertragungsintervall gemeinsam geplant werden. Ein typisches 10-Byte-Paket kann mit mioty® bis zu 99-mal pro Stunde übertragen werden und bleibt dabei innerhalb des 1-%-Duty-Cycles. Zum Vergleich: Sigfox begrenzt Uplink-Nutzlasten auf 12 Bytes.
LPWAN-Technologien sind im Allgemeinen nicht auf hohe Datenraten ausgelegt. Stattdessen sind die relevanteren Parameter die Nutzlastgröße und das Übertragungsintervall. mioty® Endpunkte übertragen typischerweise kleine Mengen an Sensordaten, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit, oder einen Wasserzählerstand einschließlich Wassertemperatur und anderer Metadaten, einige Male pro Tag.
mioty® unterstützt Nutzlasten von bis zu 245 Bytes pro Nachricht, was die Übertragung mehrerer Sensorwerte und Anwendungsdaten in einem einzigen Telegramm ermöglicht. Der erreichbare effektive Datendurchsatz hängt vom gewählten mioty®-Profil, der Funkkonfiguration und den Übertragungsbedingungen ab, aber für typische LPWAN-Anwendungen sind das Übertragungsintervall und die Nutzlastgröße aussagekräftigere Maße als eine kontinuierliche Datenrate.
Da ein Telegramm über mehrere kurze Bursts über einen Zeitraum von mehreren Sekunden verteilt wird, liegt die Latenz bei mioty typischerweise im Sekundenbereich und nicht im Millisekundenbereich. Einige mioty Konfigurationen, wie z. B. Low Latency oder High Data Rate, können diese Latenz reduzieren, sie ist jedoch eine inhärente Folge des Übertragungsmechanismus, der mioty seine außergewöhnliche Robustheit verleiht, und lässt sich nicht einfach wegoptimieren. Anwendungen, die deterministische Echtzeitregelung erfordern, sollten daher mioty – oder LPWAN Technologien im Allgemeinen – nicht verwenden.
mioty® unterstützt Geräte, die sich mit bis zu 120 km/h bewegen, was Straßen- und Schienenanwendungen wie Asset-Tracking im Transit und fahrzeugmontierte Sensoren abdeckt. Die Telegramm-Aufteilung hilft hier: Da die Bursts über Zeit und Frequenz verteilt sind, beeinflussen sich ändernde Kanalbedingungen während einer Übertragung nur einen Teil der Nachricht und nicht die gesamte.
mioty® eignet sich hervorragend für Umgebungen tief im Gebäudeinneren, weshalb es für die Zählerauslesung in Kellern und unterirdischen Installationen eingesetzt wird. Der entscheidende Faktor ist das Linkbudget: Sub-GHz-Frequenzen bieten von Natur aus eine gute Reichweite, während mioty® eine ausgezeichnete Empfängerempfindlichkeit hinzufügt, wobei Gateways in der Praxis typischerweise etwa -136 dBm und theoretisch bis zu -147 dBm erreichen. Dies bietet eine erhebliche Reserve für das Durchdringen von Wänden und anderen Hindernissen, auch wenn Reflexionen und Dämpfung die Signalstärke beeinflussen. Die tatsächliche Gebäudedämpfung hängt stark von der Bauweise ab, daher bleibt eine Standortuntersuchung die zuverlässigste Methode zur Bewertung der Abdeckung für ein bestimmtes Gebäude.
mioty® ist für den Betrieb bei Paketfehlerraten von unter 1 % ausgelegt, was Paket-Erfolgsraten von über 99 % entspricht. Dies ist ein außergewöhnlich hohes Maß an Zuverlässigkeit für ein LPWAN und wird durch den Telegram Splitting-Ansatz von mioty® ermöglicht: Jede Nachricht wird zeitlich und frequenzmäßig auf mehrere Sub-Telegramme verteilt, sodass der Empfänger die vollständige Nachricht auch dann rekonstruieren kann, wenn einzelne Sub-Telegramme verloren gehen oder gestört werden.
Unabhängige Messungen bestätigen dieses Maß an Robustheit. In einer Feldstudie von SAF Tehnika und der Technischen Universität Riga wiesen mioty®-Sensoren unter denselben Bedingungen einen etwa 100-mal geringeren Paketverlust auf als ein vergleichbares Funksystem.
Ein mioty®-Netzwerk verschlechtert sich schrittweise statt abrupt. Wenn der Kanal stärker ausgelastet ist, kollidieren mehr Bursts, und Nachrichten, bei denen mehr als der korrigierbare Anteil verloren geht, gehen verloren – die Auswirkung zeigt sich jedoch als steigende Fehlerrate im gesamten Netzwerk und nicht als plötzlicher Ausfall. Die Kapazität lässt sich durch das Hinzufügen von Basisstationen, durch die Reduzierung der Meldefrequenz oder durch die Nutzung zusätzlicher Kanäle erweitern.
mioty® und LoRaWAN bieten eine vergleichbare Empfängerempfindlichkeit. Die theoretische Grenze, die nur durch thermisches Rauschen bestimmt wird, liegt für mioty® im EU1-Modus bei etwa -147 dBm, verglichen mit -148 dBm bzw. -151 dBm für die robustesten LoRaWAN-Modi SF11 und SF12. Mit realer Hardware erreicht mioty® typischerweise eine Empfindlichkeit von etwa -136 dBm, was fast genau zwischen den LoRaWAN-Datenblattwerten von -136,5 dBm für SF11 und -139,5 dBm für SF12 liegt. Eine von der mioty alliance in Auftrag gegebene unabhängige Vergleichsstudie bestätigt dies: In Bezug auf die reine Empfängerempfindlichkeit schneidet mioty® vergleichbar mit den robustesten LoRaWAN-Modi ab.
Ja – für Tracking und Statusmeldungen, nicht für Echtzeitsteuerung. mioty® unterstützt Geräte, die sich mit bis zu 120 km/h bewegen, und durch die Telegrammaufteilung wirken sich wechselnde Kanalbedingungen während einer Übertragung – z. B. beim Durchfahren einer Brücke oder eines Tunnels – nur auf einen Teil einer Nachricht aus, statt auf die gesamte. In Kombination mit einer Batterielaufzeit von mehreren Jahren und großer Reichweite eignet sich dies für Asset-Tracking und Zustandsüberwachung an Fahrzeugen oder Waggons, die nicht nachgeladen werden können oder deren Batterie nicht nach einem festen Zeitplan ersetzt werden kann. Wenn die Anwendung eine Steuerung mit geringer Latenz statt periodischer Positions- oder Statusmeldungen erfordert, liegt das außerhalb dessen, wofür mioty® bzw. LPWAN-Technologien allgemein ausgelegt sind.
mioty® kombiniert drei Eigenschaften, die hierfür besonders wichtig sind: Batterielebensdauer von bis zu 14 Jahren mit kleinen Primärbatterien, mit einem Verbrauch, der vorhersehbar ist, weil Class-Z-Geräte keine standortbasierte MAC-Aushandlung benötigen; Nutzdaten von 10 bis 245 Bytes, wobei die Übertragungsrate durch die regionale Duty-Cycle-Grenze und nicht durch das Protokoll bestimmt wird; und eine Reichweite von etwa 15 km in offenem Gelände oder 2 bis 3 km unter städtischen und tiefen Innenbedingungen. In der Praxis bedeutet dies, dass ein Sensor einmal installiert werden kann, ein Jahrzehnt oder länger ohne Vor-Ort-Besuch Daten übermittelt und sich dennoch am Rand einer Anlage befinden kann, anstatt in kurzer Reichweite zu einem Gateway sein zu müssen.
mioty® und LoRaWAN sind beide lizenzfreie Sub-GHz-LPWAN-Technologien, aber sie gehen unterschiedlich mit Interferenzen um. LoRaWAN verwendet Chirp-Spread-Spectrum und überträgt jede Nachricht als ein durchgehendes Signal, sodass eine Kollision die gesamte Nachricht zerstören kann. mioty® teilt jede Nachricht in kurze Bursts über Zeit und Frequenz auf, und die Vorwärtsfehlerkorrektur rekonstruiert sie aus etwa der Hälfte davon. mioty® ist daher stärker in dichten, interferenzlastigen Umgebungen; LoRaWAN verfügt über ein wesentlich größeres Geräte-Ökosystem und eine weitverbreitete öffentliche Netzabdeckung.
NB-IoT ist ein zellulares 3GPP-Standardverfahren, das in lizenziertem Spektrum betrieben wird, während mioty® lizenzfrei in Sub-GHz-ISM-Bändern arbeitet. NB-IoT benötigt eine SIM, einen Mobilfunknetzbetreiber und ein gerätebezogenes Abonnement, bietet dafür aber Abdeckung, ohne dass eine eigene Infrastruktur aufgebaut werden muss. mioty® erfordert eigene oder Partner-Basisstationen und verursacht keine wiederkehrenden Airtime-Kosten. NB-IoT eignet sich für Assets, die über ein ganzes Land verteilt sind; mioty® eignet sich für dichte Standorte und Campus-Umgebungen, in denen der Betreiber das Netzwerk und seine Daten selbst besitzen möchte.
