April 10, 2024
Automatisierung verstehen: das Konzept der automatisierten Lagerhäuser
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Ein 4G & 5G Private Mobile Network ist ein dediziertes Mobilfunknetz für die private Nutzung durch ein Unternehmen oder eine öffentliche Verwaltung, getrennt von öffentlichen Netzen, um Maschinen, Fahrzeuge, Menschen, Roboter, Tablets und Anwendungen auf dem Campus, in einer Fabrik oder an einem sensiblen Standort zu verbinden.
Das bedeutet, dass ein Unternehmen sein eigenes Mini-AT&T- oder Vodafone-Netz aufbauen kann, um den Konnektivitätsbedarf in seinen eigenen Einrichtungen (Lager, Fabriken, Bürogebäude, Außenbereiche) zu decken. Da es von einem einzigen Unternehmen finanziert wird, kann das private 4G/5G-Netz nicht von unbefugten Maschinen, Fahrzeugen, Anwendungen oder Mitarbeitern außerhalb des Unternehmens genutzt werden. Es kann daher ein hohes Maß an Sicherheit für die Kommunikation bieten und die vom Unternehmen geforderte Dienstqualität garantieren.
Nehmen wir ein Beispiel
Nehmen wir das Beispiel von WELD (falscher Name), einem mittelgroßen US-Schweißmaschinenhersteller. WELD stellt Schweißmaschinen in einer einzigen großen Fabrikanlage in Ohio her und verwaltet seine Logistik über zwei Lager/Logistikzentren von jeweils 10 000 Quadratmetern. Ersatzteile und Endprodukte gehen am Standort ein und aus und durchlaufen mehrere Gebäude und Außenbereiche. Derzeit verfügt das Unternehmen über mehrere WiFi-Netzwerke zur Verwaltung nicht kritischer Anwendungen auf PCs, Tablets und Barcode-Lesegeräten, die von den Mitarbeitern vor Ort verwendet werden. Die Maschinen sind über Ethernet-Kabel verbunden, und die Mitarbeiter von WELD kommunizieren innerhalb des Unternehmens über ein veraltetes DECT-Telefonnetz (vgl. Wikipedia_Dect-Seite).
Warum reicht dies nicht aus, um den Betrieb von WELD zu verwalten? Nun, ein Teil der Lagerhallen weist WiFi-Lücken auf, die nur schwer zu überwinden sind und sie daran hindern, einen zuverlässigen Indoor-Tracking-/Barcodierungsprozess zu implementieren. Die Außenbereiche des Unternehmens sind überhaupt nicht vernetzt, was bedeutet, dass sie Produkte, Personen oder Fahrzeuge nicht verfolgen können, wenn sie durch diese Bereiche fahren. Dies wirkt sich direkt auf die jährlichen Ergebnisse aus: Es wird weniger produziert als möglich wäre, und es wird mehr Material benötigt als nötig. Und während sie ihr Geschäft regelmäßig erweitern, fügen sie etwa alle sechs Monate neue Maschinen hinzu und verlegen Maschinen, was dazu führt, dass sie neue teure Ethernet-Kabel ziehen müssen.
Welchen Wert können also private 4G- oder 5G-Anbieter für ein ähnliches Unternehmen wie WELD haben?
Abdeckung im Innen- und Außenbereich
Da 4G- und 5G-Technologien eine bessere Durchdringung und Abdeckungskapazität als WiFi haben, können Sie eine robuste Konnektivität sowohl im Innen- als auch im Außenbereich mit etwa fünfmal weniger Zugangspunkten gewährleisten. Eine einzige 4G- und 5G-Außenantenne kann bis zu mehrere Kilometer abdecken.
Abdeckung von Innenräumen mit stark metallischen Strukturen
4G- und 5G-Signale durchdringen komplexe Strukturen, z. B. metallische Gebäude, Gebäude mit vielen Regalen oder hohe Stapel mit dichtem Materialbestand. Private 4G und 5G bedeuten keine blinden Flecken mehr und minimieren die Anzahl der Zugangspunkte.
