Drahtlos in die Zukunft der Industrie
Herr Frank zeigt anschließend auf, warum eine drahtlose Kommunikation in der Industrie von entscheidender Bedeutung ist. Er betont, dass drahtlose Technologien, wie 5G, Lösungen für viele Herausforderungen bieten, denen die Industrie gegenübersteht. Zum Beispiel können mechanische Teile wie Schleifkontakte oder Kabelschleppketten im Laufe der Zeit Verschleißerscheinungen zeigen, was zu Ausfällen führen kann. Hier setzt drahtlose Kommunikation an und ermöglicht eine flexiblere und zuverlässigere Kommunikation zwischen Maschinen und anderen Systemen. Oder man denke an Flurfahrzeuge, die kabellos oft lange Strecken zurücklegen. In solchen Fällen ist die Kommunikation über Funk unabdingbar.
Kommunikation als Schlüssel zur Interaktion
Herr Frank präsentiert Beispiele für Szenarien, in denen mobile Roboter mit Maschinen interagieren und mit anderen Robotern oder Menschen zusammenarbeiten. Die direkte oder vernetzte Kommunikation zwischen Maschinen, Robotern und Menschen in der Industrie ist entscheidend für eine effiziente und flexible Produktion, da sie Echtzeitinformationen ermöglicht und den Bedarf an umständlichen Kabelverbindungen reduziert.
Automotive: Vorreiter bei 5G
Eine besondere Rolle nimmt der Automotive-Bereich bei der Entwicklung von 5G ein. Insbesondere das Konzept des Sidelinks, das es Fahrzeugen ermöglicht, direkt miteinander zu kommunizieren oder mit Infrastruktureinrichtungen wie Ampeln oder Fußgängern zu interagieren, hat große Auswirkungen auf die industrielle Kommunikation. Die Übertragung dieses Konzepts auf die Industrie eröffnet neue Möglichkeiten für die direkte Kommunikation zwischen Maschinen und anderen Systemen ohne die Notwendigkeit einer zentralen Basisstation.
Aktuelle und zukünftige Möglichkeiten für den Einsatz in der Industrie
Bereits heute wird 5G in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt, einschließlich mobiler Positionierung und Produktverfolgung. Aktuell werden technische Details, wie die Möglichkeit von Broadcast und Gruppenkommunikation über das Sidelink-Band, diskutiert und erarbeitet sowie an der Erreichung niedriger Latenzzeiten gearbeitet, um eine noch höhere Zuverlässigkeit für industrielle Anwendungen zu erzielen. Es hat sich aber bereits gezeigt, dass, wenn 5G im Werk vorhanden ist, die Sidelink-Kommunikation einen zusätzlichen Vorteil bietet.
Nutzerqualität bei Industrie 4.0 Anwendungen in Campus-Netzen – Einblicke in ein laufendes IuK-Projekt
Das Forschungsprojekt 5GQMON – 5G Quality Monitoring – konzentriert sich auf verschiedene Aspekte der Netzwerkqualität und Leistungsüberwachung in 5G-Mobilfunknetzen. Durch die Zusammenarbeit von Partnern wie Infosim, Nokia und der Universität Würzburg werden unter dem Gesichtspunkt der Leistungsüberwachung heterogene Anwendungsfälle und vielfältige Anforderungen betrachtet, die für die Bereitstellung stabiler und effizienter Netzwerke von entscheidender Bedeutung sind. Einblicke in dieses laufende Projekt der Informations- und Kommunikationstechnik geben Herr Dr. Hock und Herr Fröhler in ihrem gemeinsamen Vortrag. Eingangs stellt Herr Dr. Hock das Vorgehen vor, um die Nutzerqualität bei Industrie-4.0-Anwendungen in Campus-Netzen zu verbessern. Dabei werden sowohl passive als auch aktive Agenten und Messwerkzeuge eingesetzt, um Daten über die Leistung und Auslastung des Netzwerks zu erfassen und zu analysieren. Das Projekt beinhaltet auch die Analyse von Anwendungsbeispielen, wie beispielsweise die Integration von Robotern in das Netzwerk.
Die Qualität der Nutzererfahrung weiter verbessern
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Qualität der Nutzererfahrung, auch „Quality of Experience“ oder abgekürzt „QoE“ genannt, und dem benutzerzentrierten Verständnis der Netzwerkqualität. Dies beinhaltet die Sammlung und Analyse aussagekräftiger Daten, die die tatsächliche Nutzung und Wahrnehmung der Netzwerkqualität durch die Benutzer widerspiegeln. Durch die Einbindung von Crowdsourcing-Methoden können umfassende Einblicke auf Benutzerseite gewonnen werden, wodurch die Qualität der Dienste und Anwendungen besser bewertet und optimiert werden kann.