Sigfox und mioty® verwenden beide Ultra-Narrowband-Übertragung, unterscheiden sich jedoch im Nachrichtenmodell und Betriebsmodell. Sigfox begrenzt Uplinks auf 12-Byte-Nutzdaten und etwa 140 Nachrichten pro Gerät pro Tag und wird als betriebener Dienst bereitgestellt. mioty® unterstützt größere Nutzdaten, ist nicht an einen einzelnen Betreiber gebunden und kann als privates Netzwerk betrieben werden. Die Vorteile von Sigfox sind sehr niedrige Gerätekosten und ein einziger globaler Servicevertrag, wodurch die Netzwerkplanung vollständig aus dem Aufgabenbereich des Kunden entfällt.
Wi-SUN und mioty® zielen auf unterschiedliche Netzwerktopologien ab. Wi-SUN baut ein IPv6-Mesh mit Datenraten im Bereich von mehreren zehn bis hundert kbit/s auf, typischerweise zwischen netzbetriebenen Knoten wie Straßenlaternen und Netzausrüstung. mioty® verwendet eine Sterntopologie, die für batteriebetriebene Sensoren optimiert ist, die über viele Jahre hinweg kleine Nachrichten senden. Wi-SUN eignet sich dort, wo Durchsatz, IP-Adressierung und Mesh-Resilienz wichtig sind; mioty® eignet sich dort, wo Geräte ein Jahrzehnt lang mit einer Batterie betrieben werden müssen.
Wireless M-Bus (EN 13757) ist ein zählerspezifisches Protokoll, das in erster Linie für Walk-by- und Drive-by-Auslesung auf kurze Distanz entwickelt wurde, während mioty® ein allgemeines LPWAN ist, das für die Datenerfassung über große Entfernungen in festen Netzen ausgelegt ist. Im Smart Metering werden beide häufig kombiniert, wodurch ein Versorger auf tägliche oder stündliche Auslesung umstellen kann, ohne den Zählerbestand austauschen zu müssen. Beide fallen unter denselben übergeordneten Standard, das Open Metering System (OMS, basierend auf EN 13757). OMS nutzt wM-Bus seit Jahren als Übertragungsschicht und ist die etablierte Datensprache für die Unterzählung von Wasser, Gas und Wärme. Daher kann ein Zähler, der OMS spricht, von denselben Head-End-Systemen und Versorgerplattformen ausgelesen werden – unabhängig davon, welche Funktechnologie die Bits tatsächlich überträgt.
OMS 4 definiert wM-Bus als Übertragungsschicht und deckt die LMN-Schnittstelle (Local Metrological Network) ab, die heute für Walk-by-/Drive-by-Auslesungen sowie für die lokale Anbindung an ein Smart-Meter-Gateway genutzt wird. OMS 5 fügt mioty® als zweite Übertragungsschicht hinzu, veröffentlicht als OMS-TR08 „OMS over mioty“ und OMS-S Annex Q „OMS LPWAN“. Dieser LPWAN-Splitting-Modus, der auf der physikalischen Schicht des Telegram-Splittings nach ETSI TS 103 357-2 von mioty® basiert, macht aus derselben OMS-Anwendungsschicht und demselben Datenmodell eine Festnetztechnologie: Anstatt dass jemand am Zähler vorbeiläuft oder vorbeifährt, sammelt eine stationäre mioty®-Basisstation die Messwerte automatisch über große Entfernungen, auch tief in Gebäuden, ein. Da sich die Anwendungsschicht und das Datenmodell nicht ändern, kann ein Head-End-System, das bereits OMS 4-Daten dekodiert, OMS 5 / mioty4OMS-Daten auf die gleiche Weise verarbeiten, ohne einen separaten Integrationspfad, so als ob es sich weiterhin um OMS 4 handeln würde.
Ja, und das läuft heute bereits in kommerziellen Rollouts. Ein Zähler kann beide Kommunikationswege gleichzeitig unterstützen: einen lokalen wM-Bus/OMS-4-Kanal für die Walk-by-Auslesung und einen LPWAN mioty4OMS-Kanal für die automatisierte Erfassung im Festnetz durch den Versorger. Beide können parallel betrieben werden, sodass – je nachdem, welche Seite eine Übertragung empfängt, wM-Bus oder mioty – diese weitergeleitet und verarbeitet wird. Das gewährleistet vollständige Abwärtskompatibilität: Außendienstmitarbeitende können bei Bedarf weiterhin jederzeit eine manuelle wM-Bus-Walk-by-Auslesung durchführen, während mioty im Hintergrund die regelmäßige automatisierte Erfassung übernimmt.
mioty® ist die bessere Wahl, wenn eine Implementierung hohe Gerätedichte, eine störungsanfällige Funkumgebung und eine Batterielebensdauer von mehreren Jahren kombiniert. Typische Fälle sind Metering-Rollouts mit Zehntausenden von Endpunkten in einem Erfassungsbereich, Industriestandorte mit starken elektromagnetischen Störungen und Geräte, die sich mit Straßengeschwindigkeit bewegen. Wenn Sie wissen, dass Ihr LPWAN-Netzwerk 10 Jahre oder länger in Betrieb sein wird und Sie ein erhebliches Wachstum der Geräte in Ihrem Netzwerk planen, bietet mioty® eine wesentlich skalierbarere Lösung mit deutlich höherer Quality of Service (QoS) und niedrigeren Gesamtbetriebskosten (TCO). Typischerweise benötigen Sie mit mioty® 3- bis 6-mal weniger Gateways, und da die TCO nahezu direkt proportional zur Anzahl der Gateways sind, sind die Kosten mit mioty® erheblich niedriger. Ein mioty®-Netzwerk belastet auch die Funkumgebung deutlich weniger, da die Telegram-Splitting-Technologie wesentlich weniger Platz in den Funkbändern beansprucht und anderen Lösungen langfristig ermöglicht zu funktionieren, selbst wenn die Anzahl der LPWAN-Geräte im Netzwerk erheblich wächst. Wenn stattdessen ein breiter Katalog von Standardgeräten, ein bestehendes öffentliches Netzwerk oder die niedrigsten Einstiegskosten für ein kleines Pilotprojekt Priorität haben, ist LoRaWAN in der Regel praktischer.
mioty® eignet sich nicht für Anwendungen, die eine geringe Latenz, einen hohen Durchsatz oder große Datenübertragungen erfordern. Da eine Nachricht über mehrere Sekunden auf viele Bursts verteilt wird, ist mioty® für Echtzeit-Regelkreise ungeeignet, und seine Datenrate schließt die Übertragung von Bildern, Audio oder vollständigen Firmware-Images über die Funkstrecke aus. Implementierungen, die auf ein bestehendes landesweites öffentliches Netz angewiesen sind oder die größtmögliche Auswahl an zertifizierten Standardgeräten benötigen, sind heute ebenfalls besser mit LoRaWAN oder NB-IoT bedient.
Ja, das ist das, was die Branche heute als hybrides Netzwerk bezeichnet: Hardwareanbieter wie Miromico und RAKwireless bauen bereits Gateways, die mioty® und LoRaWAN nativ empfangen, sodass eine einzige Installation vor Ort beide Netzwerke parallel bedienen kann. Auf der Geräteseite bleiben die Protokolle getrennt: Ein Endgerät sendet entweder das eine oder das andere. In der Praxis ermöglichen hybride Netzwerke einem Betreiber, beide Protokolle parallel auf einer gemeinsamen Plattform zu betreiben und je nach Anwendungsfall das passende auszuwählen: Anwendungen mit geringerem Datenaufkommen wie Smart Parking oder Luftqualitätsmonitoring laufen häufig über LoRaWAN, während hochdichte oder tief in Gebäuden liegende Anwendungsfälle wie die Wasserzählerauslesung über mioty® laufen – beides verwaltet über denselben Network Server, was auch eine schrittweise, geräteweise Migration zwischen beiden erleichtert.
In einem realen Side-by-Side-Einsatz an der Technischen Universität Riga (464 identische Sensoren mit mioty®-Stack und 464 mit einem LoRa-basierten Protokoll, stockwerksgleich im selben 8-stöckigen Gebäude installiert) maß SAF Tehnika einen mittleren Paketverlust von 0,056 % für mioty® gegenüber 7,2–16,5 % für die LoRa-Geräte, je nach Subband. Der dominierende Verlustmechanismus für mioty® war die Signaldämpfung durch das Gebäude, nicht Kollisionen.
