02/04/2021
Door Ad Spijkers
Het Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) heeft een 5G-testbank voor Industrie 4.0 toepassingen ontwikkeld.
In productie- en logistieke omgevingen is 5G een sleuteltechnologie voor nieuwe oplossingen. Het maakt de vervanging van kabelverbindingen via real-time netwerken met korte vertragingen (0,5 ms tot 500 ms) en geautomatiseerde productieprocessen door nauwkeurige lokalisering (tussen 0,2 m en 10 m) mogelijk.
5G uitdagingen
De ontwikkeling van op 5G gebaseerde oplossingen is een cruciaal onderdeel bij de implementatie van nieuwe IoT-toepassingen. In de 5G-testbank in Neurenberg kunnen bedrijven onder realistische omstandigheden applicaties testen en ontwikkelen. Fraunhofer IIS fungeert daarbij als partner voor onderzoek, technologieontwikkeling, evaluatie en technisch advies.
De implementatie van Industrie 4.0 toepassingen in 5G netwerken is een uitdaging. Het 5G-Bavaria Testbed Industrie 4.0 omvat een autonoom campusnetwerk op basis van 3,7 GHz. Fraunhofer-IIS wil bedrijven en partners nu al laten ervaren wat ze binnen één of twee jaar van de 5G-standaard kunnen verwachten. Nieuw gestandaardiseerde 5G-functies kunnen in een beveiligde omgeving worden getest voordat ze over de hele linie beschikbaar zijn.
Ook kleine en middelgrote bedrijven kunnen in een vroeg stadium technologische mogelijkheden en grenzen verkennen. Ze kunnen waardevolle ervaring opdoen in het opzetten, exploiteren en gebruiken van hun eigen campusnetwerk. De testbank in Neurenberg is een niet-openbaar autonoom netwerk waarin alle componenten van het 5G-netwerk lokaal geïnstalleerd en toegankelijk zijn.
Er kan een grote verscheidenheid aan industriële toepassingen worden getest in praktijkrelevante toepassingsscenario's. Vooral productie- en logistieke bedrijven, aanbieders van lokaliseringsystemen, systeemintegratoren en aanbieders van mobiele communicatie kunnen hiervan profiteren. Zij hebben een gemakkelijke toegang tot een 5G-testinfrastructuur nodig om hun oplossingen te testen en op een verkoopbare manier verder te ontwikkelen.
Prestaties
5G kan de prestaties van draadloze verbindingen in de industriële omgeving aanzienlijk verhogen. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het draadloos realiseren van complexere en veiligheidskritische toepassingen. Het zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt voor de efficiënte besturing van zelfrijdende transportsystemen (AGV's) in dicht bebouwde hallen zonder zichtlijn, tot coöperatieve zwermen drones. Maar ook het in kaart brengen van verkeersstromen, efficiënt routebeheer of optimaal benutten kan met ondersteuning van 5G. In netwerken opgenomen logistieke stromen dragen ook bij tot ongevallenpreventie en daarmee tot meer arbeidsveiligheid.
Door de open interfacedefinitie op basis van de zogenaamde Open-RAN benadering (Radio Access Network) kunnen in 5G componenten van verschillende fabrikanten worden gecombineerd. Met virtualisatie kunnen softwarefuncties, bijvoorbeeld voor lokalisering binnen het netwerk, desgewenst direct op het bedrijfsterrein worden gedistribueerd. Dit vermindert bijvoorbeeld de vertraging.
Foto: Fraunhofer IIS