Convergent Open Mobile and secure Provider-ASSisted 5G indoor and hotspot network
5G-COMPASS zielt auf eine ganzheitliche Netzwerkarchitektur ab, die einen nahtlosen Netzwerkzugang mit einer Vielzahl von Technologien im Innen- und Außenbereich ermöglicht.
Unser Projekt
Projektstart: Februar 2023
Laufzeit: bis Dezember 2024
Gesamtsumme der Projektpartner: 13,8 Mio €
Gefördert mit: 362.888 €
Anzahl Partner: 15
Konsortialführung: Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI)
Prof. Dr. Volker Jungnickel, Fraunhofer Heinrich Hertz Institute (HHI)
Federführer des Konsortiums
Heike Kühn, Werner-von-Siemens Centre for Industry and Science (WvSC)
Projektleitung WvSC
Einblicke in unsere Arbeit
An dieser Stelle dokumentieren wir wesentliche Meilensteine aus dem Projekt. Aktuelle Neuigkeiten, besondere Veröffentlichungen oder Auftritte auf Messen und Kongressen machen wir hier sichtbar.
Dezember
2024
Projektvideo zu den Industriedemonstratoren
Dezember
2024
Projektvideo zu den Industriedemonstratoren
Dezember
2024
Demonstratoren aus dem Projekt werden im WvSC präsentiert
Am 11. Dezember wurden im Werner-von-Siemens Center for Industry and Science zwei innovative Demonstratoren im Bereich Netzwerktechnologien präsentiert. Das 5G-COMPASS Projektteam hat zwei spannende Anwendungsfälle für das konvergente Zugangsnetz in unserer Industriehalle entwickelt:
Der erste Anwendungsfall befasst sich mit der Teleoperation von Gabelstaplern. In einem engen Hochregallagerbereich wird ein Gabelstapler teleoperiert, um Paletten zu bewegen. Ein Bediener kann mehrere Fahrzeuge von einem Telearbeitsplatz aus mithilfe von Kameras und Lidar steuern. Diese Sensoren liefern die notwendigen Daten, um einen detaillierten Überblick über das Fahrzeug und seine Umgebung zu erhalten. Zur Bereitstellung der erforderlichen drahtlosen Netzwerkkapazität nutzen wir Lichtkommunikation. Dieser Use Case wird von der Teraki GmbH realisiert.
Der zweite Anwendungsfall beschäftigt sich mit autonomen mobilen Robotern. Beim Betrieb einer Flotte autonomer mobiler Roboter treten Herausforderungen in stark befahrenen Kreuzungsbereichen auf. Die Roboter werden durch ein externes Flottenmanagementsystem gesteuert, aber in kritischen Bereichen kann es zu Staus kommen, die zusätzliche Koordination erfordern. Bestimmten Robotern kann bei wichtigen Einsätzen eine höhere Priorität eingeräumt werden. Um die hohen Datenraten für die Echtzeit-Bewegungssteuerung zu gewährleisten, sind diese Bereiche mit LiFi-Sendern ausgestattet, und der Datenverkehr wird automatisch von 5G auf LiFi umgestellt. Dieser Anwendungsfall wird von der T-Systems International GmbH umgesetzt.
Die LiFi-Technik wurde vom Heinrich-Hertz-Institut entwickelt und dem Projekt zur Verfügung gestellt.
Dezember
2024
Demonstratoren aus dem Projekt werden im WvSC präsentiert
Am 11. Dezember wurden im Werner-von-Siemens Center for Industry and Science zwei innovative Demonstratoren im Bereich Netzwerktechnologien präsentiert. Das 5G-COMPASS Projektteam hat zwei spannende Anwendungsfälle für das konvergente Zugangsnetz in unserer Industriehalle entwickelt:
Der erste Anwendungsfall befasst sich mit der Teleoperation von Gabelstaplern. In einem engen Hochregallagerbereich wird ein Gabelstapler teleoperiert, um Paletten zu bewegen. Ein Bediener kann mehrere Fahrzeuge von einem Telearbeitsplatz aus mithilfe von Kameras und Lidar steuern. Diese Sensoren liefern die notwendigen Daten, um einen detaillierten Überblick über das Fahrzeug und seine Umgebung zu erhalten. Zur Bereitstellung der erforderlichen drahtlosen Netzwerkkapazität nutzen wir Lichtkommunikation. Dieser Use Case wird von der Teraki GmbH realisiert.