Messen mit Methode: Crowdsourcing
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist das Crowdsourcing selbst, das als Methode für großangelegte und umfassende Messungen der Netzwerkqualität eingesetzt wird. Durch die Einbeziehung einer großen Anzahl von Nutzern können verschiedene Nutzungsszenarien und -umgebungen abgedeckt werden, was zu einer präziseren Bewertung der Netzwerkqualität führt.
Viele Maschinen, eine gesicherte Kommunikation
Zusätzlich adressiert das Projekt die Anforderungen des Internet der Dinge (IoT) und die damit verbundene massive Anzahl von Geräten. Im Kontext von 5G-Netzwerken werden maschinengetriebene Anwendungen und ihre spezifischen Anforderungen betrachtet, um sicherzustellen, dass die Netzwerkinfrastruktur die erforderliche Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Latenzzeiten bietet, um eine reibungslose Kommunikation zwischen den Geräten zu gewährleisten.
Live aus der Factory in a Box
Wie das in der Praxis aussieht, zeigt Herr Fröhler live zugeschaltet aus dem Nokia Arbeitscontainer in München. Eine hier vorhandene Applikation ist die Videoanalytik und Robotik im Rahmen von 5GQMON. Ziel des Demonstrators ist es, unter realen Bedingungen die Performance des Kommunikationsnetzwerkes zu messen und zu verifizieren.
Zu sehen sind drei Roboter im Einsatz, die miteinander kommunizieren müssen, um eine Kiste zu bestücken. Augenmerk liegt dabei darauf, wie optimal die Daten über eine Luftschnittstelle statt über Kabel übertragen werden und wie dabei die Auslastung im Netz ist. Auch Daten für optische Inspektionen können übermittelt werden. Als Technologieträger für ein smartes Fertigungssystem der Zukunft ist Nokia von Anfang bei dem Projekt dabei.
Insgesamt zielt das Projekt darauf ab, ein umfassendes Verständnis der Netzwerkqualität in 5G-Mobilfunknetzen zu entwickeln und Lösungen bereitzustellen, die die Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle und Nutzererfahrungen erfüllen. Durch die Integration von Crowdsourcing-Methoden und die Berücksichtigung von IoT-Anforderungen wird angestrebt, die Leistung und Effizienz von 5G-Netzwerken in verschiedenen Einsatzbereichen zu verbessern.
Planen Sie noch oder messen Sie schon?
In der anschließenden Diskussionsrunde wurden verschiedene Themen im Zusammenhang mit Mobilfunknetzen diskutiert. So gab es eine Frage zur Planung von Industriehallen und ob dafür spezielle Tools verfügbar sind oder ob eher auf Messungen zurückgegriffen wird. Weitere Fragen zielten darauf ab, ob standardisierte Sidelink-Lösungen verfügbar sind, wie es mit der Synchronisierung von Sidelink-Kommunikation aussieht und welche Bedeutung die Latenz insbesondere für kritische Anwendungen hat. Des Weiteren wurde die Flexibilität des Verhältnisses von Up- und Downlink diskutiert oder welches Tool für eine Jitter-Analyse genutzt werden kann. Die Expertenrunde stellt zusammenfassend fest, dass es einige der Tools bereits gibt, aber diese noch nicht in einem breiteren industriellen Umfeld eingesetzt werden. Gerade bei der Hallenplanung werden oft vereinzelte Messpunkte gesetzt, die dann mittels Antennen gemessen werden. Messungen werden auf 5G-Routern durchgeführt, wobei verschiedene Transport-Layer-Protokolle genutzt werden. Abschließend ist festzuhalten, dass der Ausbau von 5G-Netzen große Potenziale für den industriellen Einsatz bietet, diese aber bei weitem noch nicht ausgeschöpft sind.
Die Webinarreihe „Aus der Forschung in die Praxis“
In der Webinarreihe „Aus der Forschung in die Praxis“ geben Forschungseinrichtungen und Unternehmen Einblicke in aktuelle Forschungsaktivitäten und diskutieren diese mit den Teilnehmenden. Ziel ist es, vor allem kleine und mittelständische Unternehmen dabei zu unterstützen, digitale Technologien in ihren Produktionsprozessen und in ihrem Engineering sinnvoll zu nutzen. Sie erreichen das Team des Clusters Mechatronik & Automation von Bayern Innovativ persönlich oder auch über die Mail-Adresse CMA@bayern-innovativ.de.
