Private 5G für intelligente Landwirtschaft: Inria's Rolle in der Robotik-Innovation in der Landwirtschaft

Anforderungen der Herausforderung.

Die europäische Landwirtschaft entwickelt sich rasant - mit zunehmendem Druck in Richtung Automatisierung, Nachhaltigkeit und Arbeitseffizienz. Inria spielt eine zentrale Rolle bei der Ermöglichung dieses Wandels durch fortschrittliche Robotik-F&E.

Auf seinem Campus in Sophia Antipolis leitet Inria den französischen Knotenpunkt der AgriFood TEF-Initiative (Testing and Experimentation Facility) und bietet eine praxisnahe Infrastruktur für Robotik- und KI-Experimente in der Landwirtschaft.

Das Problem :

• Herkömmliche drahtlose Systeme konnten den Anforderungen mobiler Roboterflotten nicht gerecht werden.
• Öffentliches 5G war in abgelegenen Gebieten nicht verfügbar oder instabil.
• Wi-Fi hatte mit Hindernissen, Bewegungen und Feldabständen zu kämpfen.
• Den 900-MHz-Funkgeräten fehlte die Bandbreite für Live-Video und Sensor-Streaming.

Inria benötigte ein stabiles, autonomes und skalierbares Netzwerk, das es den Teams ermöglichen würde, KI-gesteuerte Landmaschinen unter realen Bedingungen zu testen, zu verwalten und zu betreiben - ohne von öffentlichen Trägern abhängig zu sein.

Wir testen das nicht nur in der Theorie. Wir setzen es in echten Feldern ein, mit echten Robotern, die echte Probleme lösen.

Philippe Martinet, Forschungsdirektor, Inria

Lösung.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, hat Inria das Firecell Pegasus Private 5G-System eingesetzt und damit ein hochleistungsfähiges, feldtaugliches Drahtlosnetzwerk geschaffen, das speziell auf die Robotik zugeschnitten ist.

Zu den Schlüsselelementen der Lösung gehören:

• Private 5G-Funkeinheiten auf 100×150 m großen Testfeldern
• Robuste Teltonika-Router auf Robotern und Drohnen montiert
• SIM-basierte Bereitstellung, Edge-Computing-Integration und vollständige Stack-Kontrolle
• Echtzeit-Unterstützung für mehrere parallel arbeitende autonome Geräte

Das System ermöglicht:

• Nahtlose Roboter-zu-Roboter-Kommunikation
• Telemetrie, Video und Sensorfusion in Echtzeit
• Software-Updates über die Luftschnittstelle
• Vollständige Transparenz und Orchestrierung vom Labor bis zum Feld

Wichtigste Vorteile.

Nahtlose Feldkonnektivität

Zuverlässige Kommunikation in unebenem Gelände, dichter Vegetation und Gebieten mit GPS-Blockaden.

Vollständige betriebliche Autonomie

Vollständige Netzkontrolle: Inria verwaltet die Bereitstellung, Konfiguration und Überwachung - ohne auf Telekommunikationsbetreiber angewiesen zu sein.

Hoher Durchsatz und niedrige Latenzzeit

Unterstützt bandbreitenintensive Anwendungen wie HD-Video in Echtzeit, LiDAR-Scans und autonome Wegfindung.

Vorteil der Spektrallizenzierung

Nach französischem Recht vergibt Inria über die ARCEP Lizenzen für sein eigenes Spektrum - ein wichtiger Faktor für die Unabhängigkeit der Forschung.

Das Ergebnis.

Der Einsatz von Firecell hat das Roboter-Testfeld von Inria in eines der fortschrittlichsten AgriTech-Experimentierfelder in Europa verwandelt. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehören:

• Stabiler Betrieb über alle getesteten Roboterplattformen hinweg
• Leistungsstarke Testumgebung für interne Teams und Startup-Partner
• Beschleunigung der Markteinführung von AgTech-Innovationen
• Ein reproduzierbares Infrastrukturmodell für andere AgriFood-TEF-Knoten und internationale F&E-Zentren

Die Plattform unterstützt alles von Mobilitätsalgorithmen bis hin zu eingebetteter Firmware und ermöglicht sowohl Grundlagenforschung als auch angewandte Innovation.

Nächste Schritte / Schlussfolgerung.

Inria plant, die Testumgebung zu erweitern, um sie zu unterstützen:

• Tausende von vernetzten Geräten, darunter Traktoren, Anbaugeräte, Sensoren und Drohnen
• Komplexere Testszenarien in unterschiedlichem Terrain und mit verschiedenen Pflanzenarten
• Gemeinsame Versuche mit europäischen Partnern und Sponsoren aus der Industrie

Als grundlegender Knotenpunkt der EU AgriFood TEF unterstützt Inria nicht nur die Forschung, sondern baut ein skalierbares Referenzmodell für die landwirtschaftlichen Betriebe der Zukunft auf.

Was wir wirklich brauchen, ist eine stabile, widerstandsfähige Verbindung, die auch vor Ort funktioniert. Private 5G hilft uns dabei - und gibt uns eine echte Architektur, die wir skalieren können.

Malek Aifa, Forschungsingenieur, Inria