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Erfahrungen aus der Planung und Beschaffung zweier 5G Campusnetze
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Leif Oppermann
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Vortrag im Rahmen des Industrial Radio Day am 17.11.2021
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Der VDC Newsletter ist der monatliche Informationsdienst des Virtual Dimension Centers (VDC) Fellbach mit Neuigkeiten aus dem Netzwerk sowie Nachrichten und Terminen rund um das Thema Virtual Engineering. Tagesaktuelle Nachrichten sind auf http://www.vdc-fellbach.de verfügbar. Der VDC Newsletter wird derzeit von rund 4000 Personen gelesen. Besuchen Sie uns auch auf Facebook unter: http://www.facebook.com/vdc.fellbach
VDC Newsletter 2005-06
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Am Fraunhofer IAO werden im Projekt „Fucon“ neue Methoden in die Bauindustrie transferiert. Als Industriepartner auch mit dabei: VDC-Mitglied KOP GmbH aus Weinstadt. Fucon steht dabei für „Future Construction“. Das Projekt bündelt etliche Partner, die sich für die Weiterentwicklung von Virtual-Engineering-Methoden im Bauwesen engagieren.
PM VDC-Mitglieder arbeiten an der Zukunft des Bauwesens mit Virtuellen Techniken
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Virtual Dimension Center (VDC) Fellbach
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VDC Newsletter 2006-02
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Ein Vergleich verschiedener Möglichkeiten des Herstellerübergreifenden Konfigurationsmanagements von Netzwerkgeräten.
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VDC Newsletter 2005-06
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VDC Newsletter 2010-05
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Gastbeitrag ITmitte.de: InterCom Akademie
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VDC Newsletter 2009-03
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Fellbach, 17. Juni 2014 – In einem kooperativen Innovationsprojekt haben das Virtual Dimension Center (VDC) aus Fellbach und die Palette CAD GmbH aus Stuttgart mit Unterstützung der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) eine neuartige 3D-Visualiserungssoftware für den Bereich Innenarchitektur und Innenausbau entwickelt. Sie steht ab sofort als kostenlose Anwendung (App) für Tablet-PCs zur Verfügung steht.
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VDC Newsletter 2005-08
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3.
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Angewandte Informationstechnik FIT Zur Person ◼ Leif Oppermann ◼ Seit 1990 Grafikprogrammierung (Commodore) ◼ Studium der Medieninformatik 1998-2003 ◼ 1999 erstes Drahtlosnetz von WG zum Hochschul-Campus (als Prototyp vor Einführung WLAN) ◼ Abschluss in 2003, Thema: “Interaktionsflächen in Augmented Reality” ◼ 2004 – 2009, Mixed Reality Lab, Uni Nottingham, England ◼ Thesis: “Facilitating the Development of Location-Based Experiences” (mit 2.5 & 3G, WiFi) ◼ 2009 – heute, Fraunhofer FIT, Sankt Augustin ◼ Leitung Mixed and Augmented Reality Solutions in der Abteilung Kooperationssysteme (Prof. Prinz) ◼ Ko-Autor des VR/AR Lehrbuchs von Springer (3 Auflagen) ◼ Aktuell Projekte zu 5G, im Baubereich und VR/AR in der Brückenprüfung
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© Fraunhofer-Institut für
Angewandte Informationstechnik FIT Ein kurzer Blick zurück ?
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Angewandte Informationstechnik FIT Kommunikation bei der Arbeit und in der Freizeit Vision von 1929 (vgl. Facetime) (Quelle: Museum für Kommunikation, Bern)
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Angewandte Informationstechnik FIT Fraunhofer FIT am Institutszentrum Schloss Birlinghoven ◼ Standort Birlinghoven bei Bonn ◼ Gegründet 1968 als GMD ◼ Forschungsminister Dr. Stoltenberg ◼ Software-Krise ◼ Theorie: Informatik-Studiengänge ◼ Praxis: GMD (Erste und einzige Großforschungs- einrichtung auf dem Gebiet der Datenverarbeitung) ◼ Digitalisierung der Verwaltung ◼ Erste CAVE Europas am Standort (1996) ◼ Projekte: ◼ Juris, Bürgeramt Unna, Bafög-Bewertung, PoliTeam (Bonn-Berlin Umzug digital unterstützt), IPerG, IPCity, EnArgus, Cloud-Computing ◼ Seit 2000: u.a. Fraunhofer-Institut für Angewandte Informationstechnik FIT ◼ 1 von 75 Fraunhofer Instituten ◼ Anwendungsorientierte IT ◼ Kooperatives Design ◼ Fraunhofer FIT ist exzellenter Partner für die menschzentrierte Gestaltung unserer digitalen Zukunft.
