GIGABITAUSBAU: ZUKUNFT 5G-CAMPUSNETZE … · −Verbreitung von Erfahrungen / Best Practices...

GIGABITAUSBAU: ZUKUNFT 5G-CAMPUSNETZE – PRAXISWORKSHOP FÜR KMUS05.06.2020

Ziel des heutigen Webcasts

Der 5G Mobilfunkstandard verspricht als Schlüsseltechnologie die Möglichkeit Digitalisierung für Unternehmen im großen Maßstab und mit einer singulären Konnektivitätstechnologie nutzbar zu machen. Große Unternehmen sind Vorreiter und setzen ihre Industrie 4.0-Strategien mittels 5G um – aber für wen lohnt sich 5G und wie kann man das herausfinden?

• Allgemeiner Überblick über die Chancen von 5G für Unternehmen.

• Mittels eines strukturierten Vorgehens wird aufgezeigt, wie Unternehmen die Relevanz von 5G für sich selbst erarbeiten können.

• Neben dem Einstieg in die Strategieentwicklung zu diesem wichtigen Thema, werden Anwendungsfälle für unterschiedliche Unternehmensbereiche vorgestellt und verschiedene Möglichkeiten zur Umsetzung von 5G-Campusnetze aufgezeigt.

Agenda

Vorstellung1

2 5G für KMUs

Fragen und Antworten3

10 Minuten

30 Minuten

15 Minuten

Zukunft 5G- Campusnetze – Praxisworkshop für KMUs

DAS GIGABITBÜRO STELLT SICH VOR

DAS GIGABITBÜRO DES BUNDES STELLT SICH VOR

05.06.2020

Zukunft 5G-Campusnetze - Praxisworkshop für KMUs

Neuausrichtung der thematischen Schwerpunkte

Thematische Schwerpunkte

Impulse für digitale Anwendungen

IoT-Strategien für KMU und Kommunen

Synergiepotenziale maximieren

Kommunale Versorger aktivieren

Konvergente Infrastrukturen

Stärkung lokaler Akteure

Mobilfunk- und 5G-Netzausbau

Eigenwirtschaftlicher Gigabitausbau

Infrastrukturerfassung unterstützen

Den flächendeckenden Gigabitausbau aktiv vorantreiben und beschleunigen

Anforderungen an Gigabit-Netze und Anwendungen verstärkt im Fokus

Den Ausbau konvergenter Gigabit-Netze zielgruppengerecht vermitteln

*

Aktuellen Entwicklungen auf dem Weg zur Gigabit-Gesellschaft Rechnung tragen

“


05.06.2020


Angebote des Gigabitbüros

Qualifizierungsoffensive

− Bereitstellung eines fachlich hochwertigen Schulungsangebots

− Durchführung von Fachvorträgen auf Veranstaltungen und Messen

Erstellung von Leitfäden und Standards

− Fachliche Mitarbeit in Arbeitsgruppen zur Identifizierung von Themen für die Zusammenführung in Publikationen

− Verbreitung von Erfahrungen / Best Practices

…Weiterführung bewährter Formate und Schaffung neuer digitaler Angebote

Öffentlichkeitsarbeit

− Weiterentwicklung der Informationskampagne

− Bereitstellung aktueller Informationen über die Webseite, den GBB-Newsletter und weitere Kanäle

Kontaktcenter

− Verstärkung und Ausweitung des Beratungs- und Informationsangebots

− Fundierte Informationsrecherche und Analyse

…Partnerschaftlicher Austausch zur Identifikation relevanter Themen

…Erweiterung des Informationsangebots durch neue Kanäle

…Lösungsorientierte fristgerechte Beantwortung von Anfragen

Fokus auf…


05.06.2020


Unser Workshop-Angebot

Interaktive digitale Formate

PraxisorientiertePräsenzworkshops

Erweitertes Themenangebot

Workshoptitel

1 Grundlagen des Gigabitausbaus verstehen

2 Technik beim Gigabitausbau im Detail

3 Grundlagen der Mobilfunktechnologie verstehen

4 Zukunftstechnologie 5G – Orientierungshilfe für Kommunen

5 Einführung in Geoinformationssysteme

6 Geoinformationssysteme – Datenbanken aufbauen und analysieren

7 Die Rolle der Bauämter (Teil I)

8 Die Rolle der Bauämter (Teil II)

9 Breitbandprojekte aufsetzen und richtig managen

10 Synergien realisieren - Infrastruktur & Technologien für die digitale Stadt

11 DigiNetz-Gesetz verstehen und für den Netzausbau optimal nutzen

12 Gigabitausbau für die Wohnungswirtschaft –Inhouse-Verkabelung

13 Orientierungshilfe für kommunale Versorger

14 Finanzierungsmodelle von Gigabitprojekten

15 Zukunft 5G-Campusnetze? - Praxisworkshop für KMUs

16 Internet of Things für Kommunen

Zukunft 5G- Campusnetze – Praxisworkshop für KMUs

5G für KMUs

5G: Schlüssel für die Nutzung von Digitalisierungstechnologien für Unternehmen im großen Maßstab

