Anwendungsszenarien im Fokus

5G ist viel mehr als schnelles Surfen auf dem Smartphone

28. April 2021, 13:33 Uhr | Autor: Volker Ricker / Redaktion: Diana Künstler

Der neue Mobilfunkstandard ist die Weiterentwicklung des aktuell vor allem bei Handys genutzten LTE. Doch 5G kann weit mehr und sollte nicht auf diesen Anwendungsfall verengt werden. Ganz bewusst standen bei der Entwicklung der Technologie auch andere Szenarien im Vordergrund.

Ganz klar, für Privatanwender bringt 5G Vorteile mit sich: Die Datenübertragung ist bis zu zehnmal höher als bei LTE, was neue Anwendungen wie Streaming von 4K-Videos oder Mobile Gaming mit anspruchsvoller Grafik ermöglicht. Außerdem kommt der Mobilfunkstandard mit mehr Teilnehmern pro Funkzelle zurecht, was vor allem bei Großveranstaltung positiv auffallen wird da hier heutzutage die Netze oft überlastet sind.

Allerdings sind das eher inkrementelle Fortschritte bestehender Anwendungen und weniger Innovationen. Zudem stellt die Netzabdeckung bei der privaten mobilen 5G-Nutzung eine große Herausforderung dar: Dort wo noch kein Mobilfunkempfang in der Fläche vorhanden ist, kann auch kein schnelles Upgrade auf 5G erfolgen. Dagegen kann man 5G in einigen Teilen der Wirtschaft als echten Innovationstreiber bezeichnen. Bei der Auktion der 5G-Frequenzen wurden ganz bewusst nicht nur Telekommunikationsanbieter bedacht: Im hochfrequenten Bereich wurden auch Bänder für Unternehmen eingeplant. Dadurch können Unternehmen selbst räumlich begrenzte 5G-Netze (sogenannte Campusnetze) für IoT-Anwendungen aufbauen und den Mobilfunkstandard für sich nutzen. Anwendungsfälle dafür gibt es in verschiedenen Branchen:

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Industrie 4.0 und IIoT

Der Begriff Industrie 4.0 wurde bereits vor etwa zehn Jahren in Deutschland geprägt und hat sich mittlerweile über die ganze Welt verbreitet. Schon damals war er eng mit dem Internet der Dinge verknüpft. Dafür hat sich mittlerweile auch die Bezeichnung Industrial Internet of Things eingebürgert. Der Erfolg solcher Konzepte steht und fällt natürlich mit der Konnektivität verschiedener Geräte – von Sensoren in Maschinen über Roboter bis hin zu mobilen Geräten von Mitarbeitern – alles muss miteinander vernetzt sein. Bisher erfolgte die Vernetzung oft über WLAN. Allerdings ergibt sich hier das Problem, dass die Frequenzen nicht geschützt sind. Das bedeutet, Laptops, Tablets, Smartphones und -watches nutzen möglicherweise dieselben Frequenzbänder wie die Produktionstechnologie. Sollte es zu einer Überlastung einzelner Bänder kommen, kann das im Extremfall zu einem Ausfall von einzelnen Robotern führen. Daher gilt die Kommunikation über geschützte 5G-Bänder in der Branche als Favorit.

In der Zukunft werden wir in den Werken sehr wahrscheinlich eine Dreiteilung der drahtlosen Konnektivität sehen: WLAN für Büroarbeit und klassische Internetnutzung, öffentlicher Mobilfunk für persönliche mobile Geräte und das eigene 5G-Campusnetz für das IoT, beziehungsweise die Produktionsanlagen.

Krankenhausnetzwerke und Telemedizin

Ausfallsicherheit hat auch im medizinischen Bereich höchste Priorität. Fällt im Autowerk ein Roboter aus, ist das ärgerlich und kostet viel Geld – im Krankenhaus kann der Ausfall von Technik lebensbedrohlich sein. Für Anwendungen innerhalb einer Klinik, beispielsweise zur Unterstützung von Operationen, wäre also ein 5G-Campusnetz die Lösung der Wahl. Gerade im Gesundheitsbereich gibt es aber auch abseits der Campusnetze vielversprechende Einsatzmöglichkeiten für 5G – etwa die Vernetzung von Klinik und mobilem Einsatzteam

Mittels 5G ließen sich beispielsweise bestimmte Vitalfunktionen eines Patienten aus einem Krankenwagen direkt in die Notfallambulanz übertragen, was wertvolle Zeit spart, da sich das stationäre Team optimal vorbereiten kann, noch bevor der Patient eingeliefert wird. Für eine derartige Datenübertragung wäre an sich noch kein 5G notwendig, allerdings bringt der neue Standard wesentliche Verbesserung bei Übertragungsraten und Latenzen, selbst Livebilder aus dem Rettungswagen ließen sich damit übertragen. Besonders wichtig ist aber, dass die 5G-Technologie den reibungslosen Handover zwischen Funkzellen auch bei hohen Geschwindigkeiten sicherstellt und damit eine hochverfügbare und robuste Datenübertragung ermöglicht.

Ein weiteres Einsatzszenario ist die Telemedizin. Patienten können sich unnötige Wege und Wartezeiten ersparen und auf dem Land sowie in strukturschwachen Regionen, wo Ärztemangel droht, könnte die Fernbehandlung die medizinische Versorgung verbessern. 5G könnte hierin die Basis für ausfallsichere Verbindungen bilden, beispielsweise die Liveübertragung hochauflösender Bilder zwischen Patient und Arzt.