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Angewandte Informationstechnik FIT 50 Jahre auf einen Blick ◼ 1. Büro-Automatisierung ◼ 2. Groupware ◼ 3. Social Computing Quelle: Beyond CSCW and HCI: Challenges and Useful Practices Towards a Human-Centred Vision of AI and IA , Oppermann et al., HTTF 2019, Nottingham, UK. ◼ Von EDV zum WWW ◼ From Human Factors to Human Actors ◼ CSCW – Computer Supported Collaborative Work ◼ HCI – Human Computer Interaction ◼ Zunehmend mobil
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Angewandte Informationstechnik FIT „Neue Mobilgeräte“ – wie können wir damit umgehen?
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Angewandte Informationstechnik FIT Mixed Reality für die Arbeit von morgen CSCW • Groupware • Kooperationsunterstützung • Social Media Mixed Reality • Mobile, Games und Apps • Smart Devices, Wearables, Internet of Things • Neue Interaktionsformen Kombiniert • Digitalisierung interaktiver Workflows potentiell überall (5G) • Für Lernen, Smart*, Arbeit, Sport und Spiel. Quelle: Wikipedia/Deadlyhappen
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Angewandte Informationstechnik FIT 5G Campus Birlinghoven (FHG-SI) 5G Troisdorf IndustrieStadtpark (BMVI) FIT: Partner für 5G-basierte Innovationsprojekte der KMUs in der Region Expertise auf Netzwerk- und Anwendungsebene Ziel: Partner für 5G-basierte Innovationsprojekte in der Region Beste Voraussetzungen in der Abteilung: • Erfahrungen auf Netzwerk- und Anwendungsebene, • klassisches CSCW und ortsbasierte Interaktionen (Perspektive: Mobil) www.fit.fraunhofer.de/5g
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Angewandte Informationstechnik FIT 5G im IndustrieStadtpark www.5gtroisdorf.de
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Angewandte Informationstechnik FIT Projekt IndustrieStadtpark, gefördert im 5G-Innovationsprogramm des BMVI • Stufe 2: Konzept-Erstellung in 2020 • 1 von 67 geförderten Vor-Projekten • Stufe 3: Umsetzungsprojekt 2021-2023 • 1 von 10 geförderten Projekten Beste Voraussetzungen in der Abteilung: • Erfahrungen auf Netzwerk- und Anwendungsebene • klassisches CSCW und ortsbasierte Interaktionen (Perspektive: Mobil) www.5gtroisdorf.de/ 5G Immo (NRW) 5G Kölnmesse (NRW) Vision 5G (NRW)
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Angewandte Informationstechnik FIT Projekt IndustrieStadtpark, gefördert im 5G-Innovationsprogramm des BMVI • Stufe 2: Konzept-Erstellung in 2020 • 1 von 67 geförderten Vor-Projekten • Stufe 3: Umsetzungsprojekt 2021-2023 • 1 von 10 geförderten Projekten Beste Voraussetzungen in der Abteilung: • Erfahrungen auf Netzwerk- und Anwendungsebene, • klassisches CSCW und ortsbasierte Interaktionen (Perspektive: Mobil) www.5gtroisdorf.de/ (ab Juni 2021) 5G Immo (NRW) 5G Kölnmesse (NRW) Vision 5G (NRW)
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Angewandte Informationstechnik FIT Projekt: IndustrieStadtpark (5G Troisdorf) Fact Sheet Partner 5G-Anwendungen im Projektgebiet IndustrieStadtpark Troisdorf ▪ Startdatum: 30.12.2020 ▪ Laufzeit: 36 Monate Ziele • Entwicklung und Erprobung 5G-Campusnetz-basierter Anwendungen • Industrienahe Umsetzungsforschung mit lokalen Anwendungspartnern (Staplerleitsystem, Predictive Maintenance, 5G Mixed Reality Koffer, App Ökosystem) • Geschäftsmodellinnovationen Methodik • Anforderungsanalyse und menschzentrierter, partizipativer Entwicklungsprozess • Testnetz-Aufbau und Messungen (u.a. wie gut geht 5G-Positionierung?) • Iterative Entwicklung der Demonstratoren • Koordination
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Angewandte Informationstechnik FIT Site Survey im April 2021
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Angewandte Informationstechnik FIT
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Angewandte Informationstechnik FIT Aufgaben und Herausforderungen ◼ Anforderungsanalyse der Use-Cases ◼ Bandbreite (Durchschnitt / Höchstwert / Symmetrisch) ◼ Abdeckung ◼ Latenz ◼ Lokalisierung (Genauigkeit, Update-Rate) ◼ Aufbau eines 5G-SA Campusnetz ◼ Funkplanung ◼ 5G Lizenz ◼ Auswahl, Beschaffung und Aufbau der Hardware ◼ Technische Evaluierung der Infrastruktur ◼ Lokalisierung mit 5G noch nicht verfügbar (Indoor / Outdoor) ◼ Hardwareverfügbarkeit („Chipmangel“) ◼ Remote Rendering