Der zweite Anwendungsfall beschäftigt sich mit autonomen mobilen Robotern. Beim Betrieb einer Flotte autonomer mobiler Roboter treten Herausforderungen in stark befahrenen Kreuzungsbereichen auf. Die Roboter werden durch ein externes Flottenmanagementsystem gesteuert, aber in kritischen Bereichen kann es zu Staus kommen, die zusätzliche Koordination erfordern. Bestimmten Robotern kann bei wichtigen Einsätzen eine höhere Priorität eingeräumt werden. Um die hohen Datenraten für die Echtzeit-Bewegungssteuerung zu gewährleisten, sind diese Bereiche mit LiFi-Sendern ausgestattet, und der Datenverkehr wird automatisch von 5G auf LiFi umgestellt. Dieser Anwendungsfall wird von der T-Systems International GmbH umgesetzt.
Die LiFi-Technik wurde vom Heinrich-Hertz-Institut entwickelt und dem Projekt zur Verfügung gestellt.
Mai
2024
NEWS
Projekttreffen in der TU Braunschweig
Ende Mai 2024 fand das Projekttreffen des 5G-COMPASS Konsortiums in der Technischen Universität Braunschweig statt. Das Arbeitspaket 6, indem wir gemeinsam mit T-Systems und Teraki den Industriedemonstrator aufbauen, hat die aktuellen Zwischenergebnisse vorgestellt. Zum Beispiel:
-Kontinuierliche Anpassung der Netzwerkkonfiguration entsprechend den Updates
-Einbau einer funkgesteuerten drahtlosen Not-Aus-Funktion in den Gabelstapler
-Entwurf und Entwicklung einer 3D-gedruckten Halterung für 3D-LIDAR, bei der sich das LIDAR oben und der Router unten befindet
-Nachrüstung von AMRs mit LiFi-Konnektivität und Sensoren, um mehr Bandbreite und geringere Latenzzeiten im Kreuzungsbereich zu erreichen
-Einsatz von Edge-Cloud und -Diensten auf dem Campus für Datenverarbeitung mit geringer Latenzzeit
-Verbesserung des netz- und dienstübergreifenden Routings durch Einführung von VLAN für die 5G COMPASS-Domäne
Integration der AP5 TUM Multipath-Lösung für optimierte Netzwerkleistung und reibungsloses Handover
-Intelligentere Strategien wie Warten über Hindernisvermeidung und Implementierung von Rechts-vor-links-Regeln in der Robotersteuerung
-Planung eines Traversensystems zur Verbesserung der LiFi-Datenübertragung
-Planung und Umsetzung eines Projektvideos
Das Projekt befindet sich nun in der Implementationsphase in der die geplanten Use Cases realisiert und final auch gezeigt werden. Die Präsentation wird voraussichtlich für die Öffentlichkeit im Rahmen der Berlin Science Week im November erfolgen.
Mai
2024
NEWS
Projekttreffen in der TU Braunschweig
Ende Mai 2024 fand das Projekttreffen des 5G-COMPASS Konsortiums in der Technischen Universität Braunschweig statt. Das Arbeitspaket 6, indem wir gemeinsam mit T-Systems und Teraki den Industriedemonstrator aufbauen, hat die aktuellen Zwischenergebnisse vorgestellt. Zum Beispiel:
-Kontinuierliche Anpassung der Netzwerkkonfiguration entsprechend den Updates
-Einbau einer funkgesteuerten drahtlosen Not-Aus-Funktion in den Gabelstapler
-Entwurf und Entwicklung einer 3D-gedruckten Halterung für 3D-LIDAR, bei der sich das LIDAR oben und der Router unten befindet
-Nachrüstung von AMRs mit LiFi-Konnektivität und Sensoren, um mehr Bandbreite und geringere Latenzzeiten im Kreuzungsbereich zu erreichen
-Einsatz von Edge-Cloud und -Diensten auf dem Campus für Datenverarbeitung mit geringer Latenzzeit
-Verbesserung des netz- und dienstübergreifenden Routings durch Einführung von VLAN für die 5G COMPASS-Domäne
Integration der AP5 TUM Multipath-Lösung für optimierte Netzwerkleistung und reibungsloses Handover
-Intelligentere Strategien wie Warten über Hindernisvermeidung und Implementierung von Rechts-vor-links-Regeln in der Robotersteuerung
-Planung eines Traversensystems zur Verbesserung der LiFi-Datenübertragung
-Planung und Umsetzung eines Projektvideos
Das Projekt befindet sich nun in der Implementationsphase in der die geplanten Use Cases realisiert und final auch gezeigt werden. Die Präsentation wird voraussichtlich für die Öffentlichkeit im Rahmen der Berlin Science Week im November erfolgen.