Drahtlos in die Zukunft der Industrie
Herr Frank zeigt anschließend auf, warum eine drahtlose Kommunikation in der Industrie von entscheidender Bedeutung ist. Er betont, dass drahtlose Technologien, wie 5G, Lösungen für viele Herausforderungen bieten, denen die Industrie gegenübersteht. Zum Beispiel können mechanische Teile wie Schleifkontakte oder Kabelschleppketten im Laufe der Zeit Verschleißerscheinungen zeigen, was zu Ausfällen führen kann. Hier setzt drahtlose Kommunikation an und ermöglicht eine flexiblere und zuverlässigere Kommunikation zwischen Maschinen und anderen Systemen. Oder man denke an Flurfahrzeuge, die kabellos oft lange Strecken zurücklegen. In solchen Fällen ist die Kommunikation über Funk unabdingbar.
Kommunikation als Schlüssel zur Interaktion
Herr Frank präsentiert Beispiele für Szenarien, in denen mobile Roboter mit Maschinen interagieren und mit anderen Robotern oder Menschen zusammenarbeiten. Die direkte oder vernetzte Kommunikation zwischen Maschinen, Robotern und Menschen in der Industrie ist entscheidend für eine effiziente und flexible Produktion, da sie Echtzeitinformationen ermöglicht und den Bedarf an umständlichen Kabelverbindungen reduziert.
Automotive: Vorreiter bei 5G
Eine besondere Rolle nimmt der Automotive-Bereich bei der Entwicklung von 5G ein. Insbesondere das Konzept des Sidelinks, das es Fahrzeugen ermöglicht, direkt miteinander zu kommunizieren oder mit Infrastruktureinrichtungen wie Ampeln oder Fußgängern zu interagieren, hat große Auswirkungen auf die industrielle Kommunikation. Die Übertragung dieses Konzepts auf die Industrie eröffnet neue Möglichkeiten für die direkte Kommunikation zwischen Maschinen und anderen Systemen ohne die Notwendigkeit einer zentralen Basisstation.
Aktuelle und zukünftige Möglichkeiten für den Einsatz in der Industrie
Bereits heute wird 5G in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt, einschließlich mobiler Positionierung und Produktverfolgung. Aktuell werden technische Details, wie die Möglichkeit von Broadcast und Gruppenkommunikation über das Sidelink-Band, diskutiert und erarbeitet sowie an der Erreichung niedriger Latenzzeiten gearbeitet, um eine noch höhere Zuverlässigkeit für industrielle Anwendungen zu erzielen. Es hat sich aber bereits gezeigt, dass, wenn 5G im Werk vorhanden ist, die Sidelink-Kommunikation einen zusätzlichen Vorteil bietet.
Nutzerqualität bei Industrie 4.0 Anwendungen in Campus-Netzen – Einblicke in ein laufendes IuK-Projekt
Das Forschungsprojekt 5GQMON – 5G Quality Monitoring – konzentriert sich auf verschiedene Aspekte der Netzwerkqualität und Leistungsüberwachung in 5G-Mobilfunknetzen. Durch die Zusammenarbeit von Partnern wie Infosim, Nokia und der Universität Würzburg werden unter dem Gesichtspunkt der Leistungsüberwachung heterogene Anwendungsfälle und vielfältige Anforderungen betrachtet, die für die Bereitstellung stabiler und effizienter Netzwerke von entscheidender Bedeutung sind. Einblicke in dieses laufende Projekt der Informations- und Kommunikationstechnik geben Herr Dr. Hock und Herr Fröhler in ihrem gemeinsamen Vortrag. Eingangs stellt Herr Dr. Hock das Vorgehen vor, um die Nutzerqualität bei Industrie-4.0-Anwendungen in Campus-Netzen zu verbessern. Dabei werden sowohl passive als auch aktive Agenten und Messwerkzeuge eingesetzt, um Daten über die Leistung und Auslastung des Netzwerks zu erfassen und zu analysieren. Das Projekt beinhaltet auch die Analyse von Anwendungsbeispielen, wie beispielsweise die Integration von Robotern in das Netzwerk.
Die Qualität der Nutzererfahrung weiter verbessern
Ein weiterer Schwerpunkt des Projekts liegt auf der Qualität der Nutzererfahrung, auch „Quality of Experience“ oder abgekürzt „QoE“ genannt, und dem benutzerzentrierten Verständnis der Netzwerkqualität. Dies beinhaltet die Sammlung und Analyse aussagekräftiger Daten, die die tatsächliche Nutzung und Wahrnehmung der Netzwerkqualität durch die Benutzer widerspiegeln. Durch die Einbindung von Crowdsourcing-Methoden können umfassende Einblicke auf Benutzerseite gewonnen werden, wodurch die Qualität der Dienste und Anwendungen besser bewertet und optimiert werden kann.