Asset Tracking im Innen- und Außenbereich
Dank der sehr geringen Latenzzeit und der hohen Geschwindigkeit ist 5G in der Lage, Objekte in Echtzeit über das Netz sehr genau zu orten (etwa 1 Meter Genauigkeit in Gebäuden).
Sicherheit im Netz
5G bietet Datenverschlüsselung, Benutzer- und Netzauthentifizierung sowie Datenintegrität: 5G bietet modernste Verschlüsselungsalgorithmen (unter Verwendung elliptischer Kurven) zum Schutz des Datenaustauschs innerhalb des Mobilfunknetzes.
Benutzergeräte und das Netz müssen sich gegenseitig authentifizieren, bevor sie eine verschlüsselte Datenverbindung öffnen. Das Netz gewährleistet die Integrität der Daten von Ende zu Ende.
Ein vollständig privates 5G-Netzwerk, das nur auf dem Gelände eines Unternehmens bereitgestellt wird, ermöglicht die absolute Kontrolle über die Hardware- und Softwarekonfiguration des Netzwerks, was die Kommunikation noch sicherer macht.
Maschinen drahtlos verbinden und an Flexibilität gewinnen
Durch die drahtlose Verbindung der Maschinen kann die Fabrik in kurzer Zeit umkonfiguriert werden, so dass sie in der Lage ist, mehr personalisierte Produkte häufiger und schneller zu verkaufen.
Netzwerkmanagement so einfach wie WiFi
Private 4G- und 5G-Netzwerke bieten zwar fortschrittliche Funktionen und unterstützen kritische Anwendungsfälle, können aber von IT-Teams auf die gleiche einfache Weise wie WiFi verwaltet werden. Die Überwachung von privaten 4G- und 5G-Netzwerken kann mit anderen Netzwerküberwachungs-Tools so verbunden werden, dass keine speziellen Telekommunikationskenntnisse erforderlich sind.
Private 4G- und 5G-Netze haben die Transformation des Industriesektors in Richtung Industrie 4.0 beschleunigt. Dank PMNs können Unternehmen nun neue Umsatzpotenziale nutzen, die Effizienz in ihren Tätigkeitsbereichen steigern und gleichzeitig den Stromverbrauch senken. Bosch beispielsweise konnte seinen Stromverbrauch um 40 % und seinen Lagerbestand um 30 % senken und insgesamt 1 Mio. USD pro Jahr und Werk einsparen (https://www.bosch.com/stories/5g-industry-4-0/).
Da 5G-Privatnetze ausbaufähig und modular sind, erleichtern sie den Betrieb intelligenter Fabriken mit einer höheren Dichte an Sensoren und Geräten, optimieren die Kommunikation im Betrieb und verbessern die Sicherheit von IT- und OT-Umgebungen.
Neben der Erhöhung des Durchsatzes und der Effizienz ist die Verbesserung der Netzwerksicherheit einer der Hauptgründe für die Aufrüstung von Konnektivitäts- und Kommunikationslösungen. Andere Technologien, wie z. B. WiFi, werden von Führungskräften als nicht optimal für ihre Sicherheitsbedürfnisse empfunden.
Seit Anfang 2020 haben die Regierungen der meisten Industrieländer mit großen Fertigungsindustrien wie den USA, Großbritannien, Deutschland, Japan, Korea, Frankreich, Brasilien,... (vgl. den von Netmanias veröffentlichten aktuellen Frequenzstatus): Frequenzen für private 4G- und 5G-Nutzung freigegeben. Das bedeutet, dass jedes Unternehmen bis zu 100 Mhz Spektrum für den eigenen Gebrauch anzapfen kann!
Unternehmen auf der ganzen Welt sind auf der Suche nach einer sicheren, schnellen und einfach zu verwaltenden Infrastruktur, die ihnen eine zuverlässige Abdeckung innerhalb von Gebäuden oder in abgelegenen Gebieten für die Sprach- oder Datenkommunikation bietet.
