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Knapp hat soeben mit Forschern aus dem Silicon Valley einen Roboter namens Pick-it-easy entwickelt.

Alles mit allem verbunden

09.10.2019

Von 5G zu M2M: Das Internet der Dinge und die Kommunikation zwischen Maschinen ist in lokalen Netzen bereits Realität. Eine kurze Klärung zentraler Begriffe – und ein Ausblick, wohin die Reise geht.

Die Digitalisierung ist einer der Megatrends unserer Zeit. 2002 gilt allgemein als der Beginn des digitalen Zeitalters, weil es in diesem Jahr zum ersten Mal möglich war, mehr Information digital als analog zu speichern. Heute sind wir mitten drin – und um den Oberbegriff der Digitalisierung schwirrt ein ganzer Haufen an Schlagworten, deren Bedeutung oft unklar bleibt. Daher zunächst die kürzestmögliche Klärung. Digitalisierung ist, grob gesagt, die Übersetzung von Informationsflüssen in digitale Signale. Zentrale Elemente dabei sind Rechner, Speicher und Datennetze. Künstliche Intelligenz (KI) ist ein schon weit fortgeschrittener Teil davon. Dabei können Maschinen dank eingebauten Algorithmen bestimmte Muster erkennen, zum Beispiel wenn eine Software einen deutschen Satz „versteht“ und ins Englische übersetzt. Je mehr Wiederholungen, desto mehr lernt das System selbst dazu, aber immer entlang des zugrundeliegenden Algorithmus. Maschinelles Lernen (ML) betrifft Anwendungen künstlicher Intelligenz auf der Ebene von Maschinen und Anlagen. Eine konkrete Anwendung von ML ist die selbstständige Kommunikation zwischen Maschinen (M2M), wenn etwa ein Stück Metall auf einem Fließband an einer Fräsmaschine vorbeifährt und ihr „signalisiert“, wie es zu schleifen ist. Die wichtigste Voraussetzung für Digitalisierung, KI, ML und M2M ist das Internet der Dinge (IoT), das unzählige reale Gegenstände mit digitalen Netzen verbindet. Und die Voraussetzung für das Internet der Dinge schließlich sind extrem leistungsfähige Mobilfunknetze der neuesten Generation wie 4G/LTE und 5G.

KEINE ANGST VOR MASCHINELLER ALLMACHT

Schon in drei Jahren werden ganze 28 Milliarden Geräte weltweit vernetzt sein, so eine Studie des amerikanischen Netzwerkausrüsters Cisco. Allerdings ist bei der in Medien oft formulierten Angst, dass bald denkende Maschinen die Macht ergreifen, Skepsis angebracht. Denn sowohl bei KI als auch bei ML und M2M sind es immer Menschen, die die zugrundeliegenden Algorithmen und Regelwerke programmieren, die das Lernen dann steuern.

Wie das schon heute im kleinen Maßstab in der Praxis ausschaut, zeigt eine Anwendung des Leobener Herstellers Knapp, der zu den führenden Intralogistikern weltweit zählt und gerade mit Forschern aus dem Silicon Valley einen Roboter namens Pick-it-easy entwickelt. Für diesen Kommissionierroboter definieren Algorithmen mögliche Greifpunkte eines Artikels, Bewegungen und die Geschwindigkeit. Während der Arbeit erkennt der Roboter dann mithilfe von maschinellem Lernen, ob es sich um einen kubischen oder zylindrischen Artikel handelt und entscheidet vollautomatisch, welcher gerade verfügbare Greifer, welcher Greifpunkt und welche Geschwindigkeit am besten geeignet ist, um den Artikel zu kommissionieren.

Wohin die Reise im größeren Maßstab geht, zeigt der deutsche Lichtmittelkonzern Osram, um dessen Übernahme übrigens in diesen Tagen gerade der steirische Chiphersteller AMS kämpft. Auf einem Fabriksgelände in der Nähe von Augsburg hat Osram heuer das erste, lokal begrenzte 5G-Netz Deutschlands in Betrieb genommen, das insgesamt 3.000 Geräte und Artikel miteinander vernetzt.

Eine umfassende Anwendung von M2M durch 5G und das Internet der Dinge kann man seit diesem Sommer beim kleinen Elektroautobauer Ego in der Stadt Aachen besichtigen. Die Firma mit heute 450 Mitarbeitern besteht erst seit wenigen Jahren. Als erster Autobauer des Landes hat Ego seine Produktion komplett auf 5G umgestellt – tatkräftig unterstützt vom Telekomkonzern Vodafone Deutschland, den der Österreicher Hannes Ametsreiter leitet. In der Werkhalle des Herstellers hängen jetzt 36 Antennen an der Decke, die sämtliche vernetzten Komponenten registrieren. Damit ist nun jede Fixierung jeder Schraube genau sichtbar, und alle noch zu verbauenden Komponenten ebenfalls. Das Ergebnis: Fehler in der Montage sinken auf ein absolutes Minimum, und die Effizienz steigt.

LOKALE NETZE GELTEN ALS ZUKUNFT

Möglich machen die umfassende Kommunikation zwischen Maschinen kleine Echtzeit-Rechenzentren, in Fachkreisen Mobile Edge Computing genannt. Solche lokalen Netze wie bei Osram und Ego gelten als die Zukunft der industriellen Anwendungen von M2M – und nicht riesige 5G-Netze, die jedes Datenpaket zu weit entfernten Rechenzentren schicken. Dementsprechend plant auch Daimler soeben, in seinem Merzedes-Benz-Werk in Sindelfingen ein solches „Campusnetz“ zu installieren, ebenso der süddeutsche Autozulieferer ZF Friedrichshafen.

Trotzdem läuft der Ausbau von 5G in Österreich auf vollen Touren, nachdem heuer im Frühjahr die Frequenzen dafür versteigert wurden. Inzwischen seien rund 50.000 Kilometer hierzulande ausgebaut, heißt es bei der Telekom Austria A1, was Zugänge zum Glasfasernetz in 90 Prozent aller Gemeinden bedeutet. Doch ein flächendeckender Ausbau sei eine von der Industrie aufgestellte Forderung und weder möglich noch notwendig, heißt es bei der Unternehmensberatung Boston Consulting. Auch autonome Autos werden demnach eines Tages keineswegs 5G benötigen, sondern mithilfe eigener Sensoren und eingebauter Systeme mit der Außenwelt kommunizieren. Auch Konsumenten würden demnach kaum eine Besserung zum jetzigen Netzstandard LTE spüren.

DIE STRAHLENDE DUNKLE SEITE VON M2M

Zu spüren bekommen werden dagegen alle eine von vielen Schattenseiten der Digitalisierung. Nach einer Berechnung des „Handelsblatt“ gibt es in Deutschland derzeit 78.000 Mobilfunkantennen und Masten. Für ein flächendeckendes 5G-Netz sind 750.000 nötig. Das sind also zehnmal so viele und viel stärker strahlende Sendemasten auf Wiesen, Bergen und Hausdächern als heute.

 

Autor/in

PETER MARTENS

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