Es ist heutzutage kaum noch vorstellbar, ein Leben ohne Onlineverbindungen zu führen. Die Art und Weise, wie wir kommunizieren, hat sich innerhalb weniger Jahrzehnte drastisch verändert. Dies betrifft sowohl die zwischenmenschliche Kommunikation als auch die Kommunikation zwischen Maschinen. Drahtlose Netze ermöglichen heute Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung nahezu überall auf der Welt. Dazu zählen private Netzwerke wie Bluetooth und Wi-Fi sowie kommerzielle Telekommunikationsdienste wie 3G, 4G und 5G.
Die Vorteile von 5G im Unternehmensumfeld
Die fünfte Generation des drahtlosen Mobilfunkstandards wird einen ultraschnellen Datenverkehr ermöglichen, um schließlich alles zu versorgen, von Gegenständen, Geräten und Maschinen bis hin zu Elektrofahrzeugen und Stromnetzen. Im Vergleich zu 4G/LTE haben 5G-Netze die 1.000-fache Datenkapazität, ein Zehntel der Latenz und eine fünfzigmal höhere Geschwindigkeit.
Was ist 5G?
Nach der Aufkommen der 4G-Mobilfunktechnologie haben Forscher und Mobilfunkanbieter ihre Kräfte gebündelt, um die nächste Stufe der mobilen Telekommunikation, 5G, zu konzipieren. Die erweiterte Beschreibung charakterisiert 5G als ein zellulares Netzwerk, das seine Servicebereiche in vergleichsweise kleine Regionen, bekannt als Zellen, gliedert. Durch die Ausnutzung von Funkwellen und ortsspezifischen Antennen innerhalb dieser Zellen werden sämtliche 5G-Mobilgeräte in einem festgelegten Areal mit den Telefon- und Internetnetzen verknüpft. Die neuesten Netze könnten noch höhere Download-Raten bereitstellen, bis zu 10 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s). 5G ist nicht nur schneller als die Vorgänger, sondern hat auch eine größere Bandbreite und kann verschiedene Gerätetypen miteinander verbinden. In eng besiedelten Gebieten, wo die Funkbänder stark belastet sind, wird die Qualität der Internetdienste verbessert.
Der Aufstieg von 5G und die Aussicht auf 6G
5G wurde im Jahr 2019 weltweit eingeführt und verzeichnet einen beeindruckenden Fortschritt. Die Aussicht auf den Nachfolger, 6G, ist jedoch erst ab 2030 zu erwarten. Viele Prognosen deuten darauf hin, dass die globalen wirtschaftlichen Auswirkungen der 5G-Einführung voraussichtlich bis 2035 sichtbar sein werden.
Prognosen für die Zukunft: 5G-Netze bis 2025
Statista und die GSM Association geben optimistische Prognosen ab. Bis 2025 sollen mehr als 1,7 Milliarden Nutzer Teil der 5G-Netze sein, was einem Anteil von 25 % am weltweiten Markt für Mobilfunktechnologie entspricht.
Die entscheidende Rolle von 5G in der Industrie
Die Industrie ist zunehmend auf drahtlose Breitbandverbindungen angewiesen. Der Grad der Automatisierung hat zu einer Globalisierung der Steuerungs- und Datenkontrollstrukturen geführt. Dabei rückt der Begriff „industrielles 5G“ in den Fokus, da diese Technologie in der maschinellen Datenübertragung und im Internet der Dinge (IoT) besonders beliebt ist. 5G ermöglicht eine bisher unerreichte Zuverlässigkeit, geringe Latenzzeiten, höhere Bandbreiten und eine verbesserte Qualität des Dienstes (QoS).
Innovative Zugangstechnologien und ihre Auswirkungen auf verschiedene Branchen
5G umfasst fortschrittliche Zugangstechnologien wie BDMA (Beam Division Multiple Access) und FBMC (Filter Bank Multi-Carrier Multiple Access). Diese machen es möglich, Branchen wie Fertigung, Gesundheitswesen, Energieversorgung und Transportwesen vollständig zu revolutionieren. Laut einer Umfrage des IEEE werden sich nach 97 % der Befragten im Jahr 2023 die Fahrzeugkonnektivität und -automatisierung durch 5G maßgeblich beeinflussen.
Die Vorteile von Industrial 5G: Hohe Geschwindigkeit und geringe Latenz
Industrial 5G zeichnet sich durch beeindruckende Vorteile aus. Die hohe Geschwindigkeit und die geringe Latenz ermöglichen eine rasche und präzise Datenübertragung in Echtzeit, was für industrielle Anwendungen von entscheidender Bedeutung ist.