Da LTE- und 5G-Privatnetze diesen Bedarf decken, wächst die Zahl der Anwendungsfälle für diese Netze täglich. Hier sind ein paar Beispiele:
Lagerhäuser: Mit einem privaten LTE- oder 5G-Netz können Online-Händler und Lagerbetreiber Roboter zur Produktkommissionierung, Produktverfolgung und andere IoT-Lageranwendungen einsetzen, um manuelle Handhabung, Versandfehler oder Palettenverluste zu vermeiden.
Fertigung: Fertigungsbetriebe können private LTE- und 5G-Netzwerke nutzen, um ihre IT-Systeme mit ihren Fertigungsanlagen zu verbinden. Dies ermöglicht ihnen den Einsatz von fahrerlosen Transportsystemen, die Fernsteuerung von Maschinen und Robotern, die Überwachung von Fertigungsprozessen, die Qualitätskontrolle aus der Ferne usw... In einer kürzlich von Nokia und ABI Research durchgeführten Umfrage haben 90 % der Entscheidungsträger in der Fertigungsindustrie den Einsatz von 4G und/oder 5G in ihren Betrieben erkundet, und 84 % erwägen den Einsatz eines eigenen 4G/5G-Wireless Private LAN.
Flughäfen, Bahnhöfe, Stadien und andere große öffentliche Veranstaltungsorte: Große öffentliche Veranstaltungsorte benötigen oft eine starke Abdeckung innerhalb und außerhalb ihrer Einrichtungen, um die Konnektivitätsanforderungen ihrer Mitarbeiter, IoT-Geräte und Hunderte oder sogar Tausende von Besuchern zu erfüllen - private LTE- und 5G-Netze können diese Abdeckung sicher bereitstellen.
Auf unserer Seite mit den Geschäftsberichten können Sie weitere Anwendungsfälle für 4G- und 5G-Privatnetze erkunden.
Einkaufszentren, Themenparks, Stadien: Einzelhändler wie Einkaufszentren, Themenparks oder Stadien sind auf der Suche nach einer robusten Outdoor-Konnektivität. Ihr Hauptbedarf liegt in der internen Kommunikation, um Ausfälle zu vermeiden, wenn öffentliche Mobilfunknetze oder private WiFi-Netzwerke überlastet sind, in interaktiven Kiosken, um stark überlastete unlizenzierte Umgebungen zu vermeiden, und in Backhaul, um teure Ethernet-Kabel zu ersetzen.
Ein privates Mobilfunknetz, das auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist
Wir bei Firecell haben uns zum Ziel gesetzt, private 4G- und 5G-Netzwerke zu demokratisieren, indem wir sie so einfach und erschwinglich wie WiFi machen. Um dies zu erreichen, ist unsere Open-RAN 4G- und 5G-Privatnetzlösung hardwareunabhängig, um die Gesamtnetzkosten zu senken (wenn Sie mehr über O-Ran und seine Vorteile erfahren möchten, besuchen Sie bitte unsere Website https://firecell.io/open-ran/). Egal, ob Sie Ihre eigenen Anwendungsfälle testen, ein Pilotprojekt in Ihren eigenen Einrichtungen starten oder ein privates 5G-Netz in Ihren Einrichtungen einrichten möchten, wir haben eine Lösung für Sie.
Firecell koordiniert eine Projektgruppe namens "OAI for Private 5G". Diese Gruppe setzt sich aus Industrieunternehmen und Anbietern von Telekommunikationslösungen zusammen und definiert eine Liste von Anwendungsfällen, die im Kontext von Industrie 4.0 und privaten Netzen behandelt werden sollen. Diese Anwendungsfälle werden von einer Open-Source-Gemeinschaft namens "Open Air Interface"(https://openairinterface.org/) implementiert. Ihr Hauptziel ist es, eine vollständige, Cloud-native Lösung für Private 5G zu entwickeln. Wenn Sie mehr wissen und sich an dem Projekt beteiligen möchten, schließen Sie sich uns bitte an.
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