05.06.2020


5G

Geringe Latenz

Hohe Anzahl Sensoren

Hohe Bandbreite

Verdopplung der Bandbreiten: alle 21 Monate(Nielson‘s Law)

Verdopplung der Rechenleistung: alle 18 Monate(Moore‘s Law)

Weltweit vernetzte Geräte in 2020:20 Milliarden(Gartner)

• 5G Campuslizensen für Unternehmen können direkt bei der BNetzA beantragt werden

• Unternehmen bauen eigene Netze auf und können diese selbst betreiben

✓ Erste Testfelder wurden bereits errichtet - weitere Absichtserklärungen sind erfolgt

Bietet…Sicherheit, Zuverlässigkeit und Geschwindigkeit, die es in mobilen Netzwerken vorher nicht gab.Jens Meier, CEO der HPA.

…können wir nicht warten, bis die Netzbetreiber mit der Versorgung fertig sind. Wir sind mitten in der Industrie 4.0.“ Siemenssprecher

uvm.

Überblick der Kommunikationstechnologien - 5G kombiniert hohe Datenrate und hohe Reichweite

05.06.2020


WWAN10 km

WNAN1 km

WLAN150 m

WHAN10 m

WPAN1 m

1 kbps 1 Mbps 10 Mbps 100 Mbps

Reichweite

Datenrate

Mobile Communication (2G, 3G, 4G)

LPWAN

1 Gbps

WWAN20 km

NB-IOT

10 Gbps

WPAN = Wireless Personal Area Network WHAN = Wireless Home Area Network WLAN = Wireless Local Area NetworkWNAN = Wireless Neighborhood Area NetworkWWAN = Wireless Wide Area NetworkLPWA = Low Power Wide Area

5G

Geringe LatenzHohe Anzahl Sensoren

Hohe Bandbreite

Beispielhafte Anwendungen für 5G nutzen Fähigkeiten des neuen Mobilfunk-Standards

05.06.2020


Ultra-Reliable and Low-Latency Communication [URLLC]

[Latenz bis zu 1 ms/ Verlässlichkeit 99,9999%]

Einsatzkritische Anwendungen

Smarte MobilitätAutonomes Fahren

Automatisierungen in der Industrie

Enhanced Mobile Broadband [eMMB][Bis zu 10/20 Gbit/s]

Arbeiten/ Gaming in der Cloud

Smart EntertainmentAudio/Video (3D, HD, AR/VR)

Smart HealthGbit/s Datenraten

Smart Home

Globale Abdeckung zu niedrigen Kosten

Massive Machine Type Communication (Massive IoT) [mMTC] [Millionen Geräte pro km²]

Smart City

Smarte Landwirtschaft

Smart Grid

Treiber für die 5G Relevanz:

• hohe Datenraten

• zuverlässige, latenzarme Verbindungen

• Hohe Anzahl stromsparender Endgeräte

ABER: Es geht nicht alles gleichzeitig

Hohe Relevanz

Viele Anwendungen, die über einen Standard abgedeckt werden sollen

Quelle: Fraunhofer IIS

Kommende Releases versprechen weitere Evolution der Funktionen von 5G über die nächsten Jahre

05.06.2020


Freeze: Dez. 2018 Freeze: Q2 / Q3 2020 (Q3/Q4 2021)Release 15 Release 16 Release 17

“5G-Release”

Stand-aloneNon-Stand-alone

4G-CN 4G-CN 5G-CN

4GeNodeB

4GeNodeB5G

eNodeB5GeNodeB

Dez. 2018 Q2 / Q3 2020 Q3/Q4 2021

“Evolution 5G”

• Erweiterungen für Industrieanwendungen (inklusive URLLC)

• NB-IoT / eMTC Erweiterungen

• Erhöhte Positionsgenauigkeit mit 5G

• Stromsparende Endgeräte

• Hohe Frequenzen

• Erweiterungen für Campusnetze

• …

“5G Upgrade”

“5G Effizienz”

