Verbesserung der Kommunikationstechnologien in einer zunehmend vernetzten Welt
Die Welt war noch nie so vernetzt wie heute. Abgesehen von den Smartphones, mit denen viele von uns täglich kommunizieren, zeichnen sich eine Reihe neuer Dienste ab, darunter Industrie 4.0 die umfassende Vernetzung von Sensor- und Aktorgeräten sowie autonome und vernetzte Fahrzeuge. Weltweit bestehen sämtliche Kommunikationsnetze aus einer Kombination von kabelgebundenen und drahtlosen Systemen, Glasfaser und Cloud-basierter Infrastruktur. Da der Bedarf an schnellerer, zuverlässigerer und effektiverer Kommunikation weiter zunimmt, muss die technologische Entwicklung Schritt halten. Werden innovative drahtlose Technologien weiter erforscht, entstehen neue Probleme und Herausforderungen, die die Integration und Zusammenarbeit von optischen und drahtlosen Netzwerkarchitekturen erfordern. Diese neuen Herausforderungen sind in Entwicklungs- und Schwellenländern wie Brasilien besonders akut. Der Ausbau dieser Verbindungen und die Förderung technologischer Verbesserungen würden auch etablierten Märkten wie der EU zugute kommen, die ihre Position an der Spitze der Telekommunikationstechnologien wiederherstellen will. Dies erfordert den Austausch von Wissen und Erfahrung auf internationaler Ebene, ein Vorhaben, das durch das im Rahmen von Horizont 2020 finanzierte Projekt FUTEBOL bestärkt werden soll. FUTEBOL hat eine eigene Kommunikationsinfrastruktur eingerichtet, die von der akademischen Forschung und der Industrie weltweit genutzt werden kann, um hochmoderne optische und drahtlose Technologien weiterzuentwickeln. Mit der FUTEBOL-Infrastruktur können Nutzer Anwendungen von der Industrierobotik bis zum Internet der Dinge testen. „Dank FUTEBOL können vernetzte Geräte in drei Ländern Europas und drei Bundesstaaten Brasiliens zu Versuchszwecken kombiniert werden. Auf diese Weise ist es uns möglich, die Auswirkungen der Vernetzung über große Entfernungen zu erproben“, so FUTEBOL-Projektkoordinator Professor Luiz DaSilva vom Trinity College Dublin. Schaffung neuer Verbindungen Die Idee bestand darin, eine Kommunikations- und Versuchsanlage einzurichten, um die nächste Generation vernetzter Dienste zu entwerfen, als Prototyp zu realisieren und zu testen. FUTEBOL hat ein Kollaborationssystem zwischen Europa und Brasilien aufgebaut, das Nutzern zum Experimentieren und zur branchenorientierten Forschung offen steht. Die verteilte Forschungsinfrastruktur erlaubt es Nutzern aus der Ferne auf die Einrichtungen zuzugreifen und neue Geräte zu testen oder Versuche mit vorhandenen Geräten durchzuführen, wobei auf eine Reihe heterogener Datenverarbeitungsressourcen sowie drahtloser und optischer Ressourcen zurückgegriffen werden kann. FUTEBOL arbeitete beispielsweise mit Fachleuten auf dem Gebiet der Cloud-Robotik zusammen, die die Machbarkeit der Steuerung eines sich bewegenden Roboters entlang einer vorgegebenen Route testen wollten. Die Verarbeitung der Daten sollte dabei in der Cloud erfolgen. Bei dem Versuch wurde eine drahtlose Vernetzung zur präzisen Lokalisierung des Roboters in Echtzeit und eine ausgeklügelte Datenverarbeitung zur Steuerung und Korrektur der Bewegung verwendet. Ein weiteres Beispiel ist der Bereich der Cloud-Funkzugangsnetze, eine Schlüsselkomponente für kommende 5G-Netze. Mobilfunknetzbetreiber können einfachere (und kostengünstigere) Antennen einsetzen und die in der Cloud reichlich verfügbaren Verarbeitungsressourcen für den Großteil der für die Kommunikation erforderlichen Signalverarbeitung nutzen. Zum Aufbau der Infrastruktur zur Erprobung von Lösungen in dieser Umgebung brachte FUTEBOL Fachleute für drahtlose Netze, optische Netze und Cloud Computing zusammen. Eine globale Ressource Die Infrastruktur steht nun Forschenden auf der ganzen Welt zur Verfügung und findet auch in der Hochschulbildung Anwendung. Seit dem Abschluss des Projekts ist FUTEBOL durch ein anderes Programm mit Sitz in Brasilien, das unter dem Namen FIBRE bekannt ist, erweitert und ausgebaut worden. „Die Zusammenarbeit zwischen Partnern aus Forschung und Industrie in Europa und Brasilien war wirklich erstaunlich. Die Versuche und die gesamte Softwareentwicklung im Projekt waren das Ergebnis der Zusammenarbeit mehrerer Partner. Wir sind sehr stolz darauf, dass wir über große Entfernungen hinweg zusammenarbeiten konnten, um eine Infrastruktur zu schaffen und Forschungsergebnisse zu erzielen, die sich nachhaltig auswirken werden“, sagt Prof. DaSilva.
Schlüsselbegriffe
FUTEBOL, Kommunikation, 5G, Infrastruktur, Versuch, hochmodern, optisch, drahtlos