Dezember
2023
NEWS
Projekttreffen in München bei MaxLinear
Demonstration von Industrieforschung.
Im Rahmen des Projektes 5G-COMPASS arbeiten wir, das WvSC, zusammen mit Teraki und T-Systems an der Umsetzung eines Demonstrators für den industriellen Anwendungsfall. Weitere Demonstratoren wird es in den Bereichen Medizin, Büro- und Heimvernetzung geben.
Um Schwerpunkte für die Präsentationen und Visualisierung setzen zu können, haben wir im Projektmeeting am 5. und 6.12. in München bei MaxLinear die Gelegenheit genutzt und das gesamte Konsortium befragt, welche Zielgruppen, inhaltlichen Schwerpunkte, mögliche Events, Termine und Formate für die Demonstration der Projektergebnisse gesehen werden. Für uns eine wichtige Zuarbeit, um alle Meinungen und Ideen kennenzulernen und bearbeiten zu können. Jeder Teilnehmer konnte seine Vorstellung zu den genannten Themen in einem vorstrukturiertem Miro-Bord festhalten und in der anschließenden Diskussion näher erklären oder Fragen zu anderen Vorschlägen stellen. Mit den gewonnenen Informationen können wir nun in eine weitere Bearbeitung innerhalb kleinerer Gruppen gehen und ToDos ableiten.
Dezember
2023
NEWS
Projekttreffen in München bei MaxLinear
Demonstration von Industrieforschung.
Im Rahmen des Projektes 5G-COMPASS arbeiten wir, das WvSC, zusammen mit Teraki und T-Systems an der Umsetzung eines Demonstrators für den industriellen Anwendungsfall. Weitere Demonstratoren wird es in den Bereichen Medizin, Büro- und Heimvernetzung geben.
Um Schwerpunkte für die Präsentationen und Visualisierung setzen zu können, haben wir im Projektmeeting am 5. und 6.12. in München bei MaxLinear die Gelegenheit genutzt und das gesamte Konsortium befragt, welche Zielgruppen, inhaltlichen Schwerpunkte, mögliche Events, Termine und Formate für die Demonstration der Projektergebnisse gesehen werden. Für uns eine wichtige Zuarbeit, um alle Meinungen und Ideen kennenzulernen und bearbeiten zu können. Jeder Teilnehmer konnte seine Vorstellung zu den genannten Themen in einem vorstrukturiertem Miro-Bord festhalten und in der anschließenden Diskussion näher erklären oder Fragen zu anderen Vorschlägen stellen. Mit den gewonnenen Informationen können wir nun in eine weitere Bearbeitung innerhalb kleinerer Gruppen gehen und ToDos ableiten.
September
2023
NEWS
erste LiFi-Tests im WvSC
Mobile Kommunikation mit Licht! 💡
Im Projekt 5G-COMPASS verwenden wir neben 5G und WiFi als Netzwerktechnologien auch die optische Drahtlosübertragung: Light-Fidelity, kurz LiFi.
Die Vorteile von LiFi sind hohe Datenraten, große Reichweite, Robustheit gegen elektromagnetische Störungen, sehr hoher Datenschutz und es gibt auch keine Interferenzen mit bestehenden WiFi-Netzwerken. Diese positiven Eigenschaften nutzen wir für unsere Use Cases im industrienahen Umfeld.
Dominic Schulz vom Fraunhofer Heinrich Hertz Institute HHI hat uns für unseren Industrieanwendungsfall ein LiFi-Test-Kit mitgebracht. So konnten wir bereits erste Messungen vornehmen. Damit ist der Startschuss für den Aufbau des Testfeldes für einen Demonstrator im WvSC abgegeben. Wir freuen uns diese Technologie einsetzen zu können und sind gespannt auf die Ergebnisse!
September
2023
NEWS
erste LiFi-Tests im WvSC
Mobile Kommunikation mit Licht! 💡
Im Projekt 5G-COMPASS verwenden wir neben 5G und WiFi als Netzwerktechnologien auch die optische Drahtlosübertragung: Light-Fidelity, kurz LiFi.
