5G im IoT: Nokia und Bosch kooperieren zu präziser Positionsbestimmung und 6G

Ein Test-Campus-Netz in Deutschland zeigt eine Genauigkeit von bis zu 50 Zentimetern bei der Positionierung mobiler und tragbarer Objekte.

5G gilt als Enabler für die vernetzte und smarte Fabrik der Zukunft. (Symbolbild: Denys Rudyi / Adobe Stock)
5G gilt als Enabler für die vernetzte und smarte Fabrik der Zukunft. (Symbolbild: Denys Rudyi / Adobe Stock)
Therese Meitinger

Nokia und Bosch haben am 21. Februar die Entwicklung einer 5G-basierten Technik zur präzisen Positionsbestimmung bekanntgegeben. Die Technologie soll neuen Anwendungsfällen der Industrie 4.0 dienen, wie es in einer Pressemitteilung heißt. Beide Unternehmen haben demnach dazu eine Machbarkeitsstudie (Proof-of Concept) in einer Bosch-Fabrik in Deutschland durchgeführt. Dabei hätten umfangreiche Tests unter realen Produktionsbedingungen eine Genauigkeit von 50 cm auf 90 Prozent der Fabrikfläche ergeben, so die Unternehmen.

Die Positionierungstechnologie erfasst Firmenangaben zufolge mobile und tragbare Objekte, die mit dem 5G-Netz verbunden sind. Dabei ermittelt die Technologie die exakte Position auch dort, wo kein globaler Satellitennavigationsdienst verfügbar ist, zum Beispiel in Fabriken, Lagerhäusern oder unterirdischen Anlagen. Im Rahmen der Tests bestimmte ein erweitertes 5G-Campusnetz die genaue Position von Objekten wie automatisierten Fahrzeugen, mobilen Robotern und mobilen Steuerkonsolen und konnte ihre Bewegungen im gesamten Werk in Echtzeit erfassen.

Algorithmen helfen bei Triangulation

Normalerweise funktioniert die 5G-Positionsbestimmung über die Zeitmessung. Dafür wird ein mobiles Signal benötigt, um von einem mobilen Gerät zu verschiedenen Basisstationen und Ankerknoten im Netz zu gelangen. Da die Signale länger brauchen, um weiter entfernte Knoten zu erreichen, kann das Ortungssystem die Position bestimmen (triangulieren). Nokia und Bosch haben nach Firmenangaben auf dieser Basis 5G-Knotenpunkte mit mehreren Empfangsantennen ausgestattet. Dadurch kann das Netz den Winkel der eingehenden Signale erkennen. Hochentwickelte Algorithmen der Nokia Bell Labs interpretieren nach Eigenangaben die Zeitverzögerungen und Ankunftswinkel, um die wahrscheinlichste Position des mobilen Objekts zu bestimmen. Der Proof-of-Concept erzielt den Unternehmen zufolge dabei eine Genauigkeit, die weit über den aktuellen Stand der Mobilfunktechnik hinausgeht.

Die präzise Positionsbestimmung ist für viele Anwendungen in der Industrie wichtig, beispielsweise für die Roboternavigation in der intralogistischen Versorgung, die Überwachung von Anlagen und die Sicherheit der Angestellten.

Andreas Müller, Chief Expert und verantwortlich für die 6G-Aktivitäten bei Bosch, sagt:

„Zu wissen, wo sich die Dinge befinden, ist in der Regel eine sehr wertvolle Information in der Fertigung. Während heute meist separate Systeme für die Vernetzung und für die Ortung von Objekten verwendet werden, könnte dies in Zukunft über eine integrierte 5G-Campuslösung erfolgen.“

Darüber hinaus forschen Nokia und Bosch der Mitteilung zufolge gemeinsam an der nächsten Netzgeneration und untersuchen, wie die künftigen 6G-Netze sowohl für die Kommunikation als auch für die Sensorik genutzt werden könnten, wenn sie Ende des Jahrzehnts kommerziell verfügbar sind.

Auch nicht vernetzte Objekte erfassen

Während 5G den Standort eines mit dem Netz verbundenen Geräts bestimmen könne, werde 6G in der Lage sein, die Position jedes beliebigen Objekts zu erfassen - unabhängig davon, ob es angeschlossen oder nicht angeschlossen ist, heißt es vonseiten der Kooperationspartner. Dadurch könnten 6G-Signale ähnlich wie Radar funktionieren.

Peter Vetter, Präsident von Bell Labs Core Research bei Nokia, sagt:

„Bosch und Nokia Bell Labs sehen eine Zukunft, in der Netze weit mehr können als nur zu kommunizieren. Schon bald wird 5G vernetzte Geräte präziser als Satelliten erfassen, und zwar an solchen Orten, die Satelliten nicht erreichen können. Im nächsten Jahrzehnt wird 6G dann in der Lage sein, alle Objekte in den Abdeckungsbereichen des Netzes zu erfassen, unabhängig davon, ob sie aktive Funkgeräte enthalten.“