Messen mit Methode: Crowdsourcing
Ein weiterer wichtiger Aspekt des Projekts ist das Crowdsourcing selbst, das als Methode für großangelegte und umfassende Messungen der Netzwerkqualität eingesetzt wird. Durch die Einbeziehung einer großen Anzahl von Nutzern können verschiedene Nutzungsszenarien und -umgebungen abgedeckt werden, was zu einer präziseren Bewertung der Netzwerkqualität führt.
Viele Maschinen, eine gesicherte Kommunikation
Zusätzlich adressiert das Projekt die Anforderungen des Internet der Dinge (IoT) und die damit verbundene massive Anzahl von Geräten. Im Kontext von 5G-Netzwerken werden maschinengetriebene Anwendungen und ihre spezifischen Anforderungen betrachtet, um sicherzustellen, dass die Netzwerkinfrastruktur die erforderliche Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Latenzzeiten bietet, um eine reibungslose Kommunikation zwischen den Geräten zu gewährleisten.
Live aus der Factory in a Box
Wie das in der Praxis aussieht, zeigt Herr Fröhler live zugeschaltet aus dem Nokia Arbeitscontainer in München. Eine hier vorhandene Applikation ist die Videoanalytik und Robotik im Rahmen von 5GQMON. Ziel des Demonstrators ist es, unter realen Bedingungen die Performance des Kommunikationsnetzwerkes zu messen und zu verifizieren.
Zu sehen sind drei Roboter im Einsatz, die miteinander kommunizieren müssen, um eine Kiste zu bestücken. Augenmerk liegt dabei darauf, wie optimal die Daten über eine Luftschnittstelle statt über Kabel übertragen werden und wie dabei die Auslastung im Netz ist. Auch Daten für optische Inspektionen können übermittelt werden. Als Technologieträger für ein smartes Fertigungssystem der Zukunft ist Nokia von Anfang bei dem Projekt dabei.
Insgesamt zielt das Projekt darauf ab, ein umfassendes Verständnis der Netzwerkqualität in 5G-Mobilfunknetzen zu entwickeln und Lösungen bereitzustellen, die die Anforderungen verschiedener Anwendungsfälle und Nutzererfahrungen erfüllen. Durch die Integration von Crowdsourcing-Methoden und die Berücksichtigung von IoT-Anforderungen wird angestrebt, die Leistung und Effizienz von 5G-Netzwerken in verschiedenen Einsatzbereichen zu verbessern.
Planen Sie noch oder messen Sie schon?
In der anschließenden Diskussionsrunde wurden verschiedene Themen im Zusammenhang mit Mobilfunknetzen diskutiert. So gab es eine Frage zur Planung von Industriehallen und ob dafür spezielle Tools verfügbar sind oder ob eher auf Messungen zurückgegriffen wird. Weitere Fragen zielten darauf ab, ob standardisierte Sidelink-Lösungen verfügbar sind, wie es mit der Synchronisierung von Sidelink-Kommunikation aussieht und welche Bedeutung die Latenz insbesondere für kritische Anwendungen hat. Des Weiteren wurde die Flexibilität des Verhältnisses von Up- und Downlink diskutiert oder welches Tool für eine Jitter-Analyse genutzt werden kann. Die Expertenrunde stellt zusammenfassend fest, dass es einige der Tools bereits gibt, aber diese noch nicht in einem breiteren industriellen Umfeld eingesetzt werden. Gerade bei der Hallenplanung werden oft vereinzelte Messpunkte gesetzt, die dann mittels Antennen gemessen werden. Messungen werden auf 5G-Routern durchgeführt, wobei verschiedene Transport-Layer-Protokolle genutzt werden. Abschließend ist festzuhalten, dass der Ausbau von 5G-Netzen große Potenziale für den industriellen Einsatz bietet, diese aber bei weitem noch nicht ausgeschöpft sind.
Die Webinarreihe „Aus der Forschung in die Praxis“
In der Webinarreihe „Aus der Forschung in die Praxis“ geben Forschungseinrichtungen und Unternehmen Einblicke in aktuelle Forschungsaktivitäten und diskutieren diese mit den Teilnehmenden. Ziel ist es, vor allem kleine und mittelständische Unternehmen dabei zu unterstützen, digitale Technologien in ihren Produktionsprozessen und in ihrem Engineering sinnvoll zu nutzen. Sie erreichen das Team des Clusters Mechatronik & Automation von Bayern Innovativ persönlich oder auch über die Mail-Adresse Per Mail kontaktieren.
