Vasco Seelmann, Murtaza Abbas, Leonhard Henke, Lukas Stratmann, Christine Leidinger und Alexander Knebel DIREKT 21/ 2020 5G FÜR DIE VERNETZTE INDUSTRIE AUF EINEN BLICK Die nächste Generation der drahtlosen Konnektivität, 5G, wird zu einem allgegenwärtigen Thema in der Industrie, ist aber immer noch Gegenstand vieler Mythen und Missverständnisse. Durch die Möglich­­­keit der maschinengestützten Kommunikation gehen die Fähigkeiten von 5G weit über mobiles Breitband hinaus. Dies ebnet den Weg für zahl­reiche neue An­wendungsfälle insbesondere in der Industrie. Dieser Artikel betrachtet die disruptive Wirkung und Bedeu­tung von 5G aus der Perspektive der angewandten Forschung. Datenübertragung und Download waren damit bereits reali­sierbar, benötigten aber unverhältnismäßig lange für den alltäglichen Gebrauch. 3G brachte höhere Datenübertragungs­raten, wodurch es zu einem Boom an mobilen Anwendungen und der Einführung von Smartphones kam. Die 3G-Datenraten von bis zu 14 Mbit/s wurden mit dem ab 2010 eingeführten Standard Long Term Evolution(LTE) Advanced, dem derzeitigen Standard der vierten Generation(4G), weit übertroffen. Durch Datenraten von bis zu einem Gbit/s werden durch LTE erst­mals Mobiles Streaming, technisch anspruchsvolle Computer­spiele und Cloud-Nutzung ermöglicht(Liyanage et al. 2018: 22). 5G ALS SCHLÜSSELTECHNOLOGIE Die 5. Generation des Mobilfunks, kurz 5G, setzt neue Stan­dards: für die Verständigung zwischen Menschen, für die Mensch-Maschine-Kommunikation wie auch für die Kommu­nikation zwischen Maschinen. Bis zu 100 Mal schneller als der bisherige Mobilfunkstandard bietet 5G erstmals die erfor­derliche Qualität, Geschwindigkeit und Kapazität für die zuverlässige Übertragung enormer Datenmengen wie sie in einer digitali­sierten Wirtschaft und Gesellschaft benötigt werden. Die für den 5G-Standard vorgesehenen Frequenzbereiche bieten neue Möglichkeiten für Anwendungen in der Industrie wie auch für die Endverbraucher_innen als Konsument_innen. Es erwachsen völlig neue Szenarien für die Nutzung des Mo­bilfunks. Die bevorstehende Einführung von 5G bringt aber auch neue Anforderungen an Infrastruktur mit sich und wirft auch sehr grundlegende wirtschaftspolitische Fragen auf, bspw. welche Anforderungen an Infrastruktur-Ausrüster gestellt werden. In der Evolution der Mobilfunkstandards wurden mit auf­steigender Generation kontinuierlich neue Meilensteine er­reicht. Im Jahr 1979 begann die Kommerzialisierung der ersten Generation(1G), was analoge Sprachübertragung zu mobilen Endgeräten ermöglichte. 2G, auch bekannt als Global System for Mobile Communications(GSM), entwickelte die mobile Telefonie weiter auf einen globalen digitalen Standard. Das schuf die Voraussetzungen für den Austausch von Kurznach­richten mit dem Short Message Service(SMS-Dienst). 5G verspricht Datenraten bis zu 20 Gbit/s und bis zu einer Million Endgeräte pro km². Eine Reaktionszeit(Latenz) von bis zu 1 ms, statt den bisherigen~45 ms, soll eine schnellere Datenübertragung nahezu in Echtzeit ermöglichen. Dadurch ergeben sich eine Reihe von Anwendungsmöglichkeiten, die teilweise bereits mit 4G realisierbar sind, ihr volles Potenzial aber erst durch die neue Mobilfunktechnologie ausschöpfen können(Abu-Rgheff 2020: 1). Aufgrund von Zeitverzögerung durch dezentrale Datenver­arbeitung können diese Werte für Datenrate und Latenz mit dem etablierten Cloud Computing, der Nutzung von dezen­tralen IT-Infrastrukturen und-Dienstleistungen zur Datenverar­beitung, nicht umgesetzt werden. Um die Datenverarbeitung näher an den Verwendungsort zu verlagern, wird für 5G daher Edge-Computing eingesetzt. Das heißt: Teile der Datenver­arbeitung werden auf Server nahe beim Anwender/bei der An­wenderin, der soge­nannten Edge-Cloud, verlagert. Das spart Datenverkehr und verringert die Latenz deutlich, also die Zeit zwischen einer Aktion oder einem Ereignis und dem Eintreten einer Reaktion. >