Mehr Sicherheit und höhere Zuverlässigkeit
Durch nichtöffentliche 5G-Netze können bestimmte Kategorien von Sicherheitsrisiken ausgeschlossen werden, was zu einer erheblichen Steigerung der Sicherheit führt. Gleichzeitig bietet Industrial 5G höhere Geschwindigkeiten und eine verbesserte Zuverlässigkeit in kritischen Unternehmensprozessen.
Effizienz und Flexibilität für Industrie 4.0 und IIoT
Speziell für Smart Factories (Industrie 4.0) und das industrielle Internet der Dinge (IIoT) entwickelt, zeigt sich Industrial 5G äußerst flexibel und effizient. Die Technologie ermöglicht eine optimale Steuerung von Prozessen und einen effektiven Datenaustausch.
Kosteneinsparungen durch Single-Access-Point-Architektur
Durch die Single-Access-Point-Architektur können Unternehmen Kosten senken, da nachgelagerte Endgeräte keine eigenen 5G-Abonnementdienste benötigen. Diese strukturierte Architektur trägt zur Effizienz in der Nutzung von Industrial 5G bei.
Vollständige Kontrolle über Anschlussansprüche
Industrial 5G gewährt Unternehmen eine umfassende Kontrolle über ihre Anschlussansprüche. Dies bedeutet, dass sie die Netzwerke nach ihren spezifischen Anforderungen steuern und anpassen können.
Private Netzwerke für industrielles IoT: Schutz und Kontrolle
Im Kontext des industriellen Internet der Dinge (IIoT) ermöglichen private 5G-Netze die weltweite Nutzung von schnellen, qualitativen und zuverlässigen Verbindungen. Diese nichtöffentlichen Netzwerke bieten gleichzeitig den Schutz und die Kontrolle, die für sensible industrielle Anwendungen erforderlich sind. Sie reduzieren die Latenzzeit und erlauben die lokale Speicherung sensibler IoT-Daten.
Welche Branche wird am meisten von 5G profitieren?
Die Einführung von 5G wird einen signifikanten Einfluss auf die Wirtschaft haben, indem sie eine umfassende Vernetzung von Geräten und Menschen ermöglicht. Unternehmen können durch 5G-Netze intelligente Fabriken aufbauen und Innovationen wie Automatisierung, künstliche Intelligenz, Augmented Reality und das Internet der Dinge (IoT) optimal nutzen.
Fertigung: Automatisierung und Maschine-zu-Maschine-Anbindung
Die Fertigungsbranche wird besonders von 5G profitieren, da es das erste weit verbreitete Mobilfunknetz ist, das sich ideal für industrielle Anwendungen eignet. Die Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit von 5G ermöglichen die Unterstützung zahlreicher intelligenter Geräte und Sensoren in der Produktion. Dies führt zu reduzierten menschlichen Fehlern und unterstützt automatisierte Prozesse mit umfassender Maschine-zu-Maschine-Anbindung.
Vorteile von nichtöffentlichen 5G-Netzen in der Fertigung
- Echtzeitsteuerung komplexer Robotertechnik.
- Anschlussmöglichkeiten für mobile Endgeräte.
- Standardisierte Konnektivität für Sensorik.
- Vorausschauende Instandhaltung sowie autonome Systemsteuerung und Monitoring.
- Datentrennung zwischen Leistung und Ertrag.
- Integration von lokalen Geräten und Systemen in übergeordnete Netzwerke.
- Transition von verkabelter zu drahtloser Konnektivität in zahlreichen industriellen Kontexten.
Transportwesen: Intelligentes Verkehrssystem für erhöhte Sicherheit
Die Automobiltechnik und das Verkehrswesen entwickeln sich zu intelligenten Verkehrssystemen, die durch 5G zahlreiche Vorteile wie erhöhte Sicherheit, geringere Verkehrsstaus, verbesserten Kraftstoffverbrauch und reduzierte Umweltbelastung bieten. Die Vernetzung von Fahrzeugen mit anderen Elementen wie Fußgängern und der Straßeninfrastruktur wird möglich.
Vorteile privater 5G-Netze im Verkehrssektor
- Trennung der Leitsysteme vom öffentlichen Netz.
- Verbesserte Ortungsdienste für Gepäck und Ausrüstung.
