Themenschwerpunkt
5G Forschungsprojekt
FlexShield.
Resiliente 5G-Vernetzung für industrielle Echtzeitanwendungen.
Sichere 5G-basierte Innovationen in der Industrie 4.0 sind von entscheidender Bedeutung für die Digitalisierungsstrategie Deutschlands. Sie stärken die digitale Souveränität des Landes und ermöglichen eine führende Rolle als Technologieanbieter im globalen 5G/6G-Wettbewerb. Standardisierte 5G-Campus-Systeme bieten im Grundsatz eine für teleoperierte Transportsystem ideale Infrastruktur. Im Rahmen von FlexShield sollen die Risiken für den Einsatz dieser modernen Netztechnologien geprüft und minimiert werden.
Die Mitglieder des Konsortium.
Projektinformationen.
Projektlaufzeit:
1. Juli 2023 bis Ende November 2024
Unsere Motivation
Sichere 5G-basierte Innovationen in der Industrie 4.0 sind von entscheidender Bedeutung für die Digitalisierungsstrategie Deutschlands. Sie stärken die digitale Souveränität des Landes und ermöglichen eine führende Rolle als Technologieanbieter im globalen 5G/6G-Wettbewerb. Derzeit ist der Einsatz fahrerloser Transportsysteme in logistischen Prozessen auf vordefinierte Trajektorien beschränkt. Die Teleoperation als Handover-Technologie zur Übernahme von kritischen Tätigkeiten durch einen Teleoperationsagenten verspricht eine vielversprechende Weiterentwicklung, bringt jedoch verschiedene Herausforderungen mit sich. Durch einen Teleoperator könnten verschiedene Fahrzeuge wie LKWs, Gabelstapler oder andere Flurförderfahrzeuge von einer einzigen Person gesteuert werden. Während die Teleoperation Logistikmitarbeiter dementsprechend entlastet und gleichermaßen das Unfallrisiko verringert, birgt diese auch Herausforderungen, denn der Einsatz teleoperierter Transportsysteme unterliegt einer angriffs- und dienstqualitätsanfälligen Mobilfunkinfrastruktur.
Unsere Vision
Standardisierte 5G-Campus-Systeme bieten im Grundsatz eine für teleoperierte Transportsystem ideale Infrastruktur. Im Rahmen von „FlexShield“ sollen die Risiken für den Einsatz dieser modernen Netztechnologien geprüft und minimiert werden.
Unsere Ziele
In diesem Projekt werden Resilienzinnovationen erforscht und demonstriert, die die 5G-basierte kontinuierliche Diensterbringung für kritische Industrieanwendungen stärken sollen. Im Kern dieser Innovationen liegen vier Konzepte: die Redundanz von 3,7 GHz- und 26 GHz 5G-Radiosystemen, die Erprobung von 5G-Relais-Drohnen, der Einsatz echtzeitfähiger, programmierbarer Time-Sensitive Networking-Übertragungsmechanismen und letztendlich der Einsatz von Hardware-basierter Authentifizierung und Mechanismen der Softwareintegritätsüberprüfung zur Laufzeit. Das Resultat ist eine Ausschöpfung der Effizienz entlang der Wertschöpfungskette durch die Kombination von Automatisierung und Teleoperation für komplexe Tätigkeiten in Logistikprozessen.