Ein mioty End Point verbraucht bei 868 MHz pro Nachricht etwa 17,8 µWh und ermöglicht – je nach Meldeintervall – Batterielaufzeiten von mehreren Jahren bis weit über ein Jahrzehnt. Technologieübergreifende Energievergleiche sind in diesem Bereich die am wenigsten verlässlichen Kennzahlen, da Herstellerangaben von unterschiedlichen Nutzlasten, Sendeleistungen und Meldeintervallen ausgehen. Für eine fundierte Entscheidung sollten Sie das Energiebudget für Ihr eigenes Nachrichtenprofil berechnen, statt Schlagzeilenwerte zu vergleichen.
Die drei unterscheiden sich hauptsächlich in der Kostenstruktur. NB-IoT eliminiert Infrastrukturinvestitionen und ersetzt diese durch wiederkehrende Pro-Gerät-Abonnements. mioty® und privates LoRaWAN investieren in Basisstationen und den Betrieb und haben dann keine Airtime-Kosten, was dichte Bereitstellungen begünstigt. Für mioty® ist die Patentlizenzierung über die Sisvel-Plattform ein zusätzlicher Kostenpunkt. Der Break-Even wird hauptsächlich durch die Geräteanzahl pro Standort und die erwartete Betriebsdauer bestimmt. Auf der Geräteseite sind NB-IoT-Geräte aufgrund eines teureren Funkmoduls und des Bedarfs an einer größeren Batterie in der Regel teurer. LoRaWAN- und mioty®-Geräte kosten in der Regel dasselbe (siehe Beispiele von Geräteherstellern, die sowohl mioty®- als auch LoRaWAN-Versionen desselben Produkts anbieten).
Das LoRaWAN-Ökosystem ist deutlich größer als das mioty-Ökosystem, sowohl hinsichtlich der Mitgliedsorganisationen als auch der verfügbaren Standardgeräte und der bestehenden öffentlichen Netzabdeckung. Die mioty alliance hat etwa 80 Mitgliedsorganisationen, die Chipsätze, Module, Endgeräte, Basisstationen, Software und Integration abdecken – ausreichend für vollständige Lösungen, jedoch mit einem kleineren Katalog. Käufer, die einen bestimmten Gerätetyp benötigen, sollten das mioty-Portfolio frühzeitig prüfen, anstatt davon auszugehen, dass ein Äquivalent existiert.
Eine Migration ist möglich, aber keine reine Over-the-Air-Umstellung. Endpunkte müssen einen mioty-Stack ausführen; dafür ist entweder ein Firmware-Update auf einem Transceiver erforderlich, der dies unterstützt, oder ein Hardwareaustausch. Auf der Infrastrukturseite unterstützen einige Basisstationen beide Technologien, sodass Gateway-Standorte häufig weiterverwendet werden können. Der übliche Ansatz ist ein paralleler Rollout: Bestehende Geräte bleiben auf LoRaWAN bis zum Ende ihrer Lebensdauer, während neue Gerätegruppen auf mioty in Betrieb genommen werden.
mioty ist im offenen ETSI-Standard TS 103 357 spezifiziert und in Software implementiert, sodass es auf Standard-Sub-GHz-Transceivern mehrerer Halbleiterhersteller läuft und nicht auf der proprietären physikalischen Schicht eines einzelnen Anbieters. Die Zertifizierung durch die mioty alliance bestätigt die Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller. Die Patentlizenzierung wird zentral über die Sisvel-Plattform und nach FRAND-Grundsätzen abgewickelt, sodass die Lizenzbedingungen dokumentiert sind und allen Implementierern auf derselben Basis angeboten werden, anstatt individuell ausgehandelt zu werden.
mioty® wurde genau für diese Größenordnung entwickelt. Eine einzige Basisstation verarbeitet täglich mindestens 3,5 Millionen 10-Byte-Telegramme und bedient in der Größenordnung von 100.000 Endpunkten. Ein aus mehreren Basisstationen aufgebautes Netzwerk skaliert weit über eine Million Geräte hinaus. Als Faustregel gilt, dass eine Stadt mit rund 500.000 Einwohnern typischerweise mit 30 bis 40 Antennenstandorten auskommt. Telegram Splitting nutzt das begrenzt verfügbare Funkspektrum intelligenter als andere Technologien und ist daher eine zukunftssichere Wahl für dichte urbane Umgebungen.
mioty® ist hier eine gute Wahl. Die Aufteilung jeder Nachricht in kurze Bursts über Zeit und Frequenz bedeutet, dass ein Schmalbandstörer, wie z. B. ein Frequenzumrichter oder Schweißgerät, typischerweise nur einige davon beschädigt, und die Vorwärtsfehlerkorrektur stellt den Rest wieder her (siehe 2.5 und 4.11 für den Mechanismus). Dies ist nicht nur theoretisch: In einer Feldstudie von SAF Tehnika und der Technischen Universität Riga wiesen mioty®-Sensoren unter denselben realen Bedingungen einen etwa 100-mal geringeren Paketverlust auf als ein vergleichbares Funksystem (siehe 3.11).
mioty® ist die direkteste Antwort innerhalb der lizenzfreien LPWAN-Kategorie. Eine einzelne Basisstation bedient in der Größenordnung von 100.000 Endpunkten und mindestens 3,5 Millionen Telegrammen pro Tag. LoRaWAN überträgt jede Nachricht als ein kontinuierliches Signal, sodass eine Kollision diese vollständig zerstören kann, was die Anzahl der Geräte begrenzt, die von einem Gateway unterstützt werden können. Außerhalb der lizenzfreien Kategorie skalieren NB-IoT und Wi-SUN unterschiedlich – durch lizenzierte Mobilfunkinfrastruktur bzw. eine Mesh-Topologie – und sind daher bei dieser spezifischen Frage nicht direkt vergleichbar.
Drei Kriterien sind bei einer Einführung in dieser Größenordnung am wichtigsten. Batterielebensdauer und Vorhersagbarkeit: mioty Class Z-Geräte benötigen keine standortbasierte Netzwerkaushandlung, was den Verbrauch vorhersagbar hält und Laufzeiten von bis zu 14 Jahren unterstützt (siehe 3.5). Robustheit bei Störungen und hoher Gerätedichte: Das Telegramm-Splitting toleriert den Verlust von über der Hälfte der Bursts einer Nachricht, und Felddaten zeigen unter realen Störeinflüssen einen etwa 100-mal geringeren Paketverlust als ein vergleichbares System (siehe 2.5, 3.11, 4.11). Skalierbarkeitsreserven: Die Kapazität wird durch die Nachrichtenlast und nicht durch eine harte Geräteobergrenze bestimmt; die Anzahl der Basisstationen und die Netzkapazität können weit über die anfängliche Rollout-Größe hinaus wachsen (siehe 3.2, 3.3, 5.2). mioty ist die beste Wahl, wenn alle drei Kriterien gemeinsam über eine mehrjährige Einführung hinweg entscheidend sind; siehe 4.8 dazu, wann diese Kombination mioty gegenüber LoRaWAN konkret begünstigt.
Ja. mioty ist im öffentlich zugänglichen ETSI-Standard TS 103 357 spezifiziert, sodass jede Organisation die Spezifikation erhalten und implementieren kann, ohne von der proprietären physikalischen Schicht eines einzelnen Herstellers abhängig zu sein (siehe 1.5). Der Standard definiert das Funkprotokoll selbst; das Zertifizierungsprogramm der mioty alliance überprüft separat, dass Produkte verschiedener Hersteller korrekt zusammenarbeiten (siehe 7.3, 7.10). Was die Dichte betrifft, so macht die Telegrammaufteilung mioty besonders geeignet für die dichte, störungsintensive Funkumgebung einer Fabrik. Siehe 4.11 und 4.18 für den Mechanismus und die Praxisergebnisse.
Wenn Ihr Projekt eine zuverlässige Kommunikation, eine lange Batterielebensdauer und die Fähigkeit zur Skalierung von Hunderten bis zu Millionen von Geräten erfordert, ist mioty® eine ausgezeichnete Wahl.
Es eignet sich besonders für Projekte, bei denen die Netzzuverlässigkeit direkte Auswirkungen auf den Geschäftsbetrieb hat, wie zum Beispiel:
- Smart Metering
- Industrial IoT
- Kritische Infrastruktur
- Gebäudeautomation
- Umweltüberwachung
- Smart Cities
- Asset-Monitoring
Über die technischen Vorteile hinaus bietet mioty® durch seinen offenen Standard, sein transparentes Lizenzmodell und sein wachsendes Ökosystem auch langfristigen Investitionsschutz.
Das entscheidende Merkmal von mioty® ist das einzigartige Kommunikationsverfahren Telegram Splitting Multiple Access (TSMA).
Anstatt eine vollständige Nachricht auf einmal zu übertragen, unterteilt mioty® jedes Telegramm in viele kleine Unterpakete, die über verschiedene Frequenzen und zu unterschiedlichen Zeitpunkten übertragen werden. Dies ermöglicht es Gateways, Nachrichten selbst dann zu rekonstruieren, wenn viele einzelne Unterpakete durch Interferenzen gestört werden.