Industrielles IoT URLLC

Campus/NPN Cellular-V2X

• MIMO Erweiterungen• Lokalisierung & Positionierung• Energieverbrauch

• Mobilitätserweiterungen• 2-Schritte RACH• Dualkonnektivität


5G in der Anwendung – Industrie 4.0

05.06.2020


Wareneingang Kommissionierung Lager

Disposition

BereitstellungFertigungQualitätssicherungVersand

Lager

Produktion

1

5

4

3

Montagezelle 1Montagezelle 2

Logistik & Lagerhaltung

Ortung, Tracking und Monitoring von Vermögenswerten

Kabellose untereinander verbundene Sensoren

Logistik und Lagerhaltung

Überwachung und Instandhaltung

Prozess AutomatisierungÜber 100.000 Messpunkte innerhalb einer Fläche von 1km2

müssen drahtlos verbunden sein

Fertigungsautomatisierung

Automatische Kontrolle, Überwachung und Optimierung von Prozessen und Work-Flowsdurch drahtlose Kommunikation+ Lokalisierung

Human-Machine Interfaces (HMI)Positionierung und Kommunikation für HMIs wie AR-Anwendungen

Tracking und Identifikation

4.04.0


PRAKTISCHE ANWENDUNGSSZENARIE: OSRAM, Mobilität auf dem Werksgelände

05.06.2020

• Automatisierte Fahrzeuge werden über das Campus-Netz gesteuert und transportieren Materialien zwischen Produktionsstationen

• Die Netzwerkinfrastruktur für den automatisierten Roboterbetrieb (automatisch gesteuerten Fahrzeuge) muss die schnelle Reaktionsfähigkeit mobiler Einheiten gewährleisten

• Auf diese Weise können Unfallsituationen bereits in der Planungsphase präventiv und zuverlässig vermieden werden

OSRAM, Schwabmünchen

Automatisierung+ Effizienzsteigerung+ Echtzeit Daten+

Mobilität auf dem Werksgelände

Smart Grids

Haptisches Internet/ kollaborative Maschinen

Augmented (AR) und Virtual Reality (VR)

Echtzeit Steuerung von Maschinen/Geräten


Quelle: OSRAM

PRAKTISCHE ANWENDUNGSSZENARIEN: Hamburger Hafen - Verkehrskontrolle und Zugang zu Echtzeit Daten

Juli 2019

15

• Ampeln werden über 5G-Mobilfunk mit der zentralen Verkehrsteuerung verbunden und garantieren eine sichere, schnelle und koordinierte Steuerung des LKW-Verkehrs im Hafen

• Umwelt-Sensoren auf HPA-Schiffen können Zugriff auf Daten über Bewegungs- und Umweltdaten in Echtzeit

• Ingenieurinnen und Ingenieure können im Hafengebiet mittels VR- und AR-Brillen Konstruktionen und Studien vor Ort prüfen

5G Anwendungen im Hamburger Hafen

05.06.2020

Automatisierung+ Effizienzsteigerung+ Echtzeit Daten+


Smart Grids





Quelle: pixabay.com

Der neue Mobilfunkstandard 5G bietet Chancen und Nutzen für die Digitalisierung von Unternehmen


HERAUSFORDERUNGEN CHANCEN NUTZEN▪ Mehr Kontrolle bei Prozessen durch den

Einsatz von Industrial IoT

▪ Datenraten bis zu 10 Gbit/s möglich

▪ Kompatibel zu GSM/UMTS/LTE

▪ Durch Slicing könnten Teile der Netzinfrastruktur geteilt und nur für werden gezielte Aufgaben programmiert

▪ Schlüssel zur Umsetzung für Industrie 4.0

▪ Relevanzcheck der neuen Technologie im eigenen Unternehmen

▪ 5G Netze sind komplexer in der Planung und im Betrieb

▪ Antennenanzahl im Vergleich zu anderen Technologien höher

▪ Die 5G-Frequenz bewegt sich im Mikrowellenbereich. Beton, Stein und Holz unterbrechen die Übertragung

• Einheitliche Konnektivitätslösung zur Umsetzung einer Industrie 4.0 / IoT-Strategie

• Vorrausetzung für neue Anwendungen im Unternehmen z.B. VR- / AR-Brillen

• Prozesse im Unternehmen optimierenund effizienter gestalten

• Vorreiter bei der Nutzung von einer neuen Technologie - Wettbewerbsvorteil

• Eigenes Testlabor für neue Anwendungen

05.06.2020


Aufbau 5G-Campusnetze über Mobilfunkbetreiber oder mittels eigener Lizenz möglich

