Luftaufnahme einer Fabrik

5G beschleunigt die Smart Factory

Mit Highspeed zum Erfolg. Dank einem lokalen 5G Campus-Netz.

IoT-Netz mit hoher Performance

5G ist mehr als nur ein weiterer Technologiesprung für das Netz der Zukunft. Der künftige Mobilfunkstandard und Nachfolger von LTE-Advanced wird das Mobilfunknetz so leistungsfähig machen wie nie zuvor. Das ist auch notwendig: Das Internet der Dinge (IoT) stellt große digitale Herausforderungen an Unternehmen.

Ein völlig neues Netz für das Internet der Dinge

Maschinen-Arm in einer Industrieanlage

Im Jahr 2020 werden laut IDC-Prognose weltweit rund zwei Milliarden mit dem Internet verbundene Smartphones im Umlauf sein. Dazu gesellen sich je nach Prognose bis zu 50 Milliarden vernetzte Geräte, Fahrzeuge und Maschinen, ein Großteil davon in der Produktion. Diese sprechen miteinander, mit der Cloud und mit Nutzern. Das ist vor allem für die Smart Factory in der Industrie 4.0 von entscheidender Bedeutung. In der Smart Factory transportieren selbstfahrende Roboter Werkstücke von Station zu Station. Maschinen melden den Verschleiß ihrer Komponenten rechtzeitig vor deren Ausfall in der Produktion. Service-Techniker identifizieren in der intelligenten Fabrik defekte Teile per Augmented Reality in Sekunden.

Stabiles Netz: Grundlage der Smart Factory

Um all dies zu ermöglichen muss die Netzverbindung zwischen den vernetzten „Dingen“ und dem Backend-Server den Anforderungen der Anwendungen entsprechen. Daten für ferngesteuerte Maschinen müssen extrem schnell und zuverlässig übertragen werden. Eine Smart Factory braucht zudem ein Netz, das eine hohe Zahl an Endgeräten gleichzeitig unterstützt. Und alle diese Anforderungen werden zunehmend auch mobil – damit werden Funkverbindungen statt klassischer Verkabelungen immer wichtiger. Der heutige Mobilfunkstandard LTE-Advanced (4G) erfüllt diese vielfältigen Ansprüche: mit Datenraten von bis zu 1 Gigabit pro Sekunde, Latenzen von ca. 20 Millisekunden und Konnektivität für bis zu 10.000 Geräte pro Quadratkilometer.

Wie der Mobilfunkstandard 5G das IoT voranbringt

< 20 ms

ca. Latenzzeit (unter Testbedingungen im Labor)

20 Gbit/s

maximale Downloadrate (für einen Mobilmast unter idealen Bedingungen)

1 Mio.

Zahl der Geräte pro Quadratkilometer mit garantierter Übertragungsqualität (Anforderung)

100 Mrd.

weltweit gleichzeitig ansprechbare mobilfunkfähige Geräte (z.B. Smartphones)

Von 4G zu 5G

Der Mobilfunkstandard 5G bietet in der Zukunft im Vergleich zu UMTS, LTE (Long Term Evolution) und LTE-Advanced (4G) eine nochmals deutlich höhere Bandbreite; die Datenübertragung zwischen Basisstation und vernetztem Gerät erfolgt also deutlich schneller als im LTE-Netz. Die Kombination mit Edge Computing sorgt zusätzlich für eine deutliche Beschleunigung der Antwortzeiten, was besonders für zeitkritische Anwendungen wie selbstfahrende Transportsysteme und zukünftig zum Beispiel Maschinensteuerung wichtig ist. Die Technik verlagert die Datenanalyse aus einer fernen Cloud in die Nähe der Basisstationen. Tauschen sich zwei Geräte in Reichweite einer dieser Basisstationen über das Mobilfunknetz aus, verkürzt sich so die Übertragungsstrecke der Daten und die Anzahl der zwischengeschalteten Netzkomponenten nimmt deutlich ab. Damit reduziert sich auch die Übertragungszeit (Latenz).

Hinter dem Begriff 5G verbirgt sich nicht nur ein schnelles Funkprotokoll. Der Mobilfunkstandard der Zukunft verfügt im Gegensatz zu LTE auch über neue intelligente Features im Mobilfunknetz. „5G ist ein komplettes Ökosystem, das aus sehr vielen Teilkomponenten besteht“, sagt Michael Einhaus, Professor an der Hochschule für Telekommunikation in Leipzig.

Dank der intelligenten Technik Network Slicing lassen sich mehrere virtuelle Netze auf derselben physikalischen Netzinfrastruktur anlegen. Auf diese Weise werden Daten jeder Anwendungsklasse über ein eigenes virtuelles Mobilfunknetz übertragen, das speziell für diese Anwendungsklasse optimiert wurde. So können andere Datenströme sie nicht stören und die Anwendungen können auf der jeweils optimalen Netzfunktionalität aufsetzen. Das ist erfolgskritisch für viele Anwendungen – und mit WLAN meist nicht möglich.