Das Ergebnis ist eine Technologie, die Folgendes bietet:
- eine deutlich höhere Netzwerk-Skalierbarkeit
- außergewöhnliche Zuverlässigkeit
- effiziente Nutzung des gemeinsam genutzten Funkspektrums
- geringere Infrastrukturkosten
- ein offenes, ETSI-standardisiertes Ökosystem
Die mioty®-Sicherheit arbeitet auf zwei Ebenen. Die Netzwerkschicht ist obligatorisch: Jede Nachricht zwischen einem Endpunkt und einer Basisstation wird mit AES-128 im Counter-Modus verschlüsselt und mit einem CMAC signiert, wobei ein Netzwerkschlüssel verwendet wird, der vom Service Center registriert und verwaltet wird. Darüber hinaus ist eine Anwendungsschicht optional: Eine zweite, unabhängige AES-128-Verschlüsselung mit einem separaten Anwendungsschlüssel, den das Netzwerk selbst nie besitzt. So bleiben die Nutzdaten für den Netzwerkbetreiber unlesbar und können nur im Application Center des Kunden entschlüsselt werden. Beide Mechanismen sind in der speziellen Sicherheitsrichtlinie der Allianz und, für die Anwendungsschicht, in der Application Layer Specification festgelegt, sodass zertifizierte Produkte verschiedener Hersteller dieselben Schutzmaßnahmen anwenden.
Die obligatorische Netzwerkschicht verwendet AES-128 im Counter-Modus (CTR) mit einer obligatorischen CMAC-Signatur zur Nachrichtenauthentifizierung. Darüber hinaus bietet eine optionale Anwendungsschicht sieben Modi: keine Anwendungskryptografie, nur Vertraulichkeit, Vertraulichkeit mit Perfect Forward Secrecy, Authentizität (Vertraulichkeit plus eine 4-Byte-CMAC-Signatur), Authentizität mit Perfect Forward Secrecy sowie zwei Agnostizitätsmodi, die einen vollständig separaten Anwendungsschicht-Paketzähler für 7 Bytes Overhead hinzufügen. Welcher Modus von einem Endpunkt verwendet wird, ist eine Geräteeigenschaft, die in dessen Anwendungsschicht-Formatbeschreibung deklariert wird und nicht pro Nachricht ausgehandelt wird.
Der Netzwerkschlüssel wird vom Service Center registriert und verwahrt, das ihn an Basisstationen weitergibt, sobald Geräte sich anmelden. Wenn Verschlüsselung auf Anwendungsebene eingesetzt wird, geht der separate Anwendungsschlüssel ausschließlich an das Application Center – niemals an den Netzbetreiber – und die Richtlinie empfiehlt, die beiden Bereitstellungsprozesse unabhängig voneinander durchzuführen, damit keine Korrelation zwischen ihnen entsteht. Um einen Schlüssel überhaupt zunächst auf das Gerät zu bringen, dokumentiert die Sicherheitsrichtlinie drei in der Praxis verwendete Ansätze: gedruckte Schlüssel, bei denen der Hersteller den Schlüssel als Barcode oder QR-Code auf das Gerät druckt und er bei der Inbetriebnahme eingescannt wird; einen zentralen Schlüsselserver, bei dem der Hersteller den Schlüssel nach Geräte-ID indexiert hochlädt und der Betreiber ihn bei Bedarf abruft; sowie lokale Schlüsselgenerierung, bei der das Gerät oder ein vom Hersteller bereitgestelltes Tool den Schlüssel vor Ort selbst erzeugt, sodass keine dritte Partei – einschließlich des Herstellers – ihn jemals besitzt. Jeder Ansatz bringt einen echten Zielkonflikt zwischen Benutzerfreundlichkeit und der Anzahl der Parteien mit sich, die den Schlüssel jemals zu Gesicht bekommen, und welche der drei Varianten ein konkretes Produkt unterstützt, hängt vom jeweiligen Hersteller ab – nicht vom mioty®-Standard selbst.
Ja. Die oben beschriebene optionale Verschlüsselung auf Anwendungsebene ist tatsächlich Ende-zu-Ende: Sie verwendet einen Anwendungsschlüssel, den die Netzkomponenten niemals besitzen. Daher besagt die Sicherheitsrichtlinie ausdrücklich, dass die Daten bei deren Verwendung auf ihrem Weg durch das mioty®-Netzwerk niemals unverschlüsselt verfügbar sind. Für Geräte mit Over-the-Air-Anbindung wird für jede Sitzung ein neuer Anwendungs-Sitzungsschlüssel abgeleitet, und es kann zusätzlich Perfect Forward Secrecy angewendet werden, sodass selbst eine zukünftige Kompromittierung des Schlüssels den zuvor aufgezeichneten Datenverkehr nicht offenlegen kann. Dies ist besonders wichtig, wenn das Netzwerk als Dienstleistung durch einen Drittanbieter betrieben wird, was im Bereich Metering eine gängige Praxis ist.
Sowohl die Netzwerkschicht als auch, falls verwendet, die Anwendungsschicht bauen ihre Verschlüsselung um einen Paketzähler auf, der sich für einen bestimmten Schlüssel niemals wiederholen darf. Die Empfängerseite ist verpflichtet, die empfangenen Paketzähler zu verfolgen und Duplikate abzulehnen; die Spezifikation der Anwendungsschicht nennt dies explizit als Schutz gegen Replay-Angriffe in Uplink-Richtung. Für den Downlink mildert die Bindung verschlüsselter Anwendungsdaten an einen spezifischen Paketzähler zudem Known-Plaintext-Angriffe ab, falls eine Nachricht jemals erneut gesendet werden sollte.
Telegram-Splitting erhöht den Aufwand, der erforderlich ist, um eine mioty®-Übertragung zu stören: Da Bursts kurz sind und über das Band verteilt werden, erreicht ein Schmalband-Jammer nur einen Bruchteil davon, und die Vorwärtsfehlerkorrektur gleicht diesen Verlust aus. Ein Breitband-Jammer mit ausreichender Leistung kann jedoch weiterhin jedes Funksystem im lizenzfreien Spektrum stören, mioty® eingeschlossen. Der realistische Anspruch ist eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen Interferenzen und Schmalband-Jamming, nicht Immunität, und dies fällt unter das, was die Sicherheitsrichtlinie als „Qualität der Verbindung“ bezeichnet, eine Eigenschaft, die sich von Vertraulichkeit oder Authentizität unterscheidet.
Jeder Endpunkt verfügt über einen im Service Center registrierten Netzwerkschlüssel, und Nachrichten werden mit einem aus diesem Schlüssel berechneten CMAC authentifiziert, sodass Telegramme von einem nicht registrierten Gerät nicht akzeptiert werden. Eine Nuance, die genau benannt werden sollte, da die Sicherheitsrichtlinie selbst darauf hinweist: Es handelt sich um ein symmetrisches Schlüsselschema, sodass jede Partei, die den Schlüssel besitzt – einschließlich einer Basisstation, mit der das Gerät verbunden ist – im Prinzip auch eine Nachricht erstellen könnte, die als echt authentifiziert wird. Dies stellt Authentizität dar, jedoch nicht die stärkere Garantie der Nichtabstreitbarkeit, die ein zertifikatsbasiertes System bieten würde. Bidirektionale Geräte reduzieren das Risiko, indem sie bei jeder Verbindung einen neuen Sitzungsschlüssel ableiten, sodass ein kompromittierter Sitzungsschlüssel nicht den gesamten Datenverkehr über die gesamte Lebensdauer des Geräts hinweg offenlegt.
Während des regulären Betriebs sieht ein Beobachter eine 16-Bit-Kurzadresse, die absichtlich nicht eindeutig einem Gerät zugeordnet ist. Sie dient lediglich als Hinweis, den das Netzwerk verwendet, um einzugrenzen, welcher Schlüssel ausprobiert werden soll, nicht als zuverlässige Kennung von außen. Die einzige Ausnahme ist die Verbindungsanfrage selbst, die unverschlüsselt gesendet wird und die vollständige, global eindeutige Kennung des Geräts enthält, allerdings nur einmal pro Verbindungsaufbau, nicht kontinuierlich. Der Nutzlastinhalt bleibt auf der Netzwerkebene stets verschlüsselt und zusätzlich auf der Anwendungsebene, sofern diese aktiviert ist. Wie bei jedem Funksystem kann ein Beobachter feststellen, dass eine Übertragung stattgefunden hat und ungefähr wann.
Die Alliance pflegt eine dedizierte Sicherheitsrichtlinie als eines ihrer technischen Spezifikationsdokumente, die über den Dokumentationsbereich der Alliance verfügbar ist.
