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Präzise Indoor-Ortung mit Private 5G

Das GEO5G-Projekt von Firecell ist eine revolutionäre Innovation in der Welt der intelligenten Werkzeuge für die Innen- und Außenortung. Es kombiniert die fortschrittlichste private 5G-Technologie mit modernsten Indoor-Positionierungsmethoden, um Nutzern genaue Karten und Navigation in Innenräumen (Geofencing) für Unternehmen jeder Größe zu bieten.

Das GEO5G-Projekt von Firecell ist eine revolutionäre Innovation in der Welt der intelligenten Werkzeuge für die Innen- und Außenortung. Es kombiniert die fortschrittlichste private 5G-Technologie mit modernsten Indoor-Positionierungsmethoden, um Nutzern genaue Karten und Navigation in Innenräumen (Geofencing) für Unternehmen jeder Größe zu bieten.

Dies ermöglicht den Nutzern,:

  • Finden Sie Ihre Werkzeuge in Echtzeit
  • Bis zu 1 m Genauigkeit in Innenräumen*
  • Blockierwerkzeuge mit Geofencing
  • Anschluss von 100 Geräten pro 5G-Antenne
  • Erzielen Sie gleich beim ersten Mal 100 % Qualität
  • Vermeiden Sie kostspielige Nacharbeiten und Qualitätskontrollen
  • Sparen Sie Zeit, indem Sie nicht nach gemeinsam genutzten Tools suchen müssen
Logo Frankreich 2030

Dieses Projekt ist die Initiative eines starken französischen Konsortiums, das sich mit Firecell zusammengetan hat. Dieses Projekt ist Preisträger des 5G-Beschleunigungsplans der französischen Regierung (France 2030).

Auf der Grundlage der neuesten 3GPP-Version für Industrie 4.0 wird diese branchenweite Zusammenarbeit neue Standards im Bereich der Ortung und Navigation in Innenräumen setzen.

In einem Montagewerk finden wir eine große Anzahl von Werkzeugen. Diese Werkzeuge können an verschiedenen Arbeitsplätzen eingesetzt werden, je nach Fortschritt der Montage des Produkts, aber auch je nach den Abmessungen des Produkts bewegt werden.

Es kann auch während der Lebensdauer eines Werkzeugs, die Notwendigkeit zu kontrollieren oder Wartungsarbeiten durchzuführen, ohne dass ein Bediener benachrichtigt wird. So kann der Bediener das Werkzeug in der Wartungs- oder Messtechnikabteilung lokalisieren.

Um diese Probleme zu lösen, ermöglicht die Nutzung eines privaten 5G-Netzes die Erstellung einer Karte zur Suche nach einem Werkzeug in einer von diesem privaten 5G-Netz abgedeckten Zone. Diese Geolokalisierung ermöglicht es dem Benutzer, nach einer Kennung zu suchen und das Werkzeug auf einer digitalen Version der Fabrikkarte anzuzeigen.

Im obigen Anwendungsfall haben wir n angeschlossene Schraubendreher.  

Für jede der Schrauben muss pro Arbeitsschritt eine bestimmte Anzahl von Schraubvorgängen durchgeführt werden (roter Bereich). Das im Rahmen des GEO5G-Projekts entwickelte System wird es ermöglichen, zu messen und Warnungen zu senden, wenn der Bediener nicht alle diese Aktionen in einer vordefinierten Reihenfolge und in einer vordefinierten Zone ausführt. Dies ermöglicht eine höhere Qualität der industriellen Prozesse.

Die Mitglieder des Konsortiums: 

FIRECELL entwickelt und liefert eine private 5G-Plattform für die genaue Lokalisierung von 5G-Chips und Objekten. Dazu gehört eine Schlüsselkomponente namens LMF (Location Management Function)

EUROUTILS bietet Lösungen für den industriellen Werkzeugbau (verbundene Werkzeuge)

MIODEX bietet industrielle Werkzeuglösungen (verbundene Werkzeuge)

TMF entwickelt die Magic Data Box, um die korrekte Funktion der angeschlossenen Werkzeuge zu kontrollieren.

Axians (über das Unternehmen SYSOCO) entwickelt die Kartierungssoftware, die es ermöglicht, die angeschlossenen Werkzeuge und das 5G-Lokalisierungssystem zu verbinden. SYSOCO sorgt auch für die vollständige Integration des Projekts, die Überwachung der Ausrüstung und die Installation der kompletten GEO5G-Lösung auf den Arbeitsplätzen der Testfabrik.

STELLANTIS stellt Testarbeitsplätze zur Verfügung, auf denen das System installiert und unter realen Bedingungen getestet wird.

AW2S bietet 5G-Funkköpfe.

