Privates LTE

Vor 5G: Nokia Private LTE mit 10 ms Latenzzeit

Die vernetzte Industrie ist möglich, durch ausgefeilte LTE-Technologie, die später von 5G "veredelt" werden will. Wer genau hinschaute, konnte in Hannover spannende Technik erleben.
Von der Hannover Messe berichtet
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Ein Thema auf der Hannover Messe ist 5G. Nur 5G ist für die Indus­trie noch gar nicht verfügbar.

Bei allen neuen Normen, die von der GSMA in der 3GPP ausge­ar­beitet werden, gibt es soge­nannte "Releases". Für 5G gibt es den Release 15, der den Non Stand Alone (NSA) Betrieb erlaubt, dazu muss bereits ein komplettes 4G-(LTE)-System vorhanden sein, worauf dann 5G-NR (New Radio = neue Modu­la­ti­ons­über­tra­gungs­ver­fahren) aufsetzt. Im kommenden Release 16 werden zeit- oder sicher­heits­kri­ti­sche Themen behan­delt, aber soweit ist es noch nicht.

Bei "Private LTE" von Nokia sind Pingzeiten von 10 ms (siehe gelbes Rechteck) möglich.
Bei "Private LTE" von Nokia sind Pingzeiten von 10 ms (siehe gelbes Rechteck) möglich.

Zauber­formel: Private LTE

Nun möchte die Indus­trie heute schon ihre Anlagen mobil steuern und das geht mit "Private LTE", was heute schon Ping­zeiten von 10 ms erlaubt. "Private LTE" ist ein LTE-Netz, das vom öffent­li­chen Netz abge­schirmt läuft. Als Frequenz­be­reich ist der für Indus­trie­an­wen­dungen vorge­se­hene 3,7-GHz-Bereich vorge­sehen. Prin­zi­piell könnte auch ein etablierter Netz­be­treiber (wie Telekom, Voda­fone oder Telefónica) den Dienst "Private LTE" auf seinen bereits vorhan­denen oder bald erstei­gerten Frequenzen fahren. Der Netz­werk­aus­rüster Nokia, zu dem auch die ehema­ligen Mitbe­werber Siemens Networks und Alcatel-Lucent gehören, zeigte in Hannover einige span­nende Anwen­dungen, die heute schon "Private LTE" verwenden.

Der vernetzte  Akkuschraubendreher "weiß", welche Schraube wohin gehört und wie fest sie anzuziehen ist.
Der vernetzte Akkuschraubendreher "weiß", welche Schraube wohin gehört und wie fest sie anzuziehen ist.

Vernetzter Schrau­ben­dreher im Indus­trie-Netz

Ein gutes Beispiel ist die Zusam­men­ar­beit mit dem Indus­trie­steue­rungs-Hersteller Bosch-Rexroth. Ein elek­tri­scher Akku-Schrau­ben­dreher ist über Mobil­funk mit dem Zentral­com­puter vernetzt, sodass das System erkennt, wenn die falsche Schraube in die falsche Bohrung gesetzt wird, oder wenn die Schraube zu hart oder zu schwach ange­zogen ist.

Das Demo-Sicherheitssystem von Nokia "checkt" das Messegelände, genauer die Standbesucher.
Das Demo-Sicherheitssystem von Nokia "checkt" das Messegelände, genauer die Standbesucher.

Nokia Sicher­heit

Dass Nokia Mobil­funk­netz­werke ausrüstet, ist allge­mein bekannt. Nokia ist aber schon seit vielen Jahren im Thema Sicher­heit unter­wegs. Dabei geht es nicht nur im Fire­walls, sondern auch um Objekt­si­cher­heit. Ein Beispiel: In einem Werks­ge­lände ist eine Person unter­wegs, die dort mögli­cher­weise nicht hinge­hört. Nokia Systeme erkennen die Person, glei­chen sie mit der Mitar­bei­ter­da­ten­bank ab und melden Person samt Bild und Standort an eine Leit­stelle. Wäre es ein berech­tigter Besu­cher, könnte Entwar­nung gegeben werden, andern­falls werden bei Nacht Lampen einge­schaltet und weitere Kameras akti­viert.

