Von Smart Farming bis zur Telemedizin: Viele künftige IoT-Anwendungen sind auf ein flächendeckendes 5G-Netz angewiesen.

Normalerweise freut sich der Bauer über die Kartoffel. Es sei denn, sie wächst mitten zwischen seinen Zuckerrüben. Durchwuchs nennen Landwirte dieses Ärgernis, wenn Restpflanzen aus einem vorjährigen Anbau im Boden überwintern und sich ungewollt in die neu eingesäte Folgekultur drängen. Traditionelle Methoden, diese Eindringlinge wieder loszuwerden – händisch ausrupfen oder einzeln mit Chemikalien besprühen –, sind arbeits- und zeitintensiv und wenig nachhaltig. Im niederländischen Städtchen Valthermond haben Forscher der Universität Wageningen daher eine neue Methode entwickelt, invasive Kartoffelpflanzen in Zuckerrohrfeldern automatisiert zu erkennen und zu beseitigen – mit der Hilfe von 5G.

MIT KAMERA UND 5G GEGEN UNGEBETEN GÄSTE

Und so funktioniert’s: Ein mit einer Kamera ausgerüstetes Roboterfahrzeug fährt das Rübenfeld ab und schickt den Livestream an einen cloudbasierten Rechner in Den Haag. Für die schnelle Übertragung der bandbreitenintensiven Videodaten sorgt das 5G-Netz. Auf dem Server übernimmt ein Machine-Learning-Algorithmus, der auf das Erkennen von Kartoffel- und Zuckerrübenpflanzen trainiert ist. Identifiziert die KI eine Kartoffelpflanze, schickt sie ein Signal zurück an den Roboter zum Besprühen mit einem Herbizid. Dank der extrem niedrigen Latenz von 5G liegen zwischen Erkennen und Besprühen nur Millisekunden. 90 Prozent dieses Zeitrahmens entfallen auf die Analyse, lediglich ein Zehntel auf die Datenübertragung.

Ergebnis des Feldtests: 95 Prozent der unerwünschten Kartoffelpflanzen hat der Roboter erfolgreich identifiziert und besprüht, in etwa die Quote einer menschlichen Arbeitskraft. Der Unterschied: Für diese unbeliebte Arbeit brauchen Feldarbeiter 20 Stunden pro Hektar – Kollege Roboter schafft die Fläche in gerade mal drei Stunden.

DIGITALE LANDWIRTSCHAFT DER ZUKUNFT

Das Praxisbeispiel zeigt, welche Vorteile der Mobilfunkstandard 5G in Kombination mit dem Internet of Things (IoT) in der Landwirtschaft bringen kann. Vernetzte Drohnen, Sensoren oder Fahrzeuge sammeln Daten, die ein IoT-Modul mit integrierter SIM-Karte oder eSIM-Profil zur Weiterverarbeitung verschickt. Erst der Mobilfunk macht hierbei einen mobilen Einsatz einfach möglich. Auch andere Smart-Farming-Anwendungen profitieren von Digitalisierung, Cloud, Mobilfunknetz, IoT und 5G: Drohnen zum gezielten Ausbringen von Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmitteln lassen sich beispielsweise in Echtzeit via 5G steuern und Over-the-Air mit Softwareupdates versorgen. Auch für fahrerlose Mähdrescher, Traktoren und sonstige landwirtschaftliche Fahrzeuge und Maschinen bietet 5G die erforderliche Bandbreite und Latenz. Laut einer Bitkom-Studie nutzen bereits vier von fünf Landwirten in Deutschland digitale Hilfsmittel. Ein Drittel setzt auf eine intelligente und teilflächenspezifische Ausbringung von Pflanzenschutz- oder Düngemitteln, zehn Prozent der landwirtschaftlichen Betriebe setzen Drohnen ein.