O5G-N-IoT
| Laufzeit: | 01.04.2022 - 31.03.2025 |
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. Horst Hellbrück |
| Mitarbeiter: | Ayman Soukieh,M.Sc.; ehem. (Swen Leugner, M.Sc.; Melanie Badura, M.Sc.) |
Hintergrund
Seit 2019 steht der Mobilfunkstandard 5G in den Startlöchern. In der Öffentlichkeit wird 5G oft nur mit schnellerem mobilem Internet verbunden. Doch 5G kann viel mehr. Vor allem im Bereich des sogenannten Internet der Dinge (IoT) ergeben sich für Unternehmen viele Anwendungsbereiche. Eine große Herausforderung stellt dabei der kostenintensive Aufbau von privaten 5G Netzen, den sogenannten 5G Campusnetzen dar. Die oft geschlossenen Lösungen und wenige, etablierte Anbieter, verlangsamen den Ausbau und die innovativen Möglichkeiten für Unternehmen. Auf dieser infrastrukturellen Kernproblematik aufbauend, können die für Innovation nötigen, anwendungsspezifischen 5G-fähigen IoT-Geräte nicht entwickelt werden.
Am Beispiel der „Rettungskräfte der Zukunft“ wird dies deutlich: Die Aufgaben der Rettungskräfte werden als sehr wichtig wahrgenommen. Im Gegensatz dazu stehen die für Rettungskräfte verfügbaren Kommunikationstechnologien des öffentlichen Bereichs wie TETRA, LTE und diverse weitere proprietäre Lösungen. Diese Lösungen sind geschlossen und erfüllen zum Teil nicht alle Anforderungen, die an heutige Notfalleinsätze gestellt werden.
Im Projekt Offene 5G-Campusnetze für Notfalleinsätze unterstützt durch Technologien für das Internet der Dinge (O5G-N-IoT) wird daher der Schwerpunkt auf offene Architekturen für das Internet der Dinge zur industriellen Forschung und vorwettbewerblichen Entwicklung gelegt. Dabei steht zum einen die Entwicklung und Integration von 5G-Komponenten, z. B. von Kameras und Sensoren wie Gasmessgeräte für Noteinsatzkräfte, im Fokus. Zum anderen wird eine offene 5G-Infrastruktur entwickelt, die den Einsatz von Rettungskräften nicht nur vorsieht, sondern auch geeignet technisch unterstützt. Ein portables 5G-System ergänzt die Lösung. Damit wird der Leitgedanke eines Ende-zu-Ende programmierbaren 5G+ Systems des Leitprojekts CampusOS in den Anwendungsfeldern des O5G-N-IoT verfolgt.
Ziel und Ansatz
Das Kompetenzzentrum CoSA ist für die Entwicklung, systematischen Aufbau und Evaluation des 5G Campusnetzes für Notfall- und Rettungseinsätze zuständig. Es werden dazu in der ersten Phase Simulationsmodelle entwickelt, die das System abbilden. Die Simulationsmodelle bilden dazu die Grundlage, um Network-In-The-Loop-Tests durchführen und die Systemparameter optimal an die jeweiligen Anwendungen anpassen zu können. Die erste Phase endet mit dem Aufbau des stationären Campusnetzes. In der zweiten Phase werden Mobilitätseigenschaften berücksichtigt, welche auf Ortungsalgorithmen und speziell angepassten Kommunikationsprotokollen basieren. Diese werden in den Simulationsmodellen getestet. Die zweite Phase endet mit dem mobilen (nomadischen) Campusnetz. Die letzte Phase ist eine Optimierung der beider Campusnetze aus den Ergebnissen und der jeweiligen Evaluation. Die Phasen werden durch Integration in die Anwendung, Endgeräte, 5G Systemmonitoring jeweils ergänzt.
Innovation
Die Innovation besteht zum einen in der Anwendung von 5G-Technologie für Rettungskräfte im Rahmen eines digitalen Zwillings, der ein digitales Abbild des Lagebilds liefert, aber auch in der Erweiterung einer 5G-Infrastruktur dynamisch im Einsatzfall mit Endgeräten für Einsatzkräfte durch offene Schnittstellen. Damit können Einsatzkräfte entweder auf die eigene portable 5G-Infrastruktur aufsetzen, in eine bestehende Infrastruktur eintreten und diese verwenden oder einen Mischbetrieb aus beiden Optionen nutzen. Die Einbindung von IoT-Endgeräten wie Sensoren erfolgt auch im Anwendungsfall gemäß dem Ansatz eines Ende-zu-Ende programmierbaren 5G+ Systems. Auch die vorgesehenen Ortungslösungen in den kommenden 5G Versionen werden für Einsatzkräfte und für den Einsatz des digitalen Zwillings eingesetzt, um so Standortdaten für die Einsätze nutzen zu können. Um Resilienz und Skalierbarkeit des komplexen, dynamischen Systems sicherstellen zu können, kommen formale Methoden zur statischen und dynamischen Qualitätssicherung der Lösung zum Einsatz.
Aktuelles
Am 2. Juli 2022 hat der NDR im Schleswig-Holstein Magazin über unser Projekt O5G-N-IoT berichtet. Dazu wurden Aufnahmen in unserem Flur und im 5G-Lab gemacht. Im Interview zu sehen sind unter anderem die Projektpartner Prof. Dr. Horst Hellbrück und Swen Leugner vom CoSA (TH Lübeck), Dr. Oliver Harnack von Dräger Safety und Martin Seidel von Akquinet. Zudem wurde die Freiwillige Feuerwehr Eutin gefilmt, bei der die Planungen für den mobilen 5G-Einsatz bereits vorangeschritten sind.
Quelle: NDR Schleswig-Holstein Magazin - Sendung vom 2. Juli 2022
Projektpartner | Gefördert durch | |
| Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Förderkennzeichen: 01MC22005D |