- Schutz von Fahrgastinformationen.
- Hochgradig zuverlässige Kommunikation mit minimaler Latenz (HULC) für autonome Fahrzeuge, Drohnen, Rettungseinsätze und ähnliche Anwendungen.
Logistik: Autonome Fahrzeuge und Echtzeit-Datenerfassung
Die Logistikbranche, eng mit dem Transportwesen verbunden, könnte durch 5G bedeutende Entwicklungen wie autonome Fahrzeuge, Drohnentechnologie und Echtzeit-Datenerfassung erleben. Länder mit 5G könnten intelligente Verkehrsknotenpunkte schaffen und das Straßenverkehrsmanagement verbessern, um Staus und Luftverschmutzung zu reduzieren.
Gesundheitswesen: Revolution durch 5G im medizinischen Bereich
Der Gesundheitssektor erfährt durch 5G einen erheblichen Fortschritt, da diese Technologie Dienste mit hoher Zuverlässigkeit und geringer Latenzzeit bietet. Besonders im Kontext der zunehmenden Telemedizin kann 5G entscheidend zur Verbesserung der regelmäßigen Überwachung und Patientenversorgung beitragen.
Vorteile von nichtöffentlichen 5G-Netzen im Gesundheitswesen
- Erhöhte Präzision dank Innovationen wie robotergestützter Chirurgie.
- Vernetzte Wearables für Patienten zur Erfassung wichtiger Gesundheitsdaten.
- Ermöglichung der Entlastung des Personals mittels smarter Geräte, wobei medizinisches Personal lediglich im Bedarfsfall intervenieren muss.
- Echtzeit-Erfassung von Zwischenfällen durch Lösungen wie Rettungsdrohnen und Überwachungsgeräte.
- Fortschritte im 3D-Druck für Werkzeuge, Ausrüstungen und sogar den Bau von Prothesen.
- Virtual-Reality-Lösungen (VR-Brillen, Headsets) bieten eine realistischere Ausbildung für medizinisches Personal als je zuvor.
Die Zukunft der Kommunikationstechnik: 5G als Schlüsseltechnologie
Die 5G-Technologie, obwohl bereits im Einsatz, hat im industriellen Bereich noch nicht ihr volles Potenzial entfaltet. Sie wird vorerst gleichberechtigt neben anderen drahtlosen Technologien bestehen, bevor die Einrichtung einheitlicher privater 5G-Netze möglich wird. Die Diskussionen über 6G zeigen, dass es noch einige Zeit dauern könnte, bis 5G vollständig ausgebaut ist und als neuer Standard eingeführt werden kann.
Auswirkungen auf smarte Fabriken und die industrielle 5G-Netztechnik
Die industrielle 5G-Netztechnik beeinflusst bereits smarte Fabriken, die eigenständige Entscheidungen treffen und ihre Anlagen warten. Viele Unternehmen entwickeln bereits Lösungen zur Nutzung der 5G-Technologie, und in naher Zukunft werden noch mehr von den Möglichkeiten profitieren. Intelligente Städte, Versorgungsunternehmen, Stromnetze, Verkehrsbetriebe, Krankenhäuser und Fabriken werden zunehmend von 5G unterstützt, da es den Einsatz von mehr Geräten und Sensoren an verschiedenen Orten ermöglicht.
Fazit
Die zunehmende Abhängigkeit von Online-Verbindungen prägt unser modernes Leben entscheidend. Innerhalb weniger Jahrzehnte hat sich die Art und Weise, wie wir kommunizieren, dramatisch verändert, sowohl zwischen Menschen als auch zwischen Maschinen. Drahtlose Netzwerke ermöglichen heute eine Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung nahezu überall auf der Welt, von privaten Netzwerken wie Bluetooth und Wi-Fi bis hin zu kommerziellen Telekommunikationsdiensten wie 3G, 4G und dem vielversprechenden 5G.
Die Einführung von 5G verspricht einen bahnbrechenden Fortschritt, insbesondere im Unternehmensumfeld. Die ultraschnelle Datenübertragung und die enorme Kapazität dieses drahtlosen Mobilfunkstandards werden dazu beitragen, eine breite Palette von Geräten und Maschinen zu vernetzen, von Elektrofahrzeugen bis hin zu Stromnetzen. Im Vergleich zu seinem Vorgänger, 4G/LTE, bietet 5G eine erheblich höhere Datenkapazität, niedrigere Latenzzeiten und eine deutlich höhere Geschwindigkeit.
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