Auf Kunden­wunsch betreibt Nokia diese Sicher­heits­sys­teme auch mit Personal aus einer Zentrale, die sich nicht unbe­dingt auf dem Werks­ge­lände befinden muss. Dabei können mehrere Firmen aus dieser Zentrale verwaltet werden, was bei klei­neren Unter­nehmen inter­es­sant sein kann, wo sich ein kompletter eigener Sicher­heits­dienst nicht lohnen würde.

Predic­tive Main­ten­ance

"Predic­tive Main­ten­ance" ist die große Kunst, vorher­zu­sagen, wann eine Anlage den Geist aufgibt. Wenn daheim die Wasch­ma­schine direkt nach dem Urlaub den Geist aufgibt, ist das ärger­lich, weil man erst dann die Ange­bote prüfen wird, wo es eine neue Maschine gibt. Auf die Indus­trie bezogen ginge das anders: Durch perma­nente Messungen und Erfah­rungen mit anderen Maschinen entsteht eine Daten­bank, aus der sich mit etwas "KI" (künst­li­cher Intel­li­genz) gut vorher­sagen lässt, wann es ein Problem geben könnte, dann stehen die Ersatz­teile schon bereit oder durch gute Wartung hält die Anlage doch länger durch.

Das softwaregesteuerte SD-WAN von Nokia verknüpft weltweit, auf Wunsch auch mit einer Cloud
Das softwaregesteuerte SD-WAN von Nokia verknüpft weltweit, auf Wunsch auch mit einer Cloud

Nokia vernetzt welt­weit

Dass Nokia Netz­werke baut, ist bekannt, die müssen aber gar nicht unbe­dingt per Funk verbunden sein. SD-WAN ist ein Soft­ware-Defined-Wide-Area Netz­werk, das welt­weit ausge­rollt werden kann. Eine Außen­stelle in Neusee­land steht mit dem Haupt­quar­tier in Finn­land oder dem Zulie­ferer in den USA in perma­nenter Verbin­dung. Der Clou: Es wird nur ein spezi­eller Nokia (Alcatel-Lucent) Mini­router (so groß wie eine Prali­nen­schachtel) aufge­stellt, die Geräte ange­stöp­selt, und kurz darauf sind alle Teil­nehmer vernetzt, auf Wunsch vom öffent­li­chen Netz abge­schirmt. Es muss am Einsatzort nur ein stabiles Internet zur Verfü­gung stehen.

Zur Indoor-Navigation in großen (Lager-)Hallen wird Bluetooth verwendet. Die Dame trägt am Hals eine Bluetooth-Bake.
Zur Indoor-Navigation in großen (Lager-)Hallen wird Bluetooth verwendet. Die Dame trägt am Hals eine Bluetooth-Bake.

Exakte Indoor-Navi­ga­tion

Wer kennt nicht das Problem, in riesigen Messe­hallen den rich­tigen Stand zu finden? Oder in der Lager­halle ein Paket aufzu­spüren, dass in irgend­einem Regal liegen sollte? Nokia zeigte eine Lösung mit einer Blue­tooth-Bake. Für den Mitar­beiter könnte das sein umge­hängter Werks­aus­weis sein, am Karton ein Aufkleber, der wie ein RFID aussieht. An der Decke der Halle hängen Blue­tooth-Basis­sta­tionen, die ein spezi­elles lokales Netz aufspannen, worüber navi­giert werden kann. Statt Blue­tooth wären auch LTE/5G-Tech­no­lo­gien denkbar.

Die Nokia Factory in a Box ist ein Mini­pro­duk­ti­ons­werk in einem Stan­dard-Indus­trie-Container. Hier können Maschinen oder Anla­gen­teile schnell von Standort A nach Standort B trans­por­tiert werden, um zeit­weise bestimmte Aufgaben zu erle­digen. Diese Container sind über Netz­werk­tech­no­logie von Nokia mit der Außen­welt verbunden. In Hannover wurde die Version 2.0 des Contai­ners vorge­stellt.

Eines wurde in Hannover nicht gezeigt: Neue Handys mit dem Nokia-Schriftzug. Die Nokia-Handys werden mit einer Lizenz von Nokia bekannt­lich von der Firma HMD Global entwi­ckelt, produ­ziert und verkauft, die in Hannover nicht vertreten war. Der neueste Spross ist das Nokia 9 Pure­View, das wir bereits kurz getestet haben.

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