Prof. Dr.-Ing. Hans Schotten (DFKI), Koordinator von Tacnet 4.0: “Durch innovative 5G Technologien können anspruchsvolle und bisher nicht realisierbare Szenarien in der Prozess- und Fertigungsautomatisierung unterstützt werden.”

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Das zukünftige 5G-Netz soll sehr hohe Datenraten erlauben und ein sogenanntes „taktiles Internet“ sein – also über Reaktionszeiten verfügen, die mit unter einer Millisekunde für den Menschen nicht mehr wahrnehmbar sind. Das Problem: Die für Industrie 4.0 notwendige höchste Zuverlässigkeit und eine Kommunikation in Echtzeit wird in der ersten Phase noch nicht Ende-zu-Ende unterstützt. Das Projekt ‚Tacnet 4.0‘ soll deshalb innerhalb des BMBF-Förderprogramms ‚5G: Taktiles Internet‘ die hierfür benötigten Konzepte und Algorithmen entwickeln und damit die Voraussetzungen für viele Industrie 4.0-Anwendungen schaffen, wie etwa die direkte Interaktion zwischen Mensch und Maschine oder die drahtlose Prozesssteuerung.

Minimale Latenz als Basis

Einer der wichtigsten Aspekte von Tacnet 4.0: Die lokale und standortübergreifende sichere Übertragung von Daten mit minimaler Verzögerung. „Ein solches Szenario ermöglicht zum Beispiel die Fernsteuerung von mobilen Maschinen oder Robotern, die in gefährlichen Arbeitsumgebungen im Einsatz sind oder die Bedienung durch lokal nicht verfügbares Fachpersonal erfordern. Hierzu werden im Projekt auch neue Ansätze, wie Big Data-Analytics, Edge-Cloud-unterstützte Echtzeitsteuerung und Ferndienste, untersucht“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Hans Schotten, Leiter des Forschungsbereichs Intelligente Netze am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern und Koordinator von Tacnet 4.0. Dr. Peter Rost, Nokia Bell Labs, ergänzt: „Niemand entwickelt die Anwendungsszenarien von morgen alleine. Es braucht eine übergreifende Zusammenarbeit unterschiedlicher Branchen. Wir freuen uns, dass wir zusammen mit den Partnern in Tacnet 4.0 die Entwicklung des taktilen Internets vorantreiben können.“

Die besondere Herausforderung ist es laut DFKI, künftige 5G-Netze und andere gängige sowie neuartige industrielle Kommunikationsnetze zu integrieren, um die unterschiedlichsten industriellen Anwendungen zu unterstützen, etwa die Einbindung von Feldbussystemen. Das Projekt setzt dabei auf offene Schnittstellen, sodass die Netzwerkfunktionen zum Beispiel durch Apps erweitert werden können. Weiterhin wird erstmals versucht, das Mobilfunknetz zur Weitbereichsabdeckung zu nutzen, statt wie bisher nur lokale drahtlose Sensornetze oder WLAN.

Vierzehn Partner – drei Jahre Laufzeit

Neben dem DFKI und Nokia Bell Labs als Gesamtkoordinatoren gehören dem Tacnet-Konsortium Unternehmen und Organisationen an: ABB Forschungszentrum, Ascora GmbH, Robert Bosch GmbH, Commsolid GmbH, Götting KG, Institut für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL, Mecsware GmbH, NXP Semiconductors Germany GmbH, Otaris Interactive Services GmbH, Technische Universität Dresden mit dem Vodafone Lehrstuhl Mobile Communications Systems sowie mit dem Deutsche Telekom Lehrstuhl für Kommunikationsnetze, die Universität Bremen. Dazu kommen die die assoziierten und kooperierenden Partner Basf, Busch-Jaeger, Hirschmann Automation and Control GmbH, Innoroute GmbH, Phoenix Contact Electronics GmbH, Vodafone Germany, it’s OWL Spitzencluster, owl Maschinenbau e.V. und der VDMA an.

Die Projektleitung obliegt dem DFKI (Prof. Dr.-Ing. Hans D. Schotten) und Nokia Bell Labs (Dr. Peter Rost). Der offizielle Start des durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit rund 6,3 Millionen Euro geförderten Projekts war im April 2017. Die Gesamtlaufzeit beträgt drei Jahre.

Am 30.11.2017 fand in München ein Konsortialtreffen zum ersten Projekt-Meilenstein statt. Mit diesem wurde die Analyse der Anwendungsfälle und Industrieanforderungen abgeschlossen und in die 3GPP-Standdardisierung eingebracht, so dass nun die eigentliche Arbeit in den technischen Arbeitsgruppen die Vorbereitung der Demonstratoren in Angriff genommen werden kann.