Ob eine mioty®-Implementierung personenbezogene Daten verarbeitet, hängt von der Anwendung ab, nicht vom Funk: Verbrauchsmesswerte, die einem Haushalt zugeordnet sind, sind personenbezogene Daten; Daten zum Maschinenzustand in einer Fabrik sind es in der Regel nicht. Für den Fall, dass dies doch zutrifft, liefert die Sicherheitsrichtlinie eine konkret dokumentierte Antwort statt nur allgemeiner IoT-Ratschläge: Für Multi-Tenant-Implementierungen wird eine eigenständige Trust-Center-Rolle vorgeschlagen, die als einzige Stelle im Netzwerk personenbezogene Informationen über Kunden und deren Geräte vorhält – ausdrücklich mit dem Ziel, die Privatsphäre der Kunden zu schützen und die Einhaltung der DSGVO sicherzustellen. Das Service Center übermittelt dem Trust Center ausschließlich die Nachrichtenanzahl pro Gerät, keine personenbezogenen Daten, und das Trust Center ordnet die Geräte-IDs intern den Kunden für die Abrechnung zu. Eine Ende-zu-Ende-Verschlüsselung auf Anwendungsebene ergänzt dies, indem der Anwendungsschlüssel – und die dadurch geschützten Daten – beim Kunden vor Ort verbleiben. Dieses Muster macht eine Implementierung für sich genommen nicht automatisch DSGVO-konform; die üblichen Maßnahmen rund um Rechtsgrundlage, Aufbewahrung und Zugriff gelten weiterhin. Es handelt sich jedoch um die eigene strukturelle Empfehlung der Alliance und nicht um etwas, das erst aus allgemeinen Grundsätzen abgeleitet werden muss.
Der Cyber Resilience Act legt Herstellern von Produkten mit digitalen Elementen Pflichten auf, und NIS2 verpflichtet Betreiber wesentlicher Dienste. Beide gelten daher für die Geräte und die Betreiber in einer mioty®-Bereitstellung und nicht für den Funkstandard selbst. Die Position der Allianz ist, dass die CRA-Konformität in der Verantwortung des Herstellers und des Betreibers liegt, während die Allianz ihre Spezifikationen so verfasst, dass sie die Konformität unterstützt.
mioty® ist in ETSI TS 103 357 definiert, einer Spezifikation des European Telecommunications Standards Institute für Protokolle für Kurzstreckengeräte, in der mioty® dem Telegram Splitting Ultra Narrowband (TS-UNB)-Protokoll entspricht. Der Standard wurde erstmals 2018 veröffentlicht; TS 103 357-2 V2.1.1 wurde im Juni 2024 publiziert. Als ETSI-Spezifikation ist er öffentlich verfügbar und kann von jedermann implementiert werden.
TS-UNB steht für Telegram Splitting Ultra Narrowband, die Protokollfamilie innerhalb von ETSI TS 103 357, die mioty implementiert. „Ultra Narrowband“ bezieht sich auf die sehr schmalen Träger, auf denen jeder Burst übertragen wird, und „Telegram Splitting“ auf die Aufteilung einer Nachricht in diese Bursts. In der Praxis ist TS-UNB der Name des Standards für die Technologie und mioty die zertifizierte, markengeschützte Implementierung davon.
Die ETSI-Spezifikation definiert das Funkprotokoll — wie Telegramme kodiert, aufgeteilt, übertragen und wiederhergestellt werden —, was unabhängige Implementierungen an der Luftschnittstelle interoperabel macht. Sie definiert kein vollständiges kommerzielles System: Netzwerkmanagement, Sicherheitspraktiken, Semantik der Anwendungspayloads und Produktqualität werden durch die eigenen Spezifikationsdokumente der Allianz und ihr Zertifizierungsprogramm behandelt. Standardkonformität und mioty®-Zertifizierung sind daher verwandt, aber unterschiedlich.
Die Zertifizierung bestätigt, dass ein Produkt korrekt gemäß der mioty®-Spezifikation funktioniert und mit Geräten anderer Hersteller interoperabel ist, was es einem Käufer ermöglicht, Geräte, Basisstationen und Software verschiedener Anbieter zu kombinieren. Sie erlaubt auch die Nutzung des mioty®-Zeichens. Für einen Gerätehersteller ist der praktische Wert kommerzieller Natur: Zertifizierte Produkte können im Portfolio der Allianz gelistet und von Käufern spezifiziert werden, die Interoperabilität voraussetzen.
Die Zertifizierung erfolgt in zwei Phasen. Zuerst wird eine Rahmenvereinbarung mit der mioty alliance unterzeichnet, die den Zugang zum Zertifizierungsportal und den Testwerkzeugen gewährt. Zweitens wird das Produkt mit seiner technischen Dokumentation und den Testergebnissen zur Bewertung eingereicht. Nach erfolgreichem Abschluss erhält das Produkt ein Zertifikat und das Recht, das mioty-Zertifizierungslogo zu verwenden. Der Prozess steht jedem Unternehmen offen, wobei Mitglieder bevorzugte Konditionen erhalten.
Ein Produkt muss die mioty-Spezifikation korrekt implementieren und die definierten Konformitätstests bestehen, die zusammen mit der technischen Dokumentation der Implementierung einzureichen sind. Die mioty-Zertifizierung ist eine Selbsterklärung; jeder Hersteller entscheidet selbst, ob er die Tests in eigenen Laboren durchführt oder das Produkt an ein spezialisiertes Prüflabor sendet.
Die Zertifizierungsgebühren hängen vom Mitgliedsstatus ab: Auf der höchsten Mitgliedschaftsstufe ist die Zertifizierung kostenlos, auf der mittleren Stufe 3.000 €, und für Nichtmitglieder sowie Mitglieder der Einstiegsstufe 6.000 €. Die Gebühr umfasst die Bewertung einer Produkteinreichung.
Die mioty-Zertifizierung ist ein selbstdeklaratives Verfahren und dauert so lange, wie der Hersteller benötigt, um alle Tests durchzuführen. Die aktuelle Zertifizierungsspezifikation steht auf der Website der mioty Alliance zum Download bereit, und wir empfehlen, diese bereits während des Produktentwicklungsprozesses zu verwenden, da sie die anspruchsvollsten Aspekte der Entwicklung mit dem mioty-Protokoll testet. Nach Einreichung des Testberichts wird die mioty Alliance maximal ein paar Wochen benötigen, um Ihre Zertifizierungstests zu prüfen und zu genehmigen.
Die Zertifizierung steht jedem Unternehmen offen, nicht nur Mitgliedern der mioty alliance. Mitglieder erhalten bevorzugte Konditionen, aber die Mitgliedschaft ist keine Voraussetzung für die Zertifizierung eines Produkts. Die einreichende Partei unterzeichnet die Rahmenvereinbarung mit der Allianz und kann dann das Zertifizierungsportal und die Testwerkzeuge nutzen.
Die Zertifizierung bestätigt die Konformität mit der mioty®-Spezifikation und ist das Instrument, mit dem die Allianz die Interoperabilität zwischen Produkten verschiedener Hersteller sicherstellt, was ihr Hauptzweck ist. Sie bezieht sich auf die mioty®-Schnittstelle: Zertifizierte Geräte arbeiten mit zertifizierten Basisstationen und Service Centern zusammen. Die Datensemantik der Anwendungsschicht wird nicht abgedeckt; hier bleiben die Nutzlastformate gerätespezifisch, sofern kein gemeinsames Profil verwendet wird.
Zertifizierte mioty®-Produkte sind im Produktportfolio der mioty alliance aufgeführt, das Endpunkte, Module, Basisstationen, Entwicklungskits, Software und Dienstleistungen von Mitgliedsherstellern umfasst. Jeder Eintrag gibt Aufschluss über den Hersteller, die Produktkategorie und den Zertifizierungsstatus, sodass ein Käufer vor dem Kauf bestätigen kann, dass ein bestimmtes Produkt tatsächlich zertifiziert und nicht lediglich mioty-fähig ist. Hinweis: Da mioty® durch einen offenen Standard definiert ist, besteht für ein Unternehmen keine Verpflichtung, Teil der mioty alliance zu sein. Dies bedeutet, dass es zertifizierte Produkte geben kann, die nicht auf der Website der mioty alliance erscheinen.
Ja. mioty® ist ein offener ETSI-Standard und kein proprietäres System eines einzelnen Anbieters (siehe 1.5). Mehrere unabhängige Chipsatz-Hersteller unterstützen ihn (siehe 2.15), und die Alliance-Zertifizierung verifiziert gezielt die Interoperabilität zwischen zertifizierten Produkten verschiedener Hersteller (siehe 7.10). Dies umfasst die mioty®-Funkschnittstelle selbst: Zertifizierte Endpunkte funktionieren mit zertifizierten Basisstationen und Service Centern, unabhängig vom Hersteller. Es umfasst nicht die Semantik der Nutzdaten auf der Anwendungsschicht, wo weiterhin ein gemeinsames Blueprint-Format oder Profil erforderlich ist, damit die Daten verschiedener Geräte von derselben Plattform konsistent interpretiert werden.
mioty® ist ein offen veröffentlichter ETSI-Standard, aber die Implementierung beinhaltet patentierte Technologie, und diese Patente werden über die Sisvel-Lizenzierungsplattform lizenziert. Implementierende sollten daher den Erhalt der Spezifikation und den Erhalt einer Patentlizenz als zwei separate Schritte betrachten.
