5G-Netzausbau: Der IoT-Turbo für die Industrie der Zukunft

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.

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.

5G bietet für viele aktuelle und künftige Anwendungsfälle (siehe Infobox) in unterschiedlichen Branchen nicht nur die nötige Geschwindigkeit und Netzwerkkapazität. Auch die von der Industrie geforderte garantierte Qualität (Quality of Service / QoS) und die Sicherheit sind nur mit Mobilfunk realisierbar. Die Voraussetzung: Das Netz muss überall verfügbar sein.

Deshalb rüstet die Deutsche Telekom ihr Netz flächendeckend auf – nicht nur in Ballungsgebieten, sondern auch im ländlichen Raum. Wir setzen dabei vor allem auf die Non-Standalone-Technik (NSA) und nutzen bestehende 4G-Mobilfunkmasten. Was bedeutet das für die Industrie? Da es schneller geht, vorhandene Infrastruktur auszubauen als neue Masten aufzustellen, werden wir bis Ende 2021 mit unserem 5G-Netz 90 Prozent der Bevölkerung versorgen können, das entspricht etwa 75 Millionen Menschen. Dann werden auch viele Tarife ohne Aufpreis 5G-tauglich sein.

„Mit Non-Standalone wollen wir zunächst möglichst viele Menschen und Unternehmen in der Fläche erreichen, bevor wir den Standalone-Ausbau forcieren“, sagt Thomas Lips, CTO bei Deutsche Telekom IoT. „Wir bauen unser 5G-Netz also demokratisch aus, wenn man so will.“

Eine weitere Voraussetzung ist 5G-kompatible Hardware. Alle aktuell verfügbaren 5G-Geräte sind NSA-tauglich. Die meisten davon werden nach einem späteren Software-Update auch für die Standalone-Technik (SA) einsetzbar sein und profitieren dann sofort vom weiteren Netzausbau. Bis Ende des Jahres wird die Telekom 14 geprüfte und zertifizierte IoT-Module anbieten können, die es unterschiedlichsten Industriezweigen möglich machen wird, 5G-NSA zu nutzen. In mittlerweile 36 Ländern (Stand: November 2021, siehe Netzabdeckungskarte) ist zudem 5G-IoT-Roaming möglich. Hierfür haben wir entsprechende Abkommen mit internationalen Netzanbietern getroffen. Der Vorteil: Überquert etwa ein Lkw in der Logistik Ländergrenzen, bleibt das IoT-Trackingmodul einsatzfähig. Hersteller von IoT-Geräten können zudem ihre Produkte auch in anderen Märkten anbieten, ohne landesspezifische Funkmodule einbauen zu müssen.