Datenübertragung im Industrial Internet of Things

5G sorgt für Stabilität und Sicherheit

Viele Industrieunternehmen stoßen mit Ethernet und WLAN an ihre Grenzen. Denn für die Umsetzung von IIoT-Lösungen mit vernetzten Sensoren, Maschinen und anderen Geräten brauchen sie 5G-Netze. Doch noch zögern vor allem kleine und mittlere Unternehmen, in 5G zu investieren.

(Bild ©chokniti/stock.adobe.com)

Für eine effiziente industrielle Produktion mit vernetzten Maschinen und autonomen Fahrzeugen wird eine reibungslose Datenübertragung in Echtzeit immer wichtiger. Sowohl kabelgebundene als auch WLAN-Netze sind jedoch keine Lösung für das IIoT. Denn eine Verkabelung der Geräte ist zu teuer, wenn immer mehr Maschinen miteinander kommunizieren. Und auch WLAN-Netze können die Anforderungen an Mindestbandbreite und Latenz bei der Übertragung sehr großer Datenmengen oft nicht erfüllen. Beim Wechsel zwischen den Funkzellen kann es zu Unterbrechungen kommen. Die Folge: höhere Betriebskosten durch Ausfälle und im ungünstigsten Fall ein Verlust von Aufträgen.

Laut einer aktuellen Studie klagen inzwischen 81 Prozent der deutschen Unternehmen über Schwierigkeiten bei der Datenübertragung. Mit 5G steht ihnen nun jedoch ein neuer Funkstandard zur Verfügung, der die Verbindungsprobleme löst. Vor allem in großen Hallen ab 3.000m² und auf Freiflächen eignen sich 5G-Funkverbindungen besser für die Produktion, weil sie zuverlässiger sind und eine garantiert kurze Reaktionszeit bieten. Viele Unternehmen haben den neuen Mobilfunkstandard bereits im Fokus. Fast die Hälfte (45 Prozent) würde grundsätzlich in den Standard investieren, um eine Leistungssteigerung zu erzielen.

Agiler Einsatz von Produktionsrobotern

Viele Industrieunternehmen zögern jedoch, weil sie hohe Investitionen in den Netzausbau und eine Inkompatibilität ihrer vorhandenen Hardware mit dem neuen Funkstandard befürchten. Diese Bedenken sind oft unnötig, denn es geht nicht darum, kabelgebundene und WLAN-Netze ganz zu ersetzen. Vielmehr kann ein 5G-Netz eine sinnvolle Ergänzung darstellen. Bei der Entscheidungsfindung ist es daher wichtig, von der Anwendung her zu denken: In welchen Bereichen sind besonders viele Geräte vernetzt, die eine stabile Datenübertragung in Echtzeit benötigen?

5G ermöglicht Konnektivität in Unternehmen. Der Funkstandard ist kein Ersatz, sondern eine Ergänzung zu WLAN und Ethernet. Deshalb muss 5G immer vom Anwendungsfall her gedacht werden.

Ein Anwendungsbeispiel für 5G ist etwa die vorausschauende visuelle Inspektion von Maschinen, bei der hochauflösende Videodaten in Echtzeit übertragen werden. Die Lufthansa-Technik bietet ihren Kunden diese Möglichkeit für die Inspektion von Triebwerken an. Ein anderes Beispiel betrifft die Sicherheit in Werkshallen beim Einsatz von Transportrobotern. Durch die geringe Latenz von 5G können diese auch in schlecht einsehbaren Bereichen so schnell stoppen, dass Menschen in ihrer Umgebung nicht gefährdet werden. Auch Fließbänder können mit Hilfe von 5G durch agile Produktionsroboter ersetzt und Prozesse schnell an neue Produkte oder Varianten angepasst werden.

Zum eigenen Provider werden

Gleichzeitig müssen sich Unternehmen die Frage stellen, ob sie ihre Daten über das öffentliche Netz eines großen Mobilfunkanbieters versenden oder ein eigenes privates 5G Netz einrichten wollen. Die Bundesregierung hat für sogenannte Campus-Netze mit der Bereitstellung spezieller Frequenzen die Voraussetzung geschaffen. Bei der Entscheidungsfindung spielt die zukünftige Netzarchitektur eine wichtige Rolle. Unternehmen müssen klären, ob sie mehr Upload- als Download-Kapazitäten benötigen. Wollen Sie z.B. die oben beschriebenen visuellen Inspektionen durchführen oder haben generell viele Security-Kameras auf ihrem Gelände, benötigen sie große Upload-Kapazitäten. Das ist in einem privaten 5G-Netz kein Problem, weil es speziell an die Anforderungen der Unternehmen angepasst werden kann. Werden zudem sensible Daten im Netz übertragen, die nicht nach außen dringen dürfen, ist das neben der Skalierbarkeit ein weiteres Argument für den Aufbau eines privaten 5G-Netzes.

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