Die Patentinhaber sind Apator Miitors ApS, Diehl Metering Systems GmbH, die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. und Koninklijke KPN N.V. Die grundlegenden Patente stammen aus der Forschung am Fraunhofer IIS, wobei eine deutsche Anmeldung im Jahr 2013 und eine US-Anmeldung im Jahr 2014 eingereicht wurde. Die Lizenzierung wird von Sisvel International SA verwaltet.
Sisvel betreibt die im April 2020 angekündigte Lizenzierungsplattform für mioty, die Patentlizenzen zentral im Namen der beitragenden Patentinhaber verwaltet. Für einen Implementierer bedeutet dies praktisch einen einzigen Ansprechpartner und ein einheitliches Set an Bedingungen, statt separater Verhandlungen mit einzelnen Patentinhabern. Sisvel übernimmt ausschließlich die Lizenzierung; Standardisierung und Zertifizierung verbleiben bei ETSI bzw. der mioty alliance.
Die MIOTY Portfolio-Lizenzvereinbarung deckt derzeit keine Komponenten oder Baugruppen ab, wie beispielsweise Chipsätze, Halbleiterkomponenten, eingebettete Module oder Firmware-Komponenten. Die Lizenzgebühren werden pro Produkt angeboten und gelten jeweils nur für Endgeräte, die die TS-UNB-Spezifikation nutzen.
Sisvels MIOTY-Lizenzierungsplattform ist eine gemeinsame Lizenzierungsplattform, die Lizenzen für Patente anbietet, die zur Umsetzung der TS-UNB-Spezifikation erforderlich sind, sowie separat für Patente, die als ergänzend zu MIOTY-Implementierungen gelten.
Bitte beachten Sie, dass OMS-Geräte, die den Splitting-Modus gemäß der Open Metering Specification Vol. 2 und insbesondere Anhang Q implementieren, möglicherweise eine Lizenz für die TS-UNB-Patente benötigen.
Die gemeinsamen Lizenzen adressieren die Marktanforderungen an eine effiziente Lizenzierung, machen relevante Patente leichter zugänglich und stellen sicher, dass alle Nutzer der mioty® Technologie von der Transparenz und dem Komfort der im Rahmen des Programms verfügbaren Lizenzbedingungen profitieren.
Die MIOTY-Lizenzierungsplattform wird im Rahmen eines laufenden Lizenzmodells mit laufenden Lizenzgebühren angeboten. Darüber hinaus können relevante Produkte im Rahmen eines Modells mit zugesagtem Volumen lizenziert werden. Weitere Details finden Sie auf der Seite „License Terms“ auf Sisvel.com.
Um die Entwicklung und Implementierung der mioty® Technologie zu fördern, bietet Sisvel interessierten Parteien auch eine spezielle Testvereinbarung an, um die Technologie und ihren Markt zu evaluieren.
Die Standardtarife betragen 0,32 EUR für einen unidirektionalen Endpunkt, 0,80 EUR für einen bidirektionalen Endpunkt und 8,00 EUR für ein Gateway. Bei zugesagten Volumina werden die Tarife rabattiert; Details finden Sie auf Sisvel.com.
Nein, eine Mitgliedschaft in der mioty alliance beinhaltet keine Patentlizenzen. Sie beinhaltet jedoch das Recht, die Marke mioty® zu nutzen.
Sisvel wendet faire und nicht-diskriminierende Praktiken (FRAND) an, die den technologischen Wert der von ihnen verwalteten Patente widerspiegeln
Patentlizenzen für mioty® werden über die Sisvel-Lizenzierungsplattform erworben, die das Programm verwaltet und die Anlaufstelle für Implementierer ist. Die Allianz selbst kümmert sich um Mitgliedschaft und Zertifizierung, sodass ein Unternehmen, das ein Produkt auf den Markt bringt, typischerweise mit beiden Parteien zu tun hat: Sisvel für die Patentlizenz und die Allianz für die Zertifizierung und die Nutzung der Marke.
mioty ist eine eingetragene Marke, die ursprünglich 2015 vom Fraunhofer IIS und 2024 von der mioty alliance eingetragen wurde. Die Verwendung des Namens mioty und der Zertifizierungsmarke im Produktmarketing ist an eine Zertifizierung sowie an die von der Alliance festgelegten Bedingungen gebunden. Nur Mitglieder der mioty alliance dürfen die Marke mioty in ihrem Marketing verwenden.
mioty ist eine kommerzielle Technologie, die für massive IoT-Implementierungen entwickelt wurde, weshalb sie über keine große Open-Source-Community verfügt. Es gibt jedoch aktive Mitwirkende aus der Wissenschaft und der Maker-Community, und die mioty alliance führt auf ihrer Entwicklerseite eine Liste relevanter Open-Source-Projekte.
Open Source ist für Entwickler ein besonders guter Weg, um mit mioty zu beginnen und die Technologie zu erkunden. Mehrere Projekte sind unter nicht-kommerziellen Lizenzen verfügbar, darunter ein Open-Source-mioty-Stack für den Raspberry Pi Pico und Arduino.
Die Evaluierung beginnt in der Regel mit einem Development Kit und einer einzelnen Basisstation, wobei die Verbindung in der tatsächlichen Umgebung getestet wird, in der die Geräte betrieben werden sollen – insbesondere an den schwierigsten Stellen wie Kellern oder Metallgehäusen. Parallel dazu sollte das Nachrichtenprofil definiert werden: Geräteanzahl, Sendeintervall und Nutzlast, da diese die Kapazität und Batterielebensdauer bestimmen. Ein kleiner Pilotversuch am realen Standort sagt Ihnen mehr als jede Reichweitenangabe in einem Datenblatt.
Die sinnvollste Ausstattung für den Einstieg in mioty® ist eine mioty® Basisstation und einige End Points. Viele Hersteller bieten zudem Entwicklungs- oder Demo-Kits an, die die Ersteinrichtung vereinfachen. Diese Kits enthalten in der Regel vorkonfigurierte End Points und eine Backend-Anbindung, sodass Sie Daten empfangen können, ohne jede Komponente selbst registrieren und konfigurieren zu müssen.
Für ein besonders einfaches Entwicklungs-Setup können Sie eine mioty® Basisstation verwenden, auf der Service Center und Application Center direkt auf der Basisstation-Hardware laufen. So können Sie sich per MQTT mit dem System verbinden und decodierte mioty® Payloads direkt im JSON-Format verarbeiten.
Beachten Sie jedoch, dass dies nicht repräsentativ dafür ist, wie die meisten kommerziellen mioty® Deployments architektonisch aufgebaut sind. In Produktionssystemen laufen das mioty® Service Center und das Application Center typischerweise remote auf einem Server oder in der Cloud, während die Basisstation in erster Linie als Funkschnittstelle dient.
Entwicklungs-Gateways wie das AVA1 können zudem andere HF-Leistungs- und Empfindlichkeitsmerkmale aufweisen als mioty® Basisstationen in Industriequalität. Sie sind daher für Entwicklung und Experimente nützlich, sollten jedoch nicht für das Benchmarking der mioty® Funkleistung verwendet werden.
mioty® Hardware wird von Mitgliedsunternehmen und nicht von der Allianz selbst geliefert. Das Produktportfolio der Allianz listet zertifizierte Endpunkte, Module, Basisstationen, Entwicklungskits, Software und Dienstleistungen mit ihren Herstellern auf, und der Kauf erfolgt direkt bei diesen Unternehmen. Das Portfolio ist der Ausgangspunkt, um zu ermitteln, welcher Hersteller ein Produkt anbietet, das einer bestimmten Anforderung entspricht.
Die mioty Alliance betreibt ein dediziertes Entwicklerportal unter developers.mioty-alliance.com, das Ressourcen wie technische Dokumentation, Tutorials, Webinare und weitere Materialien bereitstellt, um Entwicklern den Einstieg in mioty zu erleichtern.
Mitglieder der mioty Alliance haben zudem Zugang zu einem separaten Mitgliederportal mit zusätzlichen technischen Dokumenten, Implementierungsleitfäden, internen Neuigkeiten und Möglichkeiten zum Austausch und zur Zusammenarbeit mit anderen Mitgliedern.
Es gibt mehrere Möglichkeiten, einen mioty-Stack zu erhalten, je nach gewünschtem Gleichgewicht zwischen Entwicklungsgeschwindigkeit und Kontrolle. Kommerzielle Stacks sind bei Stackforce erhältlich, während das Fraunhofer IIS einen Stack anbietet, der an Ihre eigenen Anforderungen angepasst werden kann. Für akademische und nicht-kommerzielle Zwecke steht zudem ein Open-Source-Stack zur Verfügung, der sich besonders für Lernzwecke und Experimente eignet.
