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Aus dem NI Trend Watch

5G: Das Internet für alle und für alles

2. April 2015, 13:59 Uhr | Quelle: National Instruments

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Unzählige vernetzte Geräte

Bis 2020 werden laut Branchenanalysten weltweit 50 Milliarden Geräte mit mobilen Netzen verbunden sein, und dazu zählen nicht nur die tragbaren. Embedded-Geräte, die Informationen an andere Geräte, Server oder die Cloud senden, werden einen hohen prozentualen Anteil dieser Geräte ausmachen.

Die explosionsartige Zunahme der mit dem Internet verbundenen Geräte wird als Internet der Dinge (Internet-of-Things, IoT) betitelt. Diese Geräte können Sensoren zur Messung von Druck, Temperatur oder Spannung umfassen oder etwa Aktoren, die Geräte ein- und ausschalten oder Anpassungen in Echtzeit vornehmen.

Ein Beispiel sind Ampeln, die nicht nur dezentral getaktet, sondern auch so vernetzt und gesteuert sind, dass Stellen mit Verkehrsstockungen sofort erkannt und entlastet werden. Wenn Fahrzeuge direkt mit einer Verkehrsregelung vernetzt wären, könnten Ampeln sogar überflüssig werden.

Gebäude, Brücken und Straßen könnten kontinuierlich auf ihren Zustand überwacht werden. Unternehmen und Regierungen könnten die Überwachung der Luftverschmutzung nutzen, um Emissionen zu regulieren und Abhilfe zu schaffen. Vitalwerte von Patienten ließen sich aufzeichnen und überwachen, um Ursache und Wirkung bestimmter Gesundheitssituationen besser zu verstehen. Die Möglichkeiten sind unbegrenzt.

Die für die Umsetzung dieser Möglichkeiten erforderlichen 5G-Systeme setzen sich aus heterogenen Geräten zusammen, die geringe und hohe Bandbreiten kombinieren. Daraus ergeben sich erhebliche Herausforderungen beim Design. Um das Potenzial des IoT nutzen zu können, muss sich 5G mit Antwortzeiten (Latenz) beschäftigen. Steuerung ohne deterministische Antwortzeiten beschränkt den Nutzen und die Verbreitung dieser Technologien. Die Latenz bei derzeitigen Netzen wird im Mittel auf einige zehn Millisekunden geschätzt, wobei die Standardabweichung sehr groß ist. Falls es Forschern gelingt, die Latenz zu verringern und den Determinismus zu verbessern, könnten Steuerungsanwendungen (also vernetzte Geräte mit Sensoren, Aktoren usw.) dezentral oder autonom in der Cloud gesteuert und betrieben werden.