Die Vorteile von LiFi sind hohe Datenraten, große Reichweite, Robustheit gegen elektromagnetische Störungen, sehr hoher Datenschutz und es gibt auch keine Interferenzen mit bestehenden WiFi-Netzwerken. Diese positiven Eigenschaften nutzen wir für unsere Use Cases im industrienahen Umfeld.
Dominic Schulz vom Fraunhofer Heinrich Hertz Institute HHI hat uns für unseren Industrieanwendungsfall ein LiFi-Test-Kit mitgebracht. So konnten wir bereits erste Messungen vornehmen. Damit ist der Startschuss für den Aufbau des Testfeldes für einen Demonstrator im WvSC abgegeben. Wir freuen uns diese Technologie einsetzen zu können und sind gespannt auf die Ergebnisse!
Juni
2023
NEWS
Projektplakat
Das Plakat zum Projekt 5G-COMPASS bietet einen Überblick zum gesamten Vorhaben.: 5G_COMPASS_Plakat.
Juni
2023
NEWS
Projektplakat
Das Plakat zum Projekt 5G-COMPASS bietet einen Überblick zum gesamten Vorhaben.: 5G_COMPASS_Plakat.
Juni
2023
NEWS
Projekttreffen 5G-COMPASS in Tuttlingen
Am 14. und 15. Juni 2023 fand das erste gemeinsame Projekttreffen statt. Dafür stellte der Konsortialpartner KLS Martin die Räumlichkeiten. Das hybride Event ermöglichte die Online- und Präsenzteilnahme um den aktuellen Status der Arbeitspakete zu erfassen, für alle Partner transparent zu machen und ggf. zu besprechen. Zudem wurden spezifische Punkte der Anforderungen und der Architektur beleuchtet und diskutiert.
Juni
2023
NEWS
Projekttreffen 5G-COMPASS in Tuttlingen
Am 14. und 15. Juni 2023 fand das erste gemeinsame Projekttreffen statt. Dafür stellte der Konsortialpartner KLS Martin die Räumlichkeiten. Das hybride Event ermöglichte die Online- und Präsenzteilnahme um den aktuellen Status der Arbeitspakete zu erfassen, für alle Partner transparent zu machen und ggf. zu besprechen. Zudem wurden spezifische Punkte der Anforderungen und der Architektur beleuchtet und diskutiert.
Feb
2023
NEWS
Kick-Off Veranstaltung mit Projektpartnern
Am 21./22. Februar 2023 startete das Projekt mit der Kick-Off-Veranstaltung im Fraunhofer Heinrich Hertz Institut. Auf der Agenda des Präsenz-Events standen für den ersten Tag die Vorstellung des Projektes, Anmerkungen zur Organisation durch den Projektträger sowie die Vorstellung der 15 Partner. Am zweiten Kick-Off-Tag wurden die 6 Arbeitspakete besprochen. Dazu gehörten jeweils die geplanten Aufgaben, der zeitlicher Ablauf, Meilensteine und die Benennung der Beteiligten.
Feb
2023
NEWS
Kick-Off Veranstaltung mit Projektpartnern
Am 21./22. Februar 2023 startete das Projekt mit der Kick-Off-Veranstaltung im Fraunhofer Heinrich Hertz Institut. Auf der Agenda des Präsenz-Events standen für den ersten Tag die Vorstellung des Projektes, Anmerkungen zur Organisation durch den Projektträger sowie die Vorstellung der 15 Partner. Am zweiten Kick-Off-Tag wurden die 6 Arbeitspakete besprochen. Dazu gehörten jeweils die geplanten Aufgaben, der zeitlicher Ablauf, Meilensteine und die Benennung der Beteiligten.
Gebäudevernetzung in industriellen Innen- und Außenbereichen.
In Gebäuden werden heute mehr als 80% der drahtlosen Daten generiert bzw. konsumiert, mit steigender Tendenz. Für zukünftige Anwendungen im industriellen Internet der Dinge (IIoT) steigen gleichzeitig die Anforderungen an die Dienstgüte. Heutige 5G-Lösungen sind überwiegend für den Außenbereich ausgelegt und dort auch konkurrenzlos. Lösungen für die 5G Vernetzung in Gebäuden benötigen eine zusätzliche Infrastruktur, die jedoch sehr teuer ist. Der innovative Ansatz in 5G-COMPASS ist ein heterogenes indoor-RAN, basierend auf kostengünstigen, weiterentwickelten LAN und WLAN Komponenten. Das Projekt „5G-COMPASS” steht für Convergent Open Mobile and secure Provider-ASSisted 5G indoor and hotspot network. Also eine konvergente offene mobile und sichere provider-assistierte 5G Gebäudevernetzung.
