5G eine Chance geben
Viel Potenzial aber kein Wundermittel
Abseits des Medienechos verfügt 5G-Technologie über das Potenzial, die Arbeitsweise von Herstellern grundlegend zu verändern. Jonathan Wilkins, Direktor bei EU Automation, schildert, wie 5G der Fertigungsbranche nutzen kann.
Skandale, wie etwa um Dieselabgase oder Verletzungen der Datensicherheit, sind üblicherweise nicht gut für den Technologiesektor. Sie können einer Technologie den Todesstoß versetzen, noch bevor sie sich auf dem Markt etablieren konnte. Anders als viele aktuelle Schlagzeilen vermuten lassen, hat 5G für den Fertigungssektor ein immenses positives Potenzial und könnte eine neue Ära der technologischen Innovation einläuten. Während die vorhergehenden Mobilfunkstandards 3G und 4G schrittweise Verbesserungen in Bezug auf Geschwindigkeit und Bandbreite boten, kommt mit 5G die erste zellulär aufgebaute Drahtlos-Plattform, die tatsächlich die verlässliche Integration mit Machine-to-Machine- (M2M) und industriellen IoT-Systemen ermöglicht. Dies erfolgt auf drei unterschiedliche Arten gleichzeitig. Erstens mit erweitertem mobilem Breitband (Enhanced Mobile Broadband, eMBB). 5G bietet Spitzen-Datenübertragungsraten von 10Gbps und kann bis zu 10.000 Mal mehr Traffic unterstützen als seine Vorgängerstandards. Zweitens bietet es besonders zuverlässige Verbindungen mit geringer Latenz (Ultra Reliable Low Latency Communications, URLLC). Drittens bietet 5G die sogenannte Massive Machine-Type Communication (mMTC), mit der eine Anschlussdichte von einer Million Geräten pro Quadratkilometer möglich ist. Damit lässt sich auch die Kommunikation zwischen Maschinen (M2M) kostengünstig umsetzen und Geräte können im Batteriebetrieb bis zu zehn Jahre einsatzfähig bleiben, was Einsatzgebiete für batteriebetriebene Geräte mit niedrigem Stromverbrauch erschließt.
Nutzen für die Industrie
Was bedeutet dies nun für die Industrie? 5G wird nicht nur drahtlosen Echtzeit-Sensornetzwerken sowie Standort- und Asset-Tracking Tür und Tor öffnen, es wird darüber hinaus Werksleitern in intelligenten Fabriken ermöglichen, nahtlos mit einer Flotte fahrerloser Transportfahrzeuge (FTF) zu kommunizieren, ohne sich dabei um Netzwerkausfälle sorgen zu müssen. Außerdem können Hersteller, die bis dato bezüglich der Übernahme von Technologien der erweiterten oder virtuellen Realität skeptisch waren, nun das volle Potenzial dieser Technologien für Echtzeit-Simulationen und prädiktive Instandhaltung nutzen. In der industriellen Automatisierung sind 5G-Netzwerke in der Lage, Kabelverbindungen selbst in den anspruchsvollsten Anwendungen, beispielsweise in der Bewegungssteuerung und in Sichtsystemen mit hohem Durchsatz, zu ersetzen. Ethernet-Protokolle werden nach wie vor von Organisationen wie 3GPP und IEEE standardisiert, um zeitkritische Netzwerke (Time Sensitive Networks, TSN) in die 5G-Architektur zu integrieren, wodurch 5G ebenso wie seine Ethernet-Pendants geringe Latenz und hohe Verfügbarkeit erreichen wird. Der Wechsel zum 5G-Standard erfordert jedoch bedeutende Investitionen, um die Infrastruktur aufzurüsten. Da 5G in weniger stark genutzten, höheren Frequenzbereichen um etwa 6GHz – oder mit Wellenlängen im Millimeterbereich auf neuen Funkfrequenzen zwischen 30 bis 300GHz – arbeitet, kann dieser Standard leicht durch Hindernisse blockiert oder durch Faktoren wie Regen oder selbst Feuchtigkeit absorbiert werden. Dies wird die Umsetzung kleiner, zellulär aufgebauter Netzwerke mit kleineren, räumlich näher zusammenliegenden Antennen erforderlich machen. Daher stellt sich die Frage, ob der 5G-Standard wirklich die Investitionen in technologische Upgrades und Ausrüstung wert ist.