Was wir erreichen wollen
Das Ergebnis des Vorhabens ist eine Steigerung der Effizienz entlang der Wertschöpfungskette durch die Kombination von Automatisierung und Teleoperation für komplexe Tätigkeiten in Logistikprozessen. Eines der Ziele besteht darin, den gesamten Prozess mittels 5G zu optimieren, wodurch manuelle Arbeitsschritte zwischen Lagerung, Beladung und Entladung entfallen.Kompetenzen im Bereich der Planung, des Aufbaus und der Optimierung von resilienten 5G-Campusnetzen werden verbessert, um diese an Industriestandorten in Deutschland auch für andere Branchen zur Verfügung stellen zu können. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf der resilienten Architektur des Netzwerks, um Campusnetze noch besser in der Industrie einzusetzen. Die Ergebnisse des Vorhabens werden auf verschiedenen Ebenen genutzt. Es werden Arbeits- und Prozessabläufe unter Berücksichtigung des resilienten 5G-Netzes und der Teleoperationsplattform optimiert. Dabei werden modifizierte Prozessabläufe an die Arbeits- und Infrastrukturbedingungen angepasst. Des Weiteren ist die langfristige Schaffung neuer Arbeitsprofile geplant, die im Zusammenhang mit mobiler Robotik, Teleoperation von Fahrzeugen und Robotern stehen. Dadurch sollen langfristig höherwertige Arbeitstätigkeiten in den Fokus gerückt und Tätigkeitsfelder in der Logistik attraktiver gestaltet werden.
Wie es weiter geht
Die gesammelten Erkenntnisse und Erfahrungen des 5G-Netzes werden genutzt, um weitere Forschungsaktivitäten der nächsten Generation mit flexibler Integration heterogener Technologien in 5G-Netzen zu Initiieren.
Projekt-Dokumentation.
Unser Projektverlauf.
Mai 2024
Konfiguration 5G-Netz
Im Mai 2024 begann die Konfiguration der 5G-Systeme. Dieser Schritt ist entscheidend für die Einrichtung und Optimierung der Netzwerkinfrastruktur zur Unterstützung fortschrittlicher Kommunikationslösungen.
April 2024
TSN-Multipathing
Im April 2024 wurde die TSN-Multipathing-Technologie (Frame Replication and Elimination for Reliability, FRER) erfolgreich implementiert und getestet. Diese Technologie verbessert die Zuverlässigkeit und Redundanz der Netzwerkinfrastruktur erheblich.
März 2024
Jammer-Test abgeschlossen
Im März 2024 wurde gemeinsam mit der Universität Duisburg-Essen (UDE) ein erfolgreicher Test des Jammers durchgeführt, um ein 3,7-GHz-Netz zu stören. Dieser Test diente der Untersuchung und Weiterentwicklung von Abwehrmaßnahmen gegen Störsignale.
Februar 2024
Messebesuch @MWC Barcelona
Im Februar 2024 fanden persönliche Treffen und Austauschtermine mit Herstellern von 5G-mmWave-Technologien statt. Diese Meetings boten die Möglichkeit, direkt mit den Herstellern zu kommunizieren, technische Details zu besprechen und zukünftige Kooperationen zu planen.
Februar 2024
Implementierung von Authentitätsprüfungen
Im Februar 2024 wurde die Implementierung von Authentitätsprüfungen mithilfe von Hardware-Sicherheitsmodulen (HSM) erfolgreich abgeschlossen. Diese Maßnahme stärkt die Sicherheit und Integrität der Systemkommunikation.
Januar 2024
Ausführung Tiefbauarbeiten
Im Januar 2024 wurden der Outdoor-Mast und das Outdoor-Cabinet für die mmWave- und Sub-6-5G-Technik errichtet. Zusätzlich wurde die Verkabelung durchgeführt, um die notwendige Infrastruktur für den Betrieb der fortschrittlichen 5G-Kommunikationstechnologie sicherzustellen.
Januar 2024
Integration des LKW
Im ersten Quartal 2024 wurde die Implementierung des Schnittstellensystems für Lkw und die Einrichtung des Fahrzeugnetzwerks für Sub-6-GHz- und mmWave-Endgeräte erfolgreich abgeschlossen. Diese Maßnahmen sorgen für eine reibungslose Kommunikation und Datenübertragung innerhalb der Fahrzeuge.
Dezember 2023
Workshop HS Darmstadt
Im Dezember 2023 führten wir gemeinsam mit der Hochschule Darmstadt einen Workshop zum Thema Jamming von 3,7-GHz-Netzen durch. Experten diskutierten innovative Ansätze und Maßnahmen zur Erkennung und Abwehr von Störsignalen in diesen Netzwerken.