Genaue Ortung und Verfolgung in Innenräumen 

Das GEO5G-Projekt wird die genaue Ortung von Personen und Objekten in Gebäuden ermöglichen, unabhängig davon, wo sie sich befinden. 

Konkret können Sie mit dem GEO5G-System die genaue Position von Werkzeugen und Arbeitsvorgängen in Innenräumen mit einem Anti-Absturz-System bestimmen, die Rückverfolgbarkeit des Fertigungsprozesses an Montagelinien in der Automobil- oder Luftfahrtindustrie verbessern oder sogar die Sicherheit von Technikern oder Bedienern in einer potenziell riskanten Roboterumgebung gewährleisten.

Wie funktioniert das?

  • Bereitstellen eines privaten 5G-Netzwerks in Ihrer Fabrik
  • Mieten Sie eine dedizierte Frequenz für Ihr Werk von Ihrer lokalen Regulierungsbehörde
  • Verbinden Sie jedes Werkzeug mit einem 5G-Chip
  • Bestimmen Sie Ihre Fabrikzonen und Ihre Arbeitsschritte
  • Festlegung von Arbeitsabläufen für eine Gruppe von Werkzeugen
  • Verknüpfen Sie jedes angeschlossene Werkzeug mit seiner Zone / seinem Arbeitsschritt
  • Lokalisieren Sie jedes Werkzeug in Ihrer Fabrik innerhalb von 1 m in Echtzeit
  • Automatisches Anhalten eines Werkzeugs, das seinen Arbeitsschritt verlässt, ohne seine Sequenz zu beenden
  • Zonen und Sequenzen modifizieren
  • Neue Tools hinzufügen

Erwartete Kapazität

  • Mehrere hundert Werkzeuge pro 5G-Basisstation
    • Mehrere hundert Werkzeuge pro Antenne anschließen
  • wenige Antennen zur Abdeckung von Fabriken in Innenräumen 
    • Abhängig von der Struktur der Gebäude
  • 1 Meter Genauigkeit innerhalb von Gebäuden
    • abhängig von den Frequenzbändern und der Anzahl der eingesetzten Antennen

Private 5G-Technologie macht den Unterschied

Ein privates 5G-Netz bietet eine robuste Lösung: Geolokalisierung in Echtzeit durch in Strukturen eingebettete Sensoren, die eine Verbesserung der Genauigkeit des Lokalisierungssystems ermöglichen. Diese Innovationen ermöglichen eine Genauigkeit im Sub-Meter-Bereich, die zuvor nicht möglich war. Diese Arbeit basiert auf der Open Air Interface Open-Source-Plattform, die eine wissenschaftliche und internationale Verbreitung des Projekts ermöglicht.

Wifi, UWB, BLE und 5G im Vergleich

WIFI

SchwachstellenGeringe Genauigkeit, die durch die Umgebung von Objekten und Maschinen beeinflusst wird
Sehr niedriges Sicherheitsniveau
Kurze Reichweite (hohe Infrastrukturkosten)
StrenghtsIn den meisten Industrieanlagen verfügbar

UWB Ultrabreitband

SchwachstellenSpezielle Infrastruktur erforderlich
Wartung erfordert ein hohes Maß an Fachwissen
Kurze Reichweite (hohe Infrastrukturkosten)
StrenghtsAusgereifte Technologie mit sehr guter Genauigkeit
Keine Interferenzen mit bestehenden RF-Systemen

BLE Bluetooth Low Energy

SchwachstellenVerfügbarkeit von 5G-kompatiblen IOT-Chips und 5G-IOT-Modulen nicht vor 2023
Ökosystem im Aufbau
StrenghtsAusgereifte Technologie (seit 2013 verfügbar)
Geringer Energieverbrauch
Einfacher Einsatz

5G

SchwachstellenDedizierte Infrastruktur erforderlich
Kurze Reichweite
Mittlere Genauigkeit
Empfindlich gegen Funkstörungen
Sehr kurze Reichweite (hohe Infrastrukturkosten)
StrenghtsHohe Attraktivität von 5G aufgrund der Vielzahl von Anwendungsfällen, die über die einfache Konnektivität hinausgehen
Für die Geolokalisierungsfunktion ist kein zusätzliches Netz erforderlich, wenn 5G bereits eingeführt ist, wodurch die Kosten gesenkt werden
Es besteht die Möglichkeit, private 4G-Netze zur Abdeckung der ersten Anwendungsfälle einzurichten und dann auf 5G aufzurüsten
Standardisierung der Schnittstellen zwischen den Geräten, um einen Gerätewechsel zu ermöglichen
Große wissenschaftliche Gemeinschaft, die an der Entwicklung von 3GPP-Standards arbeitet

Vergleich von Genauigkeit und Akkulaufzeit