5G-COMPASS entwickelt die neuen optischen Übertragungsverfahren Fibre-to-the-Room (FttR) und optische Drahtloskommunikation (LiFi) sehr anwendungsnah, und die verfügbaren Technologien Powerline Communiation (PLC) und WLAN so weiter, dass sie die Anforderungen fortschrittlicher Anwendungen bzgl. Datenrate, Energieeffizienz, Latenz und Benutzerfreundlichkeit erfüllen. 5G-COMPASS verfolgt eine disaggregierte Netzarchitektur (Open RAN) mit offenen Schnittstellen und fortschrittlichen Steuermechanismen für (W)LANs, um die verfügbaren Netzressourcen effizienter zu nutzen und eine höhere Dienstgüte zu gewährleisten. Langfristig sollen die in 5G-COMPASS entwickelten Ansätze die Leistungsfähigkeit von Provider-Hotspots, Unternehmens- und Heimnetzen verbessern. Ein Ziel u.a. ist ein für den Benutzer nahtloser Wechsel zwischen den Technologien innerhalb und außerhalb von Gebäuden.
Die Partner stellen vier Testfelder zur Verfügung, statten jedes mit geeigneten Konfigurationen eines konvergenten Zugangsnetzes aus und führen Anwendungsdemonstrationen durch. Dazu gehören:
• Identifizierung kritischer Funktionen in den konvergenten Gebäudenetzwerken.
• Spezifizieren von Testszenarien und Testverfahren.
• Anwendungen über die konvergenten Zugangsnetze zu implementieren und zu testen und die Vorteile von 5G-COMPASS in unterschiedlichen Anwendungen mess- und erlebbar zu machen und das breite Anwendungspotenzial zu adressieren.
Die Testfelder decken Nutzungsszenarien aus den Bereichen Industrie, Medizin, Büro- und Heimvernetzung ab und adressieren dabei ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten, aber auch anwendungsgetriebene technische Herausforderungen des konvergenten Zugangsnetzes.
Das WvSC wird innerhalb des Projektes für den Anwendungsfall im industriellen Sektor einen Demonstrator in einer mit 5G ausgestatteten Werkshalle aufbauen. Mobile Roboter, die teilweise über 5G auch im Aussenbereich operieren können, führen in der Halle kommunikationstechnisch anspruchsvolle Aufgaben wie semantische Objekterkennung, Objektmanipulation, autonome Steuerung und Präzisionsnavigation durch. Im LiFi-Hotspot kommen netzgestützte Assistenzfunktionen mit besonders hohen QoS-Anforderungen wie visuelle 3D-Echtzeitüberwachung oder intervenierende Fernsteuerung zum Einsatz. Mittels der WiFi-Hotspots können das Substitutionspotenzial für die (kostenintensivere) 5G-Indoor-Versorgung und die QoS-erhaltende durchgängige Vernetzung gezeigt werden. Die Wirkung veränderter Netzwerk-QoS auf das Fahrzeug- bzw. Anwendungsverhalten kann anhand von Dashboards und teilnehmender Beobachtung direkt erlebbar gemacht werden.
5G-COMPASS trägt dazu bei, ein funktionierendes Innovations-Ökosystem im Bereich der Gebäudenetze zu schaffen, die Vernetzung in der deutschen Industrie zu stärken, Skaleneffekte durch abgestimmte Beiträge in der Standardisierung zu nutzen, die Implementierung voranzutreiben, die Technologie in verschiedenen Szenarien zu testen, die Rolle Deutschlands in diesem Netzsegment zu stärken und eine breite Verwertung zu ermöglichen.
Das Team
In diesem Projekt arbeiten die folgenden Partner mit:
Dieses Projekt dient zur Entwicklung, Erprobung und Umsetzung von Konzepten und Anwendungen innovativer Netztechnologien im Mobilfunk gemäß der „Richtlinie zur Förderung innovativer Netztechnologien im Mobilfunk“ des Bundesministeriums für Digitales und Verkehr (BMDV) und wird vom Projektträger TÜV Rheinland Consulting GmbH/ VDI VDE Innovation + Technik GmbH betreut.