Dezember 2023
Funknetzplanung abgeschlossen
Im Dezember 2023 wurde die Funknetzplanung für die FlexShield-Test- und Forschungsumgebung erfolgreich abgeschlossen. Die Planung umfasste sowohl Sub-6-GHz- als auch mmWave-Frequenzen, um optimale Netzwerkbedingungen für die Tests und Forschungsaktivitäten zu gewährleisten.
November 2023
Messebesuch @Sas van Gent
Im November 2023 besuchten wir eine Fachmesse in Sas van Gent, um uns mit Branchenexperten auszutauschen, neues Wissen zu gewinnen und wertvolle Netzwerkkontakte zu knüpfen. Diese Veranstaltung bot zahlreiche Gelegenheiten zur Weiterbildung und zur Stärkung unserer Branchenverbindungen.
November 2023
1. Demonstration des TSN Controllers
Im November 2023 fand die erste erfolgreiche Demonstration des TSN Controllers statt. Diese Präsentation zeigte die Funktionalität und die Leistungsfähigkeit des Controllers in realen Anwendungsumgebungen.
Oktober 2023
Weiterentwicklung der Teleoperationsarchitektur
Im dritten Quartal 2023 wurde das globale Systemarchitekturdesign für die Teleoperation von Lkw und Gabelstaplern erfolgreich abgeschlossen. Dieses Design legt die Grundlage für die Implementierung und den Betrieb der Fernsteuerungssysteme.
Oktober 2023
TSN Workshop
Im Oktober 2023 organisierten wir einen spezialisierten Workshop, um die Integration von Time-Sensitive Networking (TSN) in 5G-Netze zu erörtern. Experten und Projektpartner arbeiteten zusammen, um innovative Lösungen und Implementierungsstrategien zu entwickeln.
September 2023
Projekt-Meeting @Logicall
Im September 2023 fand ein wichtiges Projekt-Meeting bei Logicall statt. Dabei wurden Aufgaben verteilt und die ersten Workshops durchgeführt. Alle Partner arbeiteten gemeinsam am Projekt, um die nächsten Schritte und Ziele zu definieren und zu koordinieren.
August 2023
Projektauftakt in Dresden
Projektauftakt in Dresden: Im August 2023 fand der offizielle Start unseres Projekts in Dresden statt, bei dem wir uns mit anderen geförderten Projekten austauschten. Diese Gelegenheit nutzten wir, um Wissen zu teilen und wertvolle Kontakte zu knüpfen
Juli 2023
Begehung der Testumgebung @Logicall
Begehung der geplanten Testumgebung: Im Juli 2023 besuchten wir den Logicall Lagerkomplex in Duisburg, um die Testumgebung vor Ort zu besichtigen. Dabei nahmen wir Drohnen- und Luftbilder auf, um die Planung und Umsetzung des Projekts zu optimieren.
Juni 2023
Kickoff Meeting @Triopt Group
Kick-Off Meeting in Moers: Im Juni 2023 trafen sich alle Teams der einzelnen Konsortialpartner des Forschungsprojektes bei der Triopt Group in Moers. Dieses Treffen markierte den offiziellen Start unserer gemeinsamen Arbeit und bot eine wichtige Gelegenheit zur Vernetzung und Abstimmung der weiteren Vorgehensweise.
Dein Ansprechpartner.
Wenn du neugierig auf das Projekt FlexShield bist oder allgemeine Fragen zu 5G Campus-Netzen hast, zögere nicht, dich an uns zu wenden. Unsere Expertenteam freut sich darauf, dir weiterzuhelfen und deine Fragen zu beantworten.
E: jonas.piepke@triopt-group.de
T: +49 2841 88 941 – 312
M: +49 162 420 17 91
Jonas Piepke
Projektleiter