Webinar 5G Campus-Netze: Carrier-Technologie für private Funknetze

Wie könnten Sie die leistungsstarke Funktechnologie für Ihren eigenen Campus nutzen könnten? Zum Beispiel für hochperformante digitale und mobile Prozesse. Dabei können 4G und 5G Ihr WLAN ergänzen oder auch ersetzen. Wie so oft macht’s auch hier die Mischung: 4G, 5G und/oder WLAN. Und was hat das Ganze mit Edge Computing zu tun? Erklärt 5G-Experte Axel Clauberg.

Campus-Netz bei OSRAM

Für ihre Leuchtmittel-Produktion lenkt die Firma OSRAM in ihrer smarten Fabrik mobile Roboter aus der Ferne. Möglich macht dies das erste Campus-Netz seiner Art. Dieses betreibt das Unternehmen zusammen mit der Telekom. Ein IoT-Beispiel für die Smart Factory der Industrie 4.0, in der die Roboter über das Internet miteinander kommunizieren.

Startklar für 5G

Holen Sie sich jetzt Ihr kostenloses Exemplar von „5G – A Catalyst for Innovation“ mit Informationen von Gartner.

5G Campus-Netz als Managed Service

Zwei Geschäftsmänner mit Tablet besprechen sich vor moderner Industrieanlage

Die Mehrheit der vernetzten „Dinge“ in der Industrie 4.0 kommuniziert noch im Nahbereich auf WLAN-Basis. Doch die Technologie stößt an ihre Grenzen. Parallel steigt die Übertragungsqualität des Mobilfunks. Das macht sich T-Systems zunutze und bietet 5G Campus-Netze als Managed Service für Unternehmen an.

Als Teil der 5G Campus-Netze stellt die Telekom ihren Kunden ein privates, lokales 5G Netz zur Verfügung. Dieses ist komplett vom öffentlichen Mobilfunknetz abgetrennt. Unternehmen der Industrie 4.0 nutzen es für ihre Smart Factory also exklusiv. Dafür installiert die Telekom zusätzliche Funktechnik auf dem Firmengelände.

5G: ideale Lösung für mobile Kommunikation der Smart Factory

T-Systems sorgt neben dem Aufbau und Betrieb der lokalen Infrastruktur mit höheren Bandbreiten und extrem kurzen Latenzzeiten für die Qualität anspruchsvoller Funkverbindungen. Denn die zuverlässige, schnelle und sichere Datenübertragung ist erfolgskritisch für viele IoT-Anwendungen in der Smart Factory.

Je nach gewählter Service-Variante werden die Daten vom privaten Funknetz mit sehr geringer Latenz direkt am Standort an eine Campus Edge Cloud beziehungsweise an das lokale Firmennetz übergeben. Dann werden sie zu einer standortnahen Operator Edge Cloud im Mobilfunknetz transportiert. Alternativ gelangen sie verschlüsselt über das Internet zum Wide Area Network des Unternehmens.

Auch Mitarbeiter und Gäste auf dem Gelände profitieren. Sie erhalten am Standort der Smart Factory im Vergleich zu LTE deutlich besseren Empfang für Sprach- und Datenkommunikation. Zudem können sich externe Dienstleister und Zulieferer ebenfalls über das öffentliche Netz einklinken. So lassen sich zum Beispiel Systeme warten. Bei Bedarf kann das Unternehmen diese Verbindung mit einer speziellen Software separat absichern. 5G Campus-Netze sind also eine ideale Lösung für die mobile Kommunikation in der Smart Factory. Sie sind ebenfalls geeignet für die moderne Intralogistik der Industrie 4.0. Generell können sie überall dort zum Einsatz kommen, wo die Anforderungen an Performance, Reichweite und Sicherheit die Möglichkeiten bestehender Netze übersteigen.

Wir freuen uns auf Ihr Projekt!

Gern stellen wir Ihnen den passenden Experten zur Seite und beantworten Ihre Fragen rund um Planung, Implementierung und Wartung Ihrer Digitalisierungsvorhaben. Sprechen Sie uns an!

Vernetzung mit Ende-zu-Ende-Betreuung

Konnektivität ist die Basis der Digitalisierung. Nur durch integrierte Ansätze machen wir und Sie zukunftssicher. Hier erfahren Sie mehr über unsere vier Fokusthemen.

Zu unserer Strategie

Eine Frage des Wollens

Telekom-Chef Timotheus Höttges macht die Bedeutung der neuen Mobilfunkgeneration deutlich.