5G Bauen
Automatisierte und autonome Baustellen sind Zukunftsvisionen, die in diesem Teilprojekt Gestalt annehmen und vernetzte Baumaschinen in den kommenden Jahren Realität werden lassen.
5G Fliegen
Hochzuverlässig, Sicher und Echtzeitfähig – Unter diesen Aspekten erfolgt die Erprobung teleoperierter, sowie automatisierter und kooperativer Drohnenflüge auf Testarealen in der Lausitz.
5G Fahren
Mit einer besonders leistungsfähigen 5G-Infrastruktur und Edge-Cloud werden im Testfeld eine Reihe von teil- und vollautomatisierten Fahrstrategien für eine Vielzahl an Verkehrssituationen im ländlichen und urbanen Bereich testet.
Erprobungsschwerpunkte
5G BAUEN
Eine mobile, für Baustellen optimierte 5G-Infrastruktur ermöglicht es, die Baustelle kontinuierlich mit einem echtzeit- und leistungsfähigen Mobilfunknetz zu versorgen und die sichere Bedienung und Koordination der Baumaschinen im Betrieb zu gewährleisten. Ziel ist es, die Bedienung und Überwachung auch aus Entfernungen von mehreren hundert Kilometern zu realisieren. Die dafür notwendige netzseitige Infrastruktur muss sich der dynamischen Entwicklung der Baustelle, speziell im Hochbau, anpassen. Drohnen werden unterstützend zur Erweiterung des Mobilfunknetzes, gleichzeitig aber auch zur Überwachung des Baufortschritts eingesetzt. Die dabei gewonnen Erkenntnisse sollen einen Beitrag zur Optimierung des Netzes im jeweiligen Bauabschnitt leisten und das Design einer dynamischen, automatisierten Optimierung der Vernetzung unterstützen.
5G FLIEGEN
Das Einsatzgebiet für Drohnenflüge erstreckt sich über ein weites Anwendungsspektrum. Dabei können unbemannte Einsätze u. a. dazu beitragen, dass Polizei und Rettungskräfte schneller am Unglücksort eintreffen und reagieren können.
Des Weiteren dient das Testareal des Forschungsfeldes Lausitz dazu, kooperative Flugschwärme näher zu erforschen und damit z. B. einen Mehrwert für Baustellen zu schaffen. Ein anschauliches Beispiel sind miteinander vernetzte Schwerlast-Drohnen, die – gemeinsam agierend – ein schweres Bauteil auch unter widrigen Witterungseinflüssen transportieren.
Aber auch die Zukunftsvision bemannter Flugtaxis soll erprobt und untersucht werden.
Diese Visionen sollen eine neue Art und Weise des Miteinanders von Mensch und Technik verdeutlichen.
5G FAHREN
Die Forschung in diesem Teilprojekt untersucht unterschiedlichste Fahrszenarien im Bereich des vernetzten Fahrens. Dabei wird insbesondere erprobt, wie automatisierte Fahrkonzepte gestaltet werden müssen, wenn die Steuerung der Fahrzeuge nicht mehr im Fahrzeug selbst, sondern in der Infrastruktur getroffen wird. Das kann z. B. sinnvoll oder technisch notwendig sein, wenn Fahrsituationen so komplex werden, dass die lokale Fahrzeugsensorik keine optimale Entscheidung mehr treffen kann und durch externe Daten unterstützt werden muss. Dieses Vorhaben wird von einer 5G-Edge-Cloud unterstützt, die es ermöglicht, zentrale Informationen des gesamten Fahrzeug-Netzwerks in Echtzeit abzubilden. Fahrzeuge können so besser gesteuert und kooperative Fahrmanöver sicher umgesetzt werden.
Projektpartner
Versorgungsbetriebe Hoyerswerda
Digitale Baustelle Hoyerswerda
"Um moderne Anwendungen, wie künstliche Intelligenzen, einsetzen zu können, bedarf es praxisnaher Forschung. Die Digitalisierung etabliert sich rasant schnell in allen Lebenslagen und Prozessen. Auch die Wirtschaft stellt sich riesen Herausforderungen und hat gleichzeitig die Aufgabe, die Menschen mitzunehmen Die Globalisierung erfordert Innovationskraft zum Aufbau neuer Geschäftsmodelle und es müssen neue Strategien in Hinblick auf Effizienz und Nachhaltigkeit gefunden werden. Der Standort Hoyerswerda auf dem Gelände der Versorgungsbetriebe Hoyerswerda steht der TU Dresden ab dem Herbst 2021 für Forschungszwecke zur Verfügung. Ferngesteuerte und teilautonome Baufahrzeuge werden in Verbindung mit Drohnentechnik in einer Versuchsreihe getestet. Die „LebensEnergiestadt“ Hoyerswerda ist Motor im Strukturwandel der Lausitz. Klimaneutrale Energie- und Wärmequellen, bezahlbares modernes Wohnen, Bildung, Gesundheit, nachhaltiger Tourismus und eine gezielte Wirtschaftsförderung sind im größten, von Menschenhand geschaffenen, Seenland Europas die Entwicklungsfelder zu einer smarten City. Mitte Juli plant die TU Dresden, zusammen mit dem Versorger, vor Ort in eine öffentliche Veranstaltung einzuladen. Von der Simulation zur Realität, werden die Wege der Forschungsarbeit in den kommenden Monaten aufgezeigt. Die Stadt Hoyerswerda freut sich auf dieses Projekt in der Region. Auch damit werden wesentliche Weichen für die Zukunft gestellt."
