Forside » Nyheder » Nyheder 

Nyt 5G-netværk til fremtidens robotter

 

Selvkørende biler og autonome droner i produktionshallerne stiller store krav til mobile netværk, og forskere arbejder nu sammen med verdens førende mobilaktører om udvikling af anden fase af 5G-teknologien.

 
Allerede inden første fase af 5G-netværket er i luften, arbejder specialister fra Aalborg Universitet (AAU) intenst på at forbedre det. De optimerede funktionaliteter, som næste fase skal indeholde, er essentielle i forhold til morgendagens teknologi som eksempelvis selvkørende biler og indendørs, autonome droner. Udviklingen sker i projektet ONE5G i samarbejde med andre af verdens toneangivende aktører inden for telekommunikation såsom Nokia, Samsung, Intel, Huawei og Orange.
 

Dataforsinkelser kan koste liv

Kravene til det mobile netværk stiger støt i takt med den avancerede, teknologiske udvikling, som griber længere og længere ind i vores hverdag. Især i tætbefolkede byområder og i landområder, hvor der er meget langt mellem masterne, er der flere udfordringer på vej. Det gælder for eksempel ved brug af distribuerede systemer, hvor der skal anvendes trådløs kommunikation, fordi enhederne ikke befinder sig lige ved siden af hinanden, men hvor der stilles lige så høje krav til pålidelighed, som hvis de var forbundet med kabler.
 
Det er tale om kritiske applikationer som eksempelvis skal få selvkørende biler til at kommunikere med hinanden og med sensorer i vejsiderne. Det forklarer Jimmy Jessen Nielsen, som er lektor på Institut for Elektroniske Systemer:
 
- Hvis det eksempelvis bliver detekteret, at der er en lastbil pĂĄ vej ud foran én, skal man være sikker pĂĄ, at ens bil modtager kommandoer om, at den skal nødbremse.  Og de kommandoer skal naturligvis komme med en usvigelig pĂĄlidelighed, siger han og henviser til den ene af de to store forbedringer, de skal indarbejde i næste version af 5G, nemlig URLLC - Ultra Reliable Low Latency Communication eller omskrevet til dansk: ultrapĂĄlidelig kommunikation med lav latenstid.
 

NĂĄr mĂĄleenheden hedder millisekunder

NĂĄr forskerne arbejder med ultrapĂĄlidelig kommunikation med lav latenstid, regner de i millisekunder. I det eksisterende 4G-netværk er den mindst opnĂĄelige latenstid - dvs. den tid, det tager at fĂĄ en besked fra ét sted til et andet - omkring 15-20 millisekunder. Men det er mĂĄske kun med 90 procents pĂĄlidelighed.
- Derfor kan der sagtens være 10 procent af beskederne, der først kommer efter 50 millisekunder, og 1 procent, der først kommer efter 100 millisekunder, og man kan ikke - i første version af 5G - stole pĂĄ timingen i kritiske applikationer, hvor det for eksempel gælder personsikkerhed. Og det er altsĂĄ én af de forbedringer, der skal være pĂĄ plads i anden version, siger Jimmy Jessen Nielsen.
 
Det er blandt andet også nødvendigt indendørs i fabrikshaller, hvor droner skal overvåge produktionen eller flyve rundt med materialer. Der kan også være tale om maskiner, der skal snakke sammen inde i produktionshallen.
 
- Hvis det er maskiner, der kan flytte sig, er det oplagt at anvende trådløs kommunikation i stedet for kabler, og her er det også særdeles vigtigt, at de kontrolsystemer, der styrer robotterne, fungerer ved et ultrapålideligt netværk med meget lav latenstid. Her er der ligeledes tale om, at vi skal ned på meget få millisekunder i forhold til at reagere på en given observation.
 

Mere effektive informationsprotokoller

I fremtidens kommunikation er der behov for forbedring af endnu en teknologi i netværket: Massive machine-type communication (mMTC). Med den stigende udbredelse af Internet of Things (IoT) stilles der stadig større krav til netværket om understøttelse af mange enheder pĂĄ én gang. Det kan være sĂĄ forskellige enheder som armbĂĄndsure med fitness-trackere, temperatursensorer til mĂĄling af fjernvarme eller følere til mĂĄling af næringsstoffer i jorden hos landmanden.
 
