Nokia und Bosch gaben heute die Entwicklung einer 5G-basierten Technik zur präzisen Positionsbestimmung bekannt. Die Technik wird neuen Anwendungsfällen der Industrie 4.0 dienen. Beide Unternehmen haben dazu eine Machbarkeitsstudie (Proof-of Concept) in einer Bosch-Fabrik in Deutschland durchgeführt. Dabei haben umfangreiche Tests unter realen Produktionsbedingungen eine Genauigkeit von 50 cm auf 90 Prozent der Fabrikfläche ergeben. 

Die Positionierungstechnik erfasst mobile und tragbare Objekte, die mit dem 5G-Netz verbunden sind. Dabei ermittelt die Technik die exakte Position auch dort, wo kein globaler Satellitennavigationsdienst verfügbar ist, zum Beispiel in Fabriken, Lagerhäusern oder unterirdischen Anlagen. Im Rahmen der Tests bestimmte ein erweitertes 5G-Campusnetz die genaue Position von Objekten wie automatisierten Fahrzeugen, mobilen Robotern und mobilen Steuerkonsolen und konnte ihre Bewegungen im gesamten Werk in Echtzeit erfassen.

Normalerweise funktioniert die 5G-Positionsbestimmung über die Zeitmessung. Dafür wird ein mobiles Signal benötigt, um von einem mobilen Gerät zu verschiedenen Basisstationen und Ankerknoten im Netz zu gelangen. Da die Signale länger brauchen, um weiter entfernte Knoten zu erreichen, kann das Ortungssystem die Position bestimmen (triangulieren). Nokia und Bosch haben auf dieser Basis 5G-Knotenpunkte mit mehreren Empfangsantennen ausgestattet. Dadurch kann das Netz den Winkel der eingehenden Signale erkennen. Hochentwickelte Algorithmen der Nokia Bell Labs interpretieren die Zeitverzögerungen und Ankunftswinkel, um die wahrscheinlichste Position des mobilen Objekts zu bestimmen. Der Proof-of-Concept erzielt dabei eine Genauigkeit, die weit über den aktuellen Stand der Mobilfunktechnik hinausgeht. Er vermittelt dadurch einen Eindruck, wozu sowohl öffentliche als auch private 5G-Netze in Zukunft in der Lage sein werden.

Die präzise Positionsbestimmung ist für viele Anwendungen in der Industrie wichtig, z. B. für die Roboternavigation, die Überwachung von Anlagen und die Sicherheit der Angestellten. Die Möglichkeit, mit einem einzelnen Campusnetz sowohl Hochleistungskonnektivität zu realisieren als auch die Position von Objekten präzise zu bestimmen, hat auch viele Vorteile für den Betrieb. Dazu gehört z. B. eine weniger komplexe IT-Infrastruktur, was zu niedrigeren Gesamtbetriebskosten und höheren Investitionsrenditen führt.

Andreas Müller, Chief Expert und verantwortlich für die 6G-Aktivitäten bei Bosch, sagt: “Zu wissen, wo sich die Dinge befinden, ist in der Regel eine sehr wertvolle Information in der Fertigung. Während heute meist separate Systeme für die Vernetzung und für die Ortung von Objekten verwendet werden, könnte dies in Zukunft über eine integrierte 5G-Campuslösung erfolgen. Der gemeinsam mit Nokia durchgeführte Proof-of-Concept unterstreicht die führende Rolle von Bosch bei der Erforschung neuer Möglichkeiten für unsere Kunden und bei der Entwicklung der Fabrik der Zukunft.”

Nokia und Bosch blicken auf eine langjährige Zusammenarbeit zurück: 2017 gaben die beiden Unternehmen ihre erste strategische Kooperation zur Entwicklung von industriellen IoT- und Sensorik-Lösungen bekannt. Die heutige Ankündigung zur Technik der Präzisionspositionierung ist ein weiterer wichtiger Meilenstein. Dabei ist sie nur eine der Innovationen, an denen die beiden Unternehmen arbeiten. Nokia und Bosch forschen gemeinsam an der nächsten Netzgeneration und untersuchen, wie die künftigen 6G-Netze sowohl für die Kommunikation als auch für die Sensorik genutzt werden könnten, wenn sie Ende des Jahrzehnts kommerziell verfügbar sind.

Während 5G den Standort eines mit dem Netz verbundenen Geräts bestimmen kann, wird 6G in der Lage sein, die Position jedes beliebigen Objekts zu erfassen – unabhängig davon, ob es angeschlossen oder nicht angeschlossen ist. Dadurch können 6G-Signale ähnlich wie Radar funktionieren und Menschen ein Bewusstsein für ihre Umgebung vermitteln, das über die natürlichen Sinne hinausgeht.

Peter Vetter, Präsident von Bell Labs Core Research bei Nokia, sagt: „Bosch und Nokia Bell Labs sehen eine Zukunft, in der Netze weit mehr können als nur zu kommunizieren. Schon bald wird 5G vernetzte Geräte präziser als Satelliten erfassen, und zwar an solchen Orten, die Satelliten nicht erreichen können. Im nächsten Jahrzehnt wird 6G dann in der Lage sein, alle Objekte in den Abdeckungsbereichen des Netzes zu erfassen, unabhängig davon, ob sie aktive Funkgeräte enthalten. Wir erschaffen Netze, die den Menschen einen digitalen Sechsten Sinn verleihen werden.“