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5G und KI: Die Intelligenz steckt in der Verbindung

KI braucht Daten wie der Fisch das Wasser. Denn sie sind das Fundament, auf dem KI-Lösungen aufbauen. Entsprechende Bedeutung hat die Bandbreite, die Anwendungen zur Verfügung stehen. Mit 5G steht der neue Standard für mobiles Internet und Mobiltelefonie vor der Tür.

Dinosaurier und Roboterbein Bildquelle: © fs

5G verspricht Übertragungsraten, die weit jenseits dessen liegen, was Anwender heutzutage von heimischen WLAN-Netzen gewöhnt sind. Gerade im industriellen Kontext ergeben sich daraus gänzlich neue Einsatzfelder für KI.

Aller Anfang ist schwer. Der Anfang des Mobile Business wog etwas über ein Kilo. So schwer war das Motorola Dynatac Handset, das erste kommerzielle Mobiltelefon. Mit diesem Gerät rief der damalige Chef von Ameritech Mobile Communications im Oktober 1983 von Chicago aus in Deutschland an. Er wechselte ein paar freundliche Worte mit einem Nachfahren der Erfinderlegende Alexander Graham Bell – und schrieb Geschichte. Im Folgenden traten mobile Technologien einen kaum vorstellbaren Siegeszug um den ganzen Planeten an.

Parallel dazu entwickelte sich das Internet von einer Nischentechnologie zum Informationsrückgrat von Wirtschaft und Gesellschaft. War es zu Beginn die Funktion des Telefonierens von unterwegs, die Menschen faszinierte, spielt dies gut 35 Jahre später nur noch eine untergeordnete Rolle. Ständig bessere Endgeräte und größere Datenübertragungsrate sorgten dafür, dass der mobile Zugriff auf das Netz den stationären hinter sich ließ. Daten folgen den Menschen überall hin. Einkaufen, reisen, spielen, arbeiten, Kommunikation oder Medienkonsum – mobile
Anwendungen veränderten fast alle Lebensbereiche. Jetzt ermöglicht die neueste Mobilfunkgeneration 5G gänzlich neue Anwendungsfälle. Und mit Künstlicher Intelligenz (KI) steht eine Technologie bereit, der Mobilität zu weiteren Höhenflügen verhilft. Im Fokus stehen eher Anwendungen für Kunden aus Industrie und Wirtschaft, weniger private Nutzer.

5G ist nicht einfach eins mehr als 4G
Die verbesserte Leistungsfähigkeit jeder neuen Mobilfunkgeneration eröffnet neue Anwendungsszenarien: Die 64 kBit/s der zweiten Generation erlaubten das Telefonieren und das Schreiben von Textnachrichten. 3G brachte das Internet in die Hosentaschen. Die Bandbreite, die 4G unter optimalen Bedingungen liefert, ermöglicht Multimedia-Anwendungen. Jetzt steht in Deutschland die fünfte Generation in den Startlöchern. Und die Ansagen der Mobilfunkanbieter sind beeindruckend: Den Inhalt einer 4,7 GB großen DVD laden 5G-fähige Geräte in unter fünf Sekunden herunter. Es bleibt aber abzuwarten, was davon im Alltag übrig bleibt.

Aufbau von klassischen Informationssystemen vs. Cyber Physical Systems Bildquelle: © Adesso

Aufbau von klassischen Informationssystemen vs. Cyber Physical Systems

Aber der Übertragungsstandard ist nicht nur schnell. Insbesondere für industrielle Anwendungen sind die im Vergleich zu bisherigen Technologien deutlich geringeren Latenzzeiten wichtig. Darunter verstehen Fachleute den Zeitraum, den eine Aktivität auf einem Gerät benötigt, um eine Reaktion auf einem anderen Gerät auszulösen. Beispielsweise die Zeit, die eine Maschine benötigt, um auf den Befehl „Stopp“ aus dem Leitstand zu reagieren. Oder ein selbstfahrendes Auto, das von den vorausfahrenden Wagen Informationen über deren Bremsmanöver erhält. Je kürzer diese Zeiten sind, desto besser und sicherer reagieren die Geräte mit ihrer Umwelt. Sie stehen praktisch in Echtzeit mit ihrer Umwelt in Verbindung. Eine entscheidende Voraussetzung für autonome Systeme – ob im Straßenverkehr oder der Fabrikhalle.

5G bereitet ein Umfeld, in dem sich KI-Anwendungen wohlfühlen
Darüber, was Künstliche Intelligenz (KI) ist, lässt sich vortrefflich streiten. Für die unternehmerische Praxis ist nicht die perfekte Definition entscheidend, sondern der richtige Anwendungsfall. Für die folgenden Ausführungen reicht diese pragmatische Beschreibung: KI-Systeme reagieren auf Input, beispielsweise Bild, Text, Sprache oder Veränderungen von Sensordaten. Auf dieser Basis treffen sie automatisch beziehungsweise selbstständig Entscheidungen. Von der Routenplanung über automatische Übersetzungen bis zum automatischen Erkennen von Fehlteilen in der Produktion: Im Hintergrund werkeln – oftmals unbemerkt vom Anwender – KI-Technologien.

Der Treibstoff dieser Technologie sind Daten. Sie befeuern neue, KI-basierte Geschäftsmodelle oder Anwendungsfälle. Seien es personenbezogene Daten, Nutzungsdaten, Umweltdaten, Verkaufsdaten, Produktionsdaten oder Maschinendaten: Unternehmen, die richtig mit ihnen umgehen, die richtigen Schlüsse aus ihnen ziehen und auf ihrer Basis neue Services und Produkte anbieten, gehören zu den Gewinnern. Daten sind der Stoff, aus dem die unternehmerischen Träume sind. 5G sorgt dafür, dass sie überall in großer Menge und Echtzeit zur Verfügung stehen. Künstliche Intelligenz liefert die Werkzeuge, damit aus Datenströmen Geschäftsszenarien werden. Die Reihe möglicher Einsatzgebiete ist lang und geht quer durch alle Branchen. Dazu gehören Themen wie autonomes Fahren, Remote-Roboterchirurgie, Augmented-Reality-Support für Wartung und Reparatur, Koordination autonomer mobiler Objekte wie Lieferdrohnen. Aber auch das Verbessern der Kollaborationsproduktivität immobiler Erzeugungsanlagen wie Windparks und Minen.

Die Auflistung zeigt: Anders als die 3G- beziehungsweise 4G-Mobilfunknetze richtet sich 5G nicht primär an die breite Masse, sondern vor allem an vertikale Industrien mit hohen anwendungsgetriebenen Anforderungen. 5G schafft in den nächsten Jahren ein branchenübergreifendes Ökosystem für technische und geschäftliche Innovationen. Dies umfasst vertikale Märkte wie Automotive und Mobility, Energie, Lebensmittel und Landwirtschaft, Smart Cities, Gesundheitswesen, Produktion und viele mehr. Jetzt gilt es für die Entscheider, passende Szenarien für die eigenen Einsatzzwecke zu entwickeln. Am Beispiel sogenannter Cyber-Physical Systems (CPS) wird im Folgenden das Potenzial solcher Anwendungen erläutert.