Deutschland gehört international zu den Vorreitern bei der privaten Nutzung von 5G und dem Aufbau sogenannter Campusnetze, also lokaler und kundenspezifisch angepasster 5G-Mobilfunknetze. Die nun in Betrieb genommene 5G-Kommunikationsinfrastruktur soll diesen Vorsprung weiter ausbauen. Die verteilten Campusnetze nutzen Glasfaserverbindungen, um eine Edge Cloud am Fraunhofer HHI mit dem Fraunhofer FOKUS und dem umfangreichen Maschinenpark sowie 5G-Funkzellen am Fraunhofer IPK echtzeitfähig zu vernetzen. Die Edge Cloud dient dabei sowohl als Plattform für das 5G-Kernnetz (Open5GCore des Fraunhofer FOKUS) als auch für die Software basierend auf künstlicher Intelligenz (KI) für die Auswertung von Sensordaten (HHI) und zur Steuerung der Maschinen (IPK).
An allen drei Berliner Standorten stehen der IEEE Time Sensitive Networking (TSN)-Standard für die kabelgebundene Echtzeitkommunikation sowie 5G-Campusnetze zur Verfügung. Dieses Setup vernetzter und verteilter Netzwerkinfrastruktur inklusive Maschinenpark bietet einmalige Voraussetzungen für innovative, realitätsnahe Proof-of-Concept-Demonstrationen. Die Kommunikationsinfrastruktur steht ab sofort Kunden und Partnern aus Industrie und Forschung für gemeinsame Projekte zur Verfügung.
Erste Demonstrationen wurden bereits realisiert. Um bspw. die industrielle Anwendung einer ferngesteuerten Videoinspektion zur Qualitätskontrolle zu testen, wurde gemeinsam mit dem Industriepartner GEC eine Produktionszelle am Fraunhofer IPK, die aus einem Roboter, einem Förderband sowie flexibel einsetzbaren 2D-Industriekameras bestand, vom Fraunhofer HHI aus in Echtzeit per TSN über Glasfaser gesteuert. Die vom Fraunhofer HHI entwickelten Machine Vision-Modelle zur Erfassung von Handpositionen und Handgesten der Benutzenden, der Bauteilidentifikation und Positionsverfolgung haben die Videosignale aus der entfernten Produktionszelle in Echtzeit auf der Edge Cloud verarbeitet. Dabei wurde optisches Wellenlängen-Multiplexing (DWDM: Dense Wavelength Division Multiplexing) verwendet. Dies ermöglicht extrem niedrige Latenzen für die Übertragung der Videosignale aus der Maschinenhalle in die Edge Cloud sowie die der Steuersignale in umgekehrter Richtung. Dies ist eine der ersten TSN-Verbindungen über DWDM, die in einem Szenario der industriellen Automatisierung bisher umgesetzt wurde.
www.fraunhofer.de
FKT-Online