Die verfügbaren Optionen hängen vom Funk-Chipsatz ab. Die mioty alliance führt auf ihrem Entwicklerportal eine aktuelle Liste der unterstützten Chipsätze, Stacks und Funktionen. Vorzertifizierte mioty®-Module sind eine weitere Option für diejenigen, die den Integrations- und Zertifizierungsaufwand minimieren möchten.
Entscheiden Sie zunächst, ob Sie eine bidirektionale Kommunikation benötigen. Class-Z-Geräte, die nur den Uplink unterstützen, sind in der Regel die einfachste und energieeffizienteste Option und bieten die größte Auswahl an Hardware.
Sie können mioty® in ein Single-Chip-Design integrieren, einen separaten MCU und Funkchip verwenden oder ein mioty®-Modem bzw. -Modul nutzen. Module bieten den schnellsten Weg zu einem funktionsfähigen Produkt, während die direkte Integration eine größere Flexibilität und Optimierungspotenziale bietet.
mioty® erfordert ein präzises Timing, daher sollte das Design einen Quarzoszillator mit einer Drift von weniger als 20 ppm verwenden, idealerweise 10 ppm oder besser. Der gewählte Chipsatz und Stack müssen zudem die erforderlichen mioty®-Funktionen unterstützen.
Für ein zertifiziertes Produkt muss der Endpunkt den mioty®-Zertifizierungs- und Lizenzierungsanforderungen entsprechen. Die Verwendung eines vorzertifizierten Moduls kann sowohl den Entwicklungs- als auch den Zertifizierungsaufwand erheblich reduzieren.
In einigen Fällen ja. mioty® verwendet nicht die Chirp-Spread-Spectrum-Modulation von LoRa, sondern GMSK auf Standard-Sub-GHz-FSK-Funkchips. Einige Semtech-LoRa-Chipsätze unterstützen diesen FSK-Modus ebenfalls und können daher mioty® ausführen.
Beispielsweise wird der SX1276 von kommerziellen mioty®-Stacks unterstützt, während der SX1261/SX1262 von Stackforce und dem Open-Source-Stack für den reinen Uplink-Betrieb der Klasse Z unterstützt werden. Prüfen Sie vor der Hardwareauswahl die aktuelle Liste der unterstützten Chipsätze, da sich unterstützte Funktionen und Stacks weiterentwickeln.
Das bedeutet die Wiederverwendung kompatibler Funkchips, nicht den gleichzeitigen Betrieb von mioty® und LoRaWAN. Das bestehende Hardwaredesign muss außerdem die mioty®-Anforderungen erfüllen, insbesondere hinsichtlich Oszillatorgenauigkeit und Timing.
Ein sinnvoller mioty Pilot sollte die schwierigsten Bedingungen testen, nicht die durchschnittlichen. Setzen Sie eine kleine Anzahl von Geräten an den anspruchsvollsten Standorten ein und betreiben Sie sie über mehrere Wochen. Das liefert ein repräsentativeres Bild der Nachrichtenerfolgsraten als kurzfristige Walk-Tests und erfasst Veränderungen der HF-Umgebung im Zeitverlauf.
Richten Sie den Umfang des Piloten an einer konkreten Entscheidung aus, z. B. an der erforderlichen Anzahl und Platzierung von Basisstationen, statt lediglich an der Anzahl der Geräte.
Testen Sie unter realistischen HF-Bedingungen, insbesondere in dicht bebauten städtischen Umgebungen mit Störungen und stark belegten ISM-Bändern. Ein kontrollierter Laborvergleich wird miotys entscheidenden Vorteil voraussichtlich nicht zeigen: seine Robustheit in anspruchsvollen Funkumgebungen.
Das Mitgliederverzeichnis der Allianz weist Unternehmen nach ihrer Rolle in der Wertschöpfungskette aus, darunter Systemintegratoren und Lösungsanbieter neben Hardware- und Softwareanbietern. Für ein Projekt, das Geräte, Netzwerk und Plattform umfasst, ist ein Integrator, der vergleichbare Implementierungen umgesetzt hat, meist der schnellste Weg – und das Verzeichnis ist der Ausgangspunkt, um Kandidaten zu identifizieren.
Technischer Support ist aus drei Quellen verfügbar: dem Mitgliederportal der mioty alliance für Austausch und Diskussion unter Mitgliedern, dem Anbieter der jeweiligen Hardware oder des Stacks für produktspezifische Fragen und der mioty alliance für Fragen zu Spezifikationen und Zertifizierungen. Die mioty alliance bietet zudem Unterstützung bei der Lösungsgestaltung und Hilfe bei Pilotprojekten, um den Einstieg in mioty-Implementierungen zu erleichtern. Mitglieder der Alliance haben darüber hinaus im Rahmen ihrer Mitgliedschaft Zugang zu Beratung durch die technischen Experten der Alliance.
Die Allianz führt Webinare durch, die die Technologie, ihre Anwendungen und die Implementierungspraxis behandeln, und veröffentlicht diese zur späteren Ansicht. Mitglieder erhalten zusätzlich Expertenberatungssitzungen als Teil ihrer Mitgliedschaft. Veranstaltungen und Webinare werden auf der Website der Allianz angekündigt.
Die Entwicklerdokumentation umfasst den technischen Überblick, Informationen für Sensor- und Basisstationsentwickler, die BSSCI-Schnittstellenspezifikation, die Backend-Architektur, die physikalische Schicht, MAC- und höhere Schichten, den Sicherheitsleitfaden sowie Geräteklassen und -funktionen. Ergänzend zu den Dokumenten gibt es Schritt-für-Schritt-Tutorials, einen Payload- und Airtime-Rechner sowie eine Reihe von Open-Source-Referenzimplementierungen auf GitHub.
mioty® definiert vier Geräteklassen, die jeweils einen Ausgleich zwischen Downlink-Fähigkeit, Latenz und Energieverbrauch schaffen. Klasse Z unterstützt ausschließlich Uplink und bietet den geringsten Energieverbrauch. Klasse A ergänzt Downlink während eines definierten Empfangsfensters nach einem Uplink und eignet sich damit für Konfigurationen und andere seltene Befehle. Klasse B ergänzt geplante Empfangsfenster für die Downlink-Kommunikation mit Latenzen von typischerweise unter einer Minute und eignet sich für Anwendungen wie Aktoren, die Broadcast oder Multicast nutzen. Klasse C bietet die geringste Downlink-Latenz mit bis zu vier Sekunden, allerdings bei höherem Energiebedarf. Dennoch kann der Energieverbrauch niedriger bleiben als bei Technologien, bei denen der Empfänger dauerhaft aktiv bleiben muss.
Wählen Sie die niedrigste Klasse, die die Anforderungen erfüllt, da die Downlink-Fähigkeit Energie kostet. Klasse Z eignet sich für reine Telemetrie, bei der ein Gerät nie angesprochen werden muss. Klasse A ist der Standard für Geräte, die gelegentlich neu konfiguriert werden müssen. Klasse B eignet sich für Aktoren und Steuerungsanwendungen, die eine Latenz von bis zu einer Minute tolerieren. Klasse C ist für echte Steuerungen mit geringer Latenz gedacht und es sollte davon ausgegangen werden, dass sie eine Stromversorgung anstelle einer Batterie benötigt.
mioty® ist in fünf Schichten aufgebaut. Die physikalische Schicht implementiert das Telegramm-Splitting zwischen Endpunkt und Basisstation. Die MAC-Schicht regelt den Kanalzugriff, die Adressauflösung, die Integrität und Authentizität von Nachrichten sowie die netzwerkseitige Entschlüsselung. Die LLC-Schicht übernimmt das Netzwerkmanagement, etwa Anbindung und Trennung sowie die Link-Adaption. Die Netzwerkschicht transportiert Nutzdaten zum Application Center, und die Anwendungsschicht übernimmt die Datenaufbereitung und anwendungsspezifische Dienste.
BSSCI ist die von der mioty alliance veröffentlichte Spezifikation für die Schnittstelle zwischen Basisstation und Service Center. Sie definiert die standardisierte Art und Weise, wie eine Basisstation mit einem Service Center kommuniziert, wodurch Basisstationen und Service-Center-Software verschiedener Anbieter kombiniert werden können. Eine Open-Source-Implementierung ist unter der Apache-Lizenz verfügbar.
Es sind mehrere Evaluierungsboards verfügbar. Das ST NUCLEO-WL33CC1, basierend auf dem STM32WL3, läuft mit einem mioty®-Evaluierungs-Stack und unterstützt Klasse Z sowie bidirektionale Klasse A. Radiocrafts bietet Entwicklungsboards für sein Modul RC1882CEF-MIOTY1 an. Das mioty® M3B Makerboard integriert Sensoren für Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Beschleunigung und Umgebungslicht. Für Open Hardware kombiniert ein Demo-Board-Design einen Raspberry Pi Pico mit einem HopeRF-Modul.