Versorgungsbetriebe Hoyerswerda GmbH
Fraunhofer IVI
IVI Fraunhofer
Im Rahmen der Initiative "5G-Fola" demonstriert das Teilprojekt »Pre-Tests für teleoperiertes automatisiertes Fahren auf dem Testoval des Fraunhofer IVI mittels 5G« die zukunftsweisenden Möglichkeiten von 5G-Anwendungen für Fernüberwachung und teleoperiertes Fahren von automatisierten Fahrzeugen.
Im Gegensatz zu bisherigen singulären Testinstallationen sollen auf dem Testoval des Fraunhofer IVI 5G-Anwendungen unter realen Bedingungen – jedoch infolge des geschlossenen Testfeld unter sicheren und kontrollierbaren Randbedingungen - erprobt werden. Die neu spezifizierten Services des 5G-Standards bilden hinsichtlich Bandbreite, Zuverlässigkeit, Latenz und Sicherheit die wesentlichen Voraussetzungen für das Monitoring, die Fernüberwachung und das teleoperierte Fahren von automatisierten Fahrzeugen. Der skizzierte Anwendungsfall wird durch die spezifischen KPI und spezifizierten Services von 5G erstmalig möglich. Hierfür werden vorwiegend die Features eMBB (Enhanced Mobile Broadband und URLLC (Ultra-Reliable and Low-Latency Communication) eine entscheidende Rolle spielen. Die geteilte Verantwortung zwischen Infrastruktur und Fahrzeug wird durch den Fahrtenregler in der Cloud realisiert. Diese Cloud verfügt einerseits über die Sensorinformationen der Infrastruktur und andererseits über die Sensor- und Aktorikinformationen des Fahrzeugs. Das Verschneiden der Daten der Ego-Perspektive des Fahrzeugs und des peripheren Birdview der Infrastruktur über 5G innerhalb der Cloud ermöglichen komplett neue Steuerungsalgorithmen.
Das Testoval des Fraunhofer IVI bietet als geschlossenes Testgelände einzigartige Möglichkeiten, die 5G-Technologie als Pre-Tests für das spätere Zielgebiet des ländlichen Raums im Forschungsfeld Lausitz zu spezifizieren, zu initialisieren, zu entwickeln und zu erproben.
Fraunhofer IVI
Barkhausen Institut
IT-Sicherheit und Privatsphäre
"Ziel des Projektes 5G Lab Germany Forschungsfeld Lausitz ist die Demonstration von vernetztem Fahren unter Benutzung von 5G-Kommunikationstechnologien. Über stationäre Sensoren, z.B. Kameras, erfolgt eine Analyse des aktuellen Verkehrsgeschehens, um darauf basierend den Fahrzeugen Informationen und Befehle zur Steuerung des Fahrverhaltens zu übermitteln.
Damit vernetztes Fahren sicher sein kann, ist es zwingend notwendig, dass die IT-Sicherheit bei der Erfassung, Übertragung und Verarbeitung der Sensordaten und Steuerbefehle jederzeit gewährleistet ist. Entsprechende Forschungen innerhalb des Projekts leistet das Barkhausen Institut. Dabei werden Verschlüsselung und Integritätsschutz bei der Datenübertragung und vertrauenswürdige Ausführungsumgebungen angewendet. Letztere ermöglichen eine vertrauenswürdige Datenverarbeitung auch in nicht-vertrauenswürdigen Cloud-Umgebungen.
Darüber hinaus werden datenschutzfreundliche Technologien zur Verarbeitung der Kamerabilder entwickelt. So soll eine Verletzung der Privatsphäre - auch unbeteiligter - Dritter wie Fußgänger, Radfahrer u.a. ausgeschlossen werden. Geplant ist, die Bilder bereits während der Erfassung so zu verarbeiten, dass nur relevante Informationen, wie beispielsweise der Standort von Personen oder Objekten, übertragen werden. Identifizierende Daten wie Gesichter oder Gang werden nicht übermittelt und bleiben geheim."
Barkhausen Institut
Forschungsfeld Lausitz Demo
Die Demo zeigt auf interaktive Art und Weise wie 5G funktioniert, wie ein Campusnetzwerk aufgebaut ist, dessen Komponenten und noch vieles mehr.
