Produkte für 5G und Edge-Computing: Wenn 5G auf Industrie 4.0 trifft

5G- und Edge-Computing sind Schlüsseltechnologien für die Automation der Zukunft. Was TE Connectivity dazu beitragen kann, skizziert der folgende Beitrag.

TE Connectivity Bildquelle: © Bilder: TE Connectivity

Umfassendes Spektrum für 5G und Edge-Computing.

Industrie 4.0, 5G, IIoT, IoT, AI, AR, die Cloud, der Fog, die Edge, MCC, Nodes und Gateways – es ist nicht einfacher geworden, was die Begriffsvielfalt anbelangt, und doch soll alles einfacher werden.

Der Traum z.B. von einer ausfallsicheren automatisierten Fertigungsanlage, welche flexibel und schnell den Bedürfnissen angepasst werden kann. Nun, der neue Funkstandard 5G steht in Deutschland in den Startlöchern und wird ein wichtiger Meilenstein unter anderem für die Realisierung von solch verbesserten Konzepten in der Automation sein, die derzeit mit Begriffen wie Industrie 4.0 und IIoT erfasst werden.

100 Mal schneller als LTE, kann der neue 5G-Standard Daten mit bis zu 20 Gbit/s drahtlos auf die Reise schicken, und dies mit einer Latenzzeit von weniger als 10 ms. Hinzu kommen weitere Eigenschaften, welche für 5G gefordert wurden, wie hohe Zuverlässigkeit, hohe Verfügbarkeit, Energieeffizienz, hohe Dichte von Geräten und gleichzeitig gute Erreichbarkeit.

5G wurde aber nicht ausschließlich für industrielle Anwendungen entwickelt, sondern grundsätzlich für drei Bereiche: Enhanced Mobile Broadband, Massive IoT und Mission-Critical Communication. Letzterer erfasst den Bereich, der hier eingehender beschrieben wird. Die geforderten Kriterien für Mission Critical Communication (im Folgenden kurz MCC genannt) sind a) eine hohe Zuverlässigkeit, b) sehr geringe Latenz und c) sehr gute Verfügbarkeit.

Was kann nun 5G im MCC-Umfeld für eine Fertigung bedeuten und welche Produkte können dies hardwareseitig unterstützen?

Nehmen wir zunächst ein Beispiel, nämlich den Menschen, welcher seinen Körper über verschiedene sensorische Abfragen auf seine Gesundheit überprüfen und kontrollieren möchte. Die Meisten kennen das bereits aus eigener Erfahrung; wir benutzen einen ganz persönlichen Edge-Computer und Server, nämlich das Smartphone – es erfasst und verwertet die Daten dort, wo sie auftreten, d.h. es kann z.B. Schritte zählen, den Puls, die Position, die Höhendifferenz und wertet diese fast sofort mit einer entsprechenden Qualitätsaussage für uns aus.

Man konnte diese Parameter natürlich auch bereits vor Aufkommen der Smart­phones auswerten, allerdings musste man dann die Daten zunächst sammeln und später an einem Computer manuell eingeben und konnte dann über eine Software das Ganze auswerten. Smart­phones haben es somit ermöglicht, in Echtzeit z.B. auf kritische Gesundheitsparameter zu reagieren. Da die Programme i.d.R. direkt auf dem Smart­phone laufen und nicht erst zu einem Programm, welches auf einem (Cloud-) Server installiert ist, hochgeladen werden müssen, ist das Smartphone in dieser Analogie in der Tat eine Art Edge-Computer, da er viele Daten direkt vor Ort erfasst und auswertet. Dies ist ein Aspekt, welcher eine der Forderungen von MCC für 5G unterstützt, nämlich die nach niedrigeren Latenzzeiten.