Ja. Für Entwicklung und Tests können Sie eine mioty-Basisstation mit einem Linux-Computer oder Raspberry Pi zusammen mit einem SDR-Empfänger aufbauen. Das Open-Source-Projekt miotyGO von Loriot unterstützt SDRPlay RSP1A/RSP1B-Empfänger und kann Uplinks von bis zu 10 mioty-Endpunkten empfangen. Es ist nur für Uplinks vorgesehen und für nicht-kommerzielle Nutzung gedacht. Für Produktionsumgebungen ist eine dedizierte mioty-Basisstation-Implementierung mit geeigneter HF-Hardware und entsprechender Leistung erforderlich. Die mioty alliance kann Hinweise zu geeigneten Implementierungen und Entwicklungsunterstützung bereitstellen.
Die mioty alliance führt eine Liste der kommerziell verfügbaren mioty Basisstationen. Derzeit gibt es mehr als 10 verschiedene Produkte von mehreren Herstellern, darunter WEPTECH, MIROMICO, SWISSPHONE, RAK, WITTRA und Diehl Metering. Das Portfolio reicht von kompakten Entwicklungs- und Indoor-Gateways bis hin zu industriellen und Outdoor-Basisstationen sowie Modulen und Stecklösungen zur Integration von mioty in bestehende Gateway-Hardware. Die aktuelle Liste und Produktdetails sind auf der Website der mioty alliance verfügbar.
Für mioty stehen mehrere Service- und Application-Center-Lösungen zur Verfügung. Zu den kommerziellen Optionen zählen LORIOT, PALLAX von abl solutions, Kilo IoT und WEPTECH. Fraunhofer IIS bietet zudem eine Service- und Application-Center-Implementierung zur Lizenzierung an. Die verfügbaren Lösungen unterscheiden sich hinsichtlich Funktionsumfang, Bereitstellungsmodellen und Integrationsoptionen. Für Entwicklung und Evaluierung sind einige Implementierungen auch in Konfigurationen verfügbar, die für die nicht-kommerzielle Nutzung geeignet sind.
Eine wachsende Anzahl von IoT-Plattformen unterstützt mioty®, mit einer besonders starken Abdeckung unter den Mitgliedern der mioty alliance. Dazu gehören AKENZA, PALLAX von abl solutions und Kilo IoT sowie branchenspezifische Plattformen wie Diehl Metering und ifm moneo. WEPTECH/LUPUS bietet ebenfalls mioty®-fähige Anwendungslösungen an.
Die mioty alliance pflegt eine aktuelle Übersicht über verfügbare Anwendungsmanagement- und Plattformlösungen, die Anwendungsfälle vom Smart Metering und industriellen IoT bis hin zum Gebäude- und Asset-Management abdecken.
Das Application Center kann mioty®-Daten über eine standardisierte MQTT-Schnittstelle bereitstellen. Wenn das Application Center Blueprints unterstützt und der Blueprint Ihres Endpunkts hochgeladen wurde, können Sie dekodierte, semantische Werte im JSON-Format empfangen. Andernfalls steht die Nutzlast als rohe hexadezimale Daten zur Verfügung, die vom Endpunkt übertragen werden. Über die MQTT-Schnittstelle können außerdem Endpunkte, Blueprints und Endpunktgruppen verwaltet werden.
Eine mioty®-Anwendungsnutzlast reicht von 10 bis 245 Byte. Wie oft ein Gerät eine Nutzlast einer bestimmten Größe senden darf, hängt vom regionalen Duty-Cycle-Grenzwert und nicht vom Protokoll ab, sodass Nutzlastgröße und Meldeintervall gemeinsam geplant werden müssen. Die Allianz veröffentlicht zu diesem Zweck einen Nutzlast- und Sendezeitrechner.
Airtime ist die kumulierte Dauer der eigentlichen Funk-Bursts und stellt die Messgröße für regulatorische Duty-Cycle-Beschränkungen dar. Die gesamte Übertragungszeit umfasst die gesamte Zeitspanne vom ersten bis zum letzten Burst, einschließlich der dazwischenliegenden Pausen. Da Telegram Splitting die Bursts zeitlich verteilt, unterscheiden sich diese beiden Werte bei mioty® erheblich; eine Verwechslung führt zu fehlerhaften Berechnungen des Duty Cycles und der Latenz.
Der Low-Latency-Modus verwendet ein anderes TSMA-Zeitmuster (Mustergruppe 3 statt der Standardgruppen 1 und 2), wodurch sich das Übertragungsfenster des Core-Frames von unter 3,7 s auf unter 0,766 s verkürzt. Burst-Anzahl, Burst-Dauer und Symbolrate bleiben unverändert; dies betrifft also nur das Timing, nicht Durchsatz oder Reichweite, und das pro Nachricht verbrauchte Duty-Cycle-Budget sollte unverändert bleiben.
mioty® verfügt derzeit über sieben definierte regionale Funkprofile, die von 433 MHz bis 927 MHz reichen: EU868A und EU868 um 868 MHz für Europa, EU433 um 434 MHz ebenfalls für Europa und eine größere Anzahl weiterer Länder, US915W um 915 bis 916 MHz für die USA, Kanada sowie Teile Mittelamerikas und der Karibik, IN866 um 866 MHz für Indien, CN510 um 486 bis 494 MHz für China und DC927W um 926 bis 927 MHz für die Niederländischen Antillen, wobei letzteres das einzige der sieben Profile ist, das lizenziertes anstelle von lizenzfreiem Spektrum nutzt. Welches Profil anwendbar ist, hängt vom Einsatzland ab.
Das Payload-Format wird pro Gerät vom Hersteller definiert, nicht durch das mioty®-Protokoll selbst, unter Verwendung eines Application Layer Blueprint (ALB), einem JSON-Dokument, das festlegt, wie die binäre Payload dieses Geräts zu interpretieren ist. Die Application Layer Specification definiert die Struktur, der dieser Blueprint folgen muss.
Ja. Das Entwicklerportal veröffentlicht einen Leitfaden zur Auswahl von Demo-Kits, eine End-to-End-Demonstration, die ein vollständiges System durchläuft, sowie ein Blueprint-Tutorial. Begleitende Dokumente behandeln die Einrichtung und den Betrieb eines mioty®-Systems, ein ThingsBoard- und Grafana-Docker-Setup, die Erstellung eines IoT-Dashboards, die Verwendung des Raspberry Pi Pico, die Antenneneinrichtung und die End-to-End-Lösung als Ganzes.
Sie können einen Field Walk mit jedem mioty®-Endpunkt durchführen und RSSI, SNR sowie Paketverluste im Backend analysieren. Spezielle Feldtestgeräte, wie beispielsweise von emSys, können Signalmessungen direkt auf dem Gerät anzeigen. Dies ist besonders nützlich für Installateure, die schnell den besten Standort für einen Endpunkt bestimmen müssen.
Die Allianz bietet direkten Entwickler-Support durch ihre IoT-Lösungsingenieure an, einschließlich buchbarer Beratungsgespräche, sowie über den Community-Bereich und die Dokumentation. Hersteller spezifischer Hardware und Stacks bieten Support auf Produktebene, und das Fraunhofer IIS bietet Entwicklungs-Support für Teams, die ihre eigenen Endpunkte oder Basisstationen entwickeln.
Von diesem Trend betroffen sind vor allem proprietäre IoT-Konnektivitätslösungen mit mittlerer Reichweite und großer Reichweite, wie vermaschte Netze und herkömmliche LPWAN-Technologien, die Daten drahtlos in lizenzfreien Frequenzbändern übertragen. Diese Technologien wurden für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen entwickelt, nicht aber für großflächige Einsätze. Dieser Ansatz macht sie nicht nur anfällig für Störungen. Sie sind durch eine Reihe von Problemen gekennzeichnet, die einen Wandel behindern.
Beschränkungen des heute verfügbaren LPWAN
Die Mioty-Technologie
mioty® ist ein softwarebasiertes Low-Power-Wide-Area-Network (LPWAN)-Protokoll, das entwickelt wurde, um die heutigen und zukünftigen Einschränkungen der drahtlosen Konnektivität zu überwinden. Mit seiner erstklassigen Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit ist mioty für massive industrielle und kommerzielle IoT-Implementierungen konzipiert.
Die zentrale Erfindung der mioty® Technologie ist das Telegram Splitting Multiple Access (TSMA) Verfahren. Wie vom Europäischen Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI TS 103 357) definiert, teilt Telegram Splitting die im Datenstrom zu transportierenden Datenpakete in kleine Teilpakete auf Sensorebene auf.
Diese Teilpakete werden dann über verschiedene Frequenzen und Zeiten übertragen. Ein Algorithmus in der Basisstation durchsucht das Spektrum permanent nach MIOTY-Teilpaketen und setzt sie zu einer vollständigen Nachricht zusammen. Dank einer ausgeklügelten Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC) benötigt der Empfänger nur 50 % der Funkbursts, um die Informationen vollständig zu rekonstruieren. Dies reduziert die Auswirkungen von beschädigten oder verlorenen Bursts aufgrund von Kollisionen und erhöht die Widerstandsfähigkeit gegenüber Störungen.