05.06.2020


Smart Grids





…

• Für Unternehmen (z.B. mit einer hohen Anzahl an vernetzten Geräten und Sensoren) kann ein 5G Campus-Netz interessant sein

• Mobilfunkanbieter treten als Partner für die Industrie auf – die Anbieter bauen und betreiben eine Campus-Netz auf dem Werksgelände

• Alternativ können eigene Mobilfunk-Frequenzen beantragt werden – für Aufbau und Betrieb ist der Betrieb selbst verantwortlich

Die Zuteilung erfolgt (verlängerbar) für bis zu 10 Jahre, maximal bis 2040

BNetzA Frequenzbereich 3.700 MHz bis 3.800 MHz

„use-it-or-lose-it“, d.h. bei Nichtnutzung kann Lizenz widerrufen werden

Die Kosten für die Errichtung eines 5G Netzes sind maßgeblich abhängig von Systemtechnik und Betriebskosten

05.06.2020


• Tatsächliche Kosten stark abhängig von Roll-Out-Modell

• Aktuell arbeiten Hersteller an Down-Sizing von zentralen Netzelementen (Core) für Campus-Lösungen

Quelle: Handelsblatt, Mugler

Für Unternehmen bieten sich auf den ersten Blick eine Vielzahl möglicher Anwendungsfelder für 5G

05.06.2020


Quelle: https://www-file.huawei.com/-/media/corporate/pdf/mbb/5g-unlocks-a-world-of-opportunities-v5.pdf?la=en

Diverse Use-Cases mit Anwendungspotential für Unternehmen

Relevanz zu Bestätigen

• Technologische Relevanz

• Umsetzungsrelevanz

• Monetäre Relevanz

► Strukturierte Erhebung

► Workshops

► Effizienz-potenziale

Use-Case Datenbank

Übertragungs-technologien

Anwendungsfelder

Lösungsanbieter/ Testfelder

Cloud Virtual & Augmented Reality

Connected Automative

Smart Manufacturing

Connected Energy

Wireless eHealth

Wireless Home Entertainment

Connected Drones

Social Networks

Personal AI Assistant

Smart City

Use-Cases sollten gemeinsam mit Stakeholdern generiert und ausgewählt werden

05.06.2020


High Potential3-5 Use Cases

Short listUse-Cases

High Potential3-5 Use Cases

Long List Use-Cases

Ideenfindung mit den Fachbereichen

• Workshops über 4h

• Ideenwettbewerb

• Einbindung Fachbereiche

Evaluierung der Use Cases innerhalb des IoT Projekt Teams

• Nach Potential: Kundenmehrwert, Einsparpotential

• Nach Machbarkeit: z.B. Umsetzungs-dauer, Support durch den Fachbereich,…

Finale Auswahl mit den Use Case Ownern

• Validierung Machbarkeit & Potential mit Use Case Ownern

• Festlegung der High-Potential Use Cases zur Umsetzung

Um einen 5G-Ansatz auszugestalten, sollten Sie die folgenden Fragen für sich beantworten

05.06.2020


Welche Rolle wollen Sie durch 5G haben?

Mit welchem Ziel wollen Sie aktiv werden?

Welche Fähigkeiten sind erfolgskritisch?

Wie können Sie schnell vorankommen?

Entwickeln Sie erste Smart-Campus-Ideen/ Geschäftsmodell-typen, um Ihre potenzielle Rolle im IoT-Bereich (z.B. Provider, Contributor, Orchestrator, Consumer) zu verstehen und Zielbildszenarien als 5G Campus-Provider für Ihr Unternehmen zu skizzieren.

Identifizieren Sie Ihre spezifischen Treiber und Erwartungen, insbesondere in Bezug auf Rentabilität, digitales Wachstum und Kundenzufriedenheit

z.B. Kostensenkung oder Effizienzsteigerung oder Steigerung neuer digitaler Umsätze oder Steigerung der Kundenqualität und -erfahrung.

Definieren Sie Ihr Schlüssel-fähigkeiten und Assets entlang Ihres Rollenspiels (z.B. Kundenkontaktfähigkeiten vs. technische Fähigkeiten) und definieren Sie Szenarien für Make/Buy-Partner, die zu Ihrer Rationalität passen - Sie können es nicht alleine tun.

Agieren Sie schnell - bauen Sie ein "Lean Startup"-Team in Schlüsselbereichen (z.B. Business, Kunde, Produkt, Technologie) auf und verwirklichen Sie Ideen (z.B. Rapid Prototyping) mit starker Sponsoren-unterstützung -verpassen Sie nicht das Zeitfenster.

No. 1 No. 2 No. 3 No. 4

HERZLICHEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT

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