Wie der LTE-Nachfolger 5G mobile Innovationen vorantreibt

Big Data, Cloud und Realtime-Analytics gelten heute als zentrale Trends in der IT-Industrie. Die Verfügbarkeit des 5G-Mobilfunkstandards wird die Nutzung des Internets und der Cloud dramatisch verändern, da künftig auf mobilen Endgeräten eine beinahe latenzfreie Anbindung von IT-Ressourcen aus der Cloud möglich sein wird. Immerhin erlaubt der 5G-Standard Übertragungsraten von bis zu 10 GBit/s bei Latenzwerten im einstelligen Millisekundenbereich. Damit lässt sich eine komplette DVD innerhalb weniger Sekunden übertragen. Bei einer Testinstallation in Berlin zeigte die Deutsche Telekom im September 2017 bereits eine 5G-Lösung mit zwei GBit/s Übertragungsrate.

5G wird aber auch die Implementierung von Industrie-4.0– und Internet-of-Things-Anwendungen beschleunigen. Die hohen Übertragungsraten unterstützen eine engmaschige sowie ausfallsichere Geräte- und Maschinenkommunikation für eine weitergehende Automatisierung in der Produktion.

Gleichzeitig werden aber auch die mobilen Endgeräte immer leistungsfähiger und ermöglichen spannende Anwendungsszenarien. Beispielsweise könnten Anwender mit standortabhängigen AR/VR-Applikationen ganz neue Realitäten mit ihrem Smartphone erleben, wenn – ähnlich wie bei Pokemon – ein zusätzlicher Daten-Layer in das Bild der realen Welt eingeblendet wird. Darüber hinaus eröffnen sich über die schnelle Internet-Anbindung vielfältige Möglichkeiten durch den Zugriff auf Geolocation-Datenbanken inklusive hochauflösender Satellitenbilder. In der Landwirtschaft wäre damit ein Precision Farming für verbesserte Ernten möglich.

Innovationstreiber 5G

Die Entwicklung von 5G-Netzen wird in kürzester Zeit zu neuen Innovationen auf Basis von Big-Data– und Echtzeit-Analysen führen. Für den Anwender bedeutet dies, er kann auf präzisere Datenanalysen in Echtzeit auf seinen mobilen Endgeräten zugreifen.

Neue datenhungrige Applikationen können aus allen nur denkbaren Industriezweigen kommen. Ein Beispiel dafür ist die Echtzeitverarbeitung von Geräuschen einer Großstadt. So lassen sich durch Realtime-Analysen Veränderungen am Verkehrsfluss erkennen, die auf einen Unfall, Stau oder den üblichen Berufsverkehr hinweisen. Für die Verbrechensbekämpfung könnte ein solches System Schüsse erkennen und Hinweise auf den Standort geben.

Dazu kommen IoT-gestützte Anwendungen einer Smart City: In einer intelligenten Stadt mit schnellen 5G-Netzen könnten Sensoren eine vollständig automatisierte Verkehrssteuerung unterstützen, eine Fahrzeugkommunikation zwischen autonomen und regulären Fahrzeugen steuern, Stau- und Unfallwarnungen liefern sowie freie Parkplätze in Echtzeit verwalten.

Solche Aufgaben sind nur mit einem 5G-Datennetz realisierbar, das durch Edge-Rechenzentren in der Nähe von Sendemasten die notwendige Rechenleistung für die Datenanalysen erhält. Edge bezieht sich hierbei nicht auf den alten Mobilfunkstandard, sondern steht für eine neue Art von dezentralen IT-Systemen, die in der Nähe von IoT- oder Mobilfunk-Knotenpunkten betrieben werden.

Mit Edge-Rechenzentren werden aber auch Funk- und Datennetze selbst intelligenter: Die neueste Generation von Netzen funktionieren software-definiert (SDN – Software Defined Networks) und können sich über Machine-Learning-Algorithmen in gewissen Grenzen selbst optimieren. Damit reagieren Netze beispielsweise auf Peaks zu bestimmten Uhrzeiten mit zusätzlichen Kapazitäten.

Daten-Power für Elektrofahrzeuge

Ein ganz reales Beispiel für die Möglichkeiten einer software-basierten Konfiguration zeigte Tesla kürzlich in Florida. Um Kunden mit Elektrofahrzeugen die Evakuierung vor dem herannahenden Hurrikan Irma zu erleichtern, wurde per Software die Batteriekapazität in einigen Modellen vorübergehend auf 70 kWh (Kilowatt pro Stunde) angehoben, wodurch sich die Reichweite um rund 60 Kilometer erhöhte. Normalerweise betreibt man die Batterien nicht am Rande ihrer Kapazität, um die Lebensdauer zu verlängern.

Fazit

Hinter all den faszinierenden Möglichkeiten steht jedoch die Anforderung, dass Unternehmen Daten aus ganz verschiedenen Quellen nahtlos in eine zentrale Plattform integrieren und in Echtzeit verarbeiten können. Dies umfasst Daten in der Cloud ebenso wie Informationen aus global verteilten Datensilos oder Datenbanken.

IT-Verantwortliche sollten daher frühzeitig damit beginnen, eine Infrastruktur zu realisieren, die mit den neuen Datenströmen mobiler Anwender und den 5G-Netzen umgehen können. Die Technologien dafür sind vorhanden und erprobt, wie beispielsweise die Open Source-Plattformen Hadoop und Spark sowie horizontal skalierende Big-Data-Integrationsplattformen, wie sie von Talend verfügbar sind.

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