Der Mobilfunkstandard 5G ist eines der Themen, mit denen sich an der Hochschule Koblenz das IOTLAB um Prof. Dr. Wolfgang Kiess sowie das Kompetenzzentrum digitale Technologien Mittelstand für die Region Mittelrhein-Westerwald (DigiMit²) befassen. An der Forschung zu den dabei relevanten Fragestellungen arbeiten auch Studierende regelmäßig mit.
Derzeit verfasst etwa Artur Kammerloch, Student der Informationstechnik, seine Bachelorthesis zum Thema „5G-Schnittstelle an einer automatisierten Produktionsanlage“ in Kooperation mit der Hahn Automation GmbH in Rheinböllen, wo er nun vor Ort erste Messungen durchgeführt hat. Das war zugleich der erste Einsatz des kürzlich von der Hochschule Koblenz aufgebauten 5G-Campusnetzes für Tests direkt bei einem Unternehmen.
Digitalisierung von Geschäftsprozessen vorantreiben
„Der Mobilfunkstandard 5G ermöglicht die Digitalisierung von Geschäftsprozessen voranzutreiben und Maschinen, Sensoren und Fahrzeuge mobil zu vernetzen – im Produktionsprozess, in der Logistik oder der Automatisierung“, erläutert Prof. Dr. Wolfgang Kiess vom Fachbereich Ingenieurwesen, Betreuer der Bachelorarbeit.
Hahn Automation sei der perfekte Partner, um die Anwendung des 5G-Standards zur Realisierung eines lokalen privaten drahtlosen Netzwerks zu untersuchen. „Wir freuen uns, dass unsere fast zehnjährige Forschungs-Expertise im 5G-Bereich durch das kürzlich an der Hochschule aufgebaute 5G-Campusnetz nun auch ganz praktisch und konkret Unternehmen der Region zur Verfügung steht.“
Konkretes Konzept für ein 5G-Campusnetz
Für den Studenten ist der aufwändige Versuchsaufbau die Grundlage für die weitere Arbeit an der Bachelorarbeit: „Wir haben das Lager und die Montagehallen von Hahn Automation ausgeleuchtet und die Verfügbarkeit der 5G-Verbindung an unterschiedlichen Positionen gemessen, damit ein konkretes Konzept für ein 5G-Campusnetz ausgearbeitet werden kann“, erläutert Kammerloch.
Begleitet hatte den Bacheloranden Hendrik Solscheid. Er ist im DigiMit²-Kompetenzzentrum der Leiter des DigiTrucks, der einen von der Arbeitsgruppe von Prof. Kiess entwickelten 5G-Demonstrator enthält. „Im Rahmen der Bachelorthesis haben wir den 5G-Demonstrator des DigiTrucks erstmals bei einem Unternehmen angewendet“, berichtet Solscheid. „Nach diesem erfolgreichen Auftakt werden weitere Firmen von unserer Technik profitieren.“
Nur vier 5G-Zellen für eine Produktionshalle
Beim Demonstrator erfolgt die Kommunikation der 5G-Zelle vor Ort mit dem 5G-Core im IOTLAB der Hochschule Koblenz verschlüsselt über eine VPN-Verbindung durch das öffentliche Mobilfunknetz. „Mit diesem Setup belassen wir den komplexen und schweren 5G-Core an der Hochschule“, sagt Prof. Kiess. „Wir müssen nur eine einzelne Zelle von der Größe eines handelsüblichen WLAN-Accesspoints mit in die Unternehmen bringen und können damit im Handumdrehen ein vollwertiges 5G-Campusnetz aufbauen.“
Die ersten Skizzen für den Aufbau eines 5G-Campusnetzwerks beinhalteten zehn 5G-Zellen. „Ich war erstaunt, mit wie wenig Zellen sich eine solche Produktionshalle abdecken lässt“, erklärt Kammerloch nach den ersten Ergebnissen der Messungen. „Bei der Vielzahl an automatisierten Produktionsanlagen, die in den Hallen stehen, bin ich von einer weitaus größeren Anzahl an 5G-Zellen ausgegangen.“
Nach den Messungen ist klar, dass sich das 5G-Campusnetzwerk mit nur vier 5G-Zellen realisieren lässt. Dank des Demonstrators ist somit für Hahn Automation eine Grundlage an Daten geschaffen, mit der sich ein hauseigenes 5G-Campusnetzwerk planen lässt. (jk)