- Der vil helt sikkert komme mange flere typer af sensorer og små intelligente enheder, og når de så allesammen skal forbindes til mobilnetværket, er det lidt af en udfordring med de netværk, vi har i dag. Den måde en enhed tilgår netværket på, dvs. den protokol, der anvendes, er meget omstændelig og skal igennem mange trin som identifikation af afsender, sikkerhedstjek, tildeling af resurser osv.
 
Der er med andre ord en mængde information, der skal sendes frem og tilbage, før man rent faktisk kan sende den information om temperaturen, som er hele formålet med kommunikationen. Og de ekstra informationer, som kaldes overhead, kan sagtens indeholde ti gange mere data end selve temperaturoplysningen.
 
På den måde bliver der brugt alt for meget af nettets kapacitet på at få helt små informationer ud, som for eksempel en temperaturmåling. Man får populært sagt ikke nok valuta for pengene.
 
- Ved større dataoverførsler, hvor en bruger for eksempel opretter forbindelse for at streame en serie fra Netflix, skal dataforbindelsen måske holde i en halv time eller halvanden, og så er det en forsvindende lille del, der forsvinder til overhead, mens det ved en lille puls- eller vandmåling er en alt for stor del af kommunikationen, der er overhead. Det bliver der ikke plads til i fremtidens netværk, hvor IoT kommer til at spille en langt større rolle.
 

Definition af fremtidens standard

En af de store udfordringer bliver at fĂĄ de to nævnte forbedringer - URLLC og mMTC - til at blive understøttet i samme mobilnetværk pĂĄ én gang. De 13 telekommunikationsaktører, der arbejder sammen i forskningsprojektet for anden fase af 5G, er i tæt kontakt via telefonkonferencer og løbende møder. MĂĄlet er at udvikle forslag til den fælles standard for 5G, der defineres af den globale interesseorganisation 3GPP, og som dermed bliver gældende pĂĄ globalt plan.
 
- De virksomheder, vi arbejder sammen med, har simulatorer og testudstyr, der gør dem i stand til at foretage meget virkelighedsnære studier og give en detaljeret gengivelse af virkeligheden.  Som akademisk partner bidrager vi fra de helt tidlige stadier med idéudvikling og indledende undersøgelser af nye koncepter. Det er en stor tilfredsstillelse at have en reel indflydelse pĂĄ, hvad der kommer til at ligge i fremtidens 5G, ligesom AAU-forskere har haft det pĂĄ de tidligere versioner af netværksteknologien igennem projekter som f.eks. FANTASTIC-5G og METIS, siger Jimmy Jessen Nielsen.
 

FAKTA

  • ONE5G stĂĄr for E2E-aware Optimizations and advancements for the Network Edge of 5G New Radio
  • ONE5G er et samarbejde mellem Orange, TelefĂłnica, Huawei, Intel, Nokia, Samsung, B-COM, WINGS ICT Solutions, Freie Universität Berlin, Universidad de Malaga, Aalborg Universitet, Centre National de la Recherche Scientifique, Fraunhofter Heinrich Hertz Institute
  • Første version af 5G-standarden forventes frigivet i slutningen af 2018, hvorimod fase 2 forventes at være klar i 2020.
  • ONE5G-projektet er støttet af Horizon 2020, EUÂ’s program for forskning og innovation, og løber frem til maj 2019
 
Læs mere ved at klikke her.

 

 

 

Arkiv

Februar 2018

EUs energimål kan åbne døren for dansk erhvervsliv

ESVAGTs nyeste ERRV har fået hyre i Nordsøen

Intelligente kølecontainere forudser egne fejl

Maersk afviser mandskabsløse containerskibe

Fire nye skibe skal sejle pĂĄ metanol

Britiske ministre anklager Rusland for cyberangreb pĂĄ Maersk Line

Data sætter ekstra skub i den grønne omstilling

En fabrik lukker og en ny ĂĄbner

Stena Lines nye superfærger tager form

Mølleproducent valgt til verdens største havmøllepark

Grænseværdi for nitrat i drikkevand er under pres

Overskudsvarme anvendes til køling hos Scandlines

Som selvstændig sætter man sin egen standard

Rederierne bør gå forrest

Stor udbygning af vindmøller på land