5G Technologie in industriellen Campus-Netzen
Industriebetriebe müssen ständig die Anpassungsfähigkeit, die Flexibilität und die Effizienz ihrer Geschäftsprozesse verbessern. Ein digitaler und automatisierter Workflow ist heutzutage die Grundlage für flexible Produktionsprozesse. Dies ist auch die Basis, um im internationalen Wettbewerb bestehen zu können. Ein Schlüssel zur Digitalisierung von Unternehmen ist die drahtlose Vernetzung von Produktionsstätten durch den Ausbau von Mobilfunkinfrastruktur, sogenannte Campus-Netze. Hiermit können zum Beispiel Maschinen aus der Ferne gewartet oder notwendige Änderungen im Produktionsprozess online vorgenommen werden.
Was ist ein Campus-Netz?
5G Technologie und damit zusammenhängende Anwendungen wird es vor allem im industriellen Bereich geben. Sie werden automatisierte und effiziente Produktionsabläufe ermöglichen - ein Wettbewerbsvorteil.
Campus-Netze sind an Industriestandorten jeder Größenordnung vielseitig einsetzbar. 5G Technologie bietet dafür viele der erforderlichen Eigenschaften wie extrem hohe Bandbreite, kurze Latenzen und eine verbesserte Verfügbarkeit. Aber auch heute schon kann man auf Basis der existierenden 4G Technologie einiges erreichen.
Campus-Netze sind exklusive Mobilfunknetze für ein definiertes lokales Firmengelände, eine Universität oder einzelne Gebäude, wie beispielsweise ein Bürohaus. Sie sind auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzer zugeschnitten und erfüllen zukünftige Anforderungen aus dem Umfeld der Industrie 4.0.
Abgrenzung von Campus-Netzen zum öffentlichen Mobilfunknetz
Die Telekom testet zusammen mit dem Unternehmen OSRAM zum ersten Mal ein Campus-Netz, um Maschinen in einem realen Produktionsumfeld drahtlos zu vernetzen. Um die hochentwickelten und automatisierten Produktions- und Logistikverfahren zu beschleunigen, ist zusätzlich zum öffentlich verfügbaren LTE-Funknetz auf dem Werksgelände ein separates privates LTE-Netz entstanden.
Ein Unternehmen wie OSRAM kann auf diese Weise vorhandene Ressourcen und Netzkapazitäten unabhängig von anderen Nutzern verwenden, weil das exklusive und auf den Kundenbedarf optimierte Campus-Netz nicht öffentlich zugänglich ist. Das bedeutet, dass die Ressourcen nicht geteilt werden müssen, wie das in einem öffentlichen Netz der Fall ist. Das garantiert ganz bestimmte Eigenschaften, die für moderne Geschäftsprozesse sowie innovative Anwendungen der Industrie 4.0 unverzichtbar sind:
- geschlossenes Funknetz
- starke Datensicherheit
- schnelle Datenübertragung mit niedrigen Latenzzeiten
- garantierte Verfügbarkeit von hohen Bandbreiten mit einem definierten Datendurchsatz
- Sehr hohe Zuverlässigkeit – bei wenig Energiebedarf
Der Zugriff vom öffentlichen Netz auf das Campus-Netz ist nicht möglich. Umgekehrt ist das private Funknetz jedoch an das normale Mobilfunknetz angebunden, damit Firmen mit Partnern, externen Dienstleistern oder Zulieferern kommunizieren können. Diese Kombination aus einem privaten und einem öffentlichen Netz bezeichnen Experten als „Dual Slice Lösung“.
Vorteile der 5G Technologie in Mobilfunknetzen
Campus-Netze existieren bereits. Der Datenaustausch verläuft über WLAN. Das reicht für aktuelle Anwendungen aus. Steigt in einem Unternehmen jedoch die Zahl der vernetzten Maschinen und Anwendungen, sind leistungsstärkere Mobilfunknetze notwendig. Dazu müssten auf dem Betriebsgelände zahlreiche Hotspots für die kabellose Datenübertragung eingerichtet werden. Für statische Prozesse wie beispielsweise die Überwachung einer Maschine, die an einer festen Stelle steht, ist das kein Problem.
WLAN allein eignet sich jedoch nicht für mobile Szenarien, etwa für fahrerlose Transportsysteme in der Logistik. OSRAM testet gemeinsam mit der Telekom den Einsatz von Robotern, die sich selbständig, also nicht per Fernsteuerung, auf dem Firmengelände bewegen. Voraussetzung für diese autonomen Fahrzeuge sind nahtlose Funkzellen. Mit WLAN würde der Roboter beim Wechsel in eine andere Zelle zunächst anhalten, erst eine neue Verbindung aufbauen und dann weiterfahren.
Das ist in automatisierten Geschäftsprozessen der Industrie 4.0 nicht denkbar. WLAN wird auch zukünftig für viele Anwendungen in der Industrie weiterhin eine große Rolle spielen. Aber LTE und zukünftig 5G wird die WLAN Netze für eine noch bessere, vor allem verlässliche Konnektivität ergänzen. Unternehmen profitieren hier von noch mehr Produktivität und Sicherheit. Campus-Netze garantieren die Verfügbarkeit, stellen hohe Bandbreiten für industrielle IoT Prozesse zur Verfügung, ermöglichen superschnelle Reaktionszeiten und erfüllen Anforderungen an mobile Anwendungen.
Ein Campus-Netz bietet zudem weitere Möglichkeiten. Durch die Erweiterung um eine Edge Cloud, also einem lokalen Rechenzentrum, und den Einsatz komplexer Algorithmen können Datenhaltung und Datenverarbeitung direkt vor Ort erfolgen. In einem öffentlichen LTE-Netz laufen diese Rechenprozesse hingegen im sogenannten Backend tief in der Architektur des Netzwerkes durch. Das würde eine Verzögerung bei den Produktionsprozessen bedeuten.
Von der 5G-Technologie wird neben der Industrie vor allem das Internet der Dinge massiv profitieren und die Digitalisierung des Wirtschaftsstandortes Deutschland entsprechend voranbringen.