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Angewandte Informationstechnik FIT 5G-SA CAMPUS NETZ Entwicklungs-, Demonstrations- und Testumgebung für mobile Kooperationsunterstützung im Büro und Industrieumfeld
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Angewandte Informationstechnik FIT Projekt: 5G-SA Campus Birlinghoven Fact Sheet Partner 5G-SA Campus Netz ▪ Startdatum: im Aufbau ▪ Infos: https://www.fit.fraunhofer.de/5g Möglichkeiten • Fokus auf 5G-SA-spezifische Merkmale wie präzise Lokalisierung oder Kommunikation mit geringer Latenz • Test-Campus für 5G Indoor- und Outdoor-Anwendungen mit KMU-Fokus • Durchführung experimenteller 5G-Projekte mit Ihnen • Kostenaspekte ggf. im Vergleich zu WiFi6E • Beratung zu Anwendungszenarien in verschiedenen Bereichen, u.a.: Produktion und Fernwartung, BIM-Prozesse im Bauwesen, Internet der Dinge, Mixed Reality • Eingezäunt mit Wegenetz • Unterstützung bei: Anforderungsanalyse, Equipment-Auswahl, Aufbau und Evaluation von Prototypen • Kombiniertes Know-How auf Anwender-Ebene und Netzwerk-Ebene
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Angewandte Informationstechnik FIT Stairs CT 2 CT 1 Demo-Loop Car/Walking FhG 5G-SA Campus Network (NPN) n78 100HMz (3.7...3.8 GHz) Accurate Positioning Use Cases -- non-commercial use only --
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Angewandte Informationstechnik FIT Anforderungen 1. 5G SA Release 16 für Campus-Netz (Campus-Netz Frequenzbereich n78) 2. Min. 20 aktive UEs, min. 25MBps Up-/Downlink (besser mehr) 3. Geringe Latenz zur Edgecloud (<= 10ms) 4. Unterstützt min 8 Radios (RU) 5. 5 Jahre support 6. Upgrade Option auf Release 17 7. Lokalisierungsfunktionalität (Accurate Positioning, LMF) ◼ So wurde ausgeschrieben ◼ Angebote erhalten ◼ bewertet ◼ beauftragt
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Angewandte Informationstechnik FIT Überblick der Angebote Anbieter 1. 5G SA R16 2. Durchsatz 3. Latenz 4. Radios 5. Support 6. Upgrade R17 7. LMF (experimentell) Kosten auf 5 Jahre gerechnet A Ja Ja Ja (10 ms) Ja Ja 2022 Q3/2022 gleich B R15/Cloud (nicht SA) Ja Nein (35 ms) Ja Ja k.A. Q3/2022 gleich C Ohne Core k.A. k.A. Ja Ja k.A. k.A. günstigster D Ja/Cloud (nicht SA) Ja Ja (n.D.) Ja Ja k.A. k.A. (2024) gleich
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Angewandte Informationstechnik FIT Anbieter A - Indoor COCUS AG Düsseldorf ◼ OpenRAN basiert ◼ Airspan ◼ Open5GS basiert ◼ NextEPC Pressemeldung: https://www.cocus.com/das-5g-campus-netz-fur-fraunhofer-fit/
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Angewandte Informationstechnik FIT Wrap-Up ◼ Planung und Beschaffung schwierig ◼ Es bleiben Fragen offen ◼ Durchsatz und Antennen aufbauen kein Problem ◼ Latenz schon eher ◼ R16/17 noch zurückhaltend angeboten (Roadmap der Anbieter != Releases) ◼ „Cherry-Picking“ der Anbieter ◼ Gretchenfrage: Lokalisierung ◼ Für Anbieter momentan offenbar kein Fokus ◼ Zeitlich auch kritisch
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Angewandte Informationstechnik FIT Wrap-Up ◼ Kosten ◼ grundsätzlich vergleichbar, aber nur über die 5 Jahre ◼ danach Riesenunterschiede in den Preismodellen ◼ bei großen Anbietern dann viel Lizenzgebühren (OPEX) ◼ OpenRAN hat die Kosten am Anfang (CAPEX = Invest) ◼ für Campus-Netze mit (teilw. inhabergeführten) Firmen lohnt sich das (noch?) nicht ◼ kleine Netze werden oft im Cloud-Abo-Modell angeboten ◼ rechnet sich aber nur bis ca. 5 Jahre ◼ danach wird man quasi Operator, mit den entsprechenden Kosten ◼ oder man verzichtet auf Konfiguration, was ein No-Go ist ◼ Der Mehrwert muss sich noch zeigen
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Angewandte Informationstechnik FIT Wrap-Up / Kontakt ◼ Erweiterung auf Außenbereich bei Fraunhofer FIT kommt noch ◼ Erste Benutzertests (ohne 5G) in Troisdorf im November 2021 ◼ Erfahrung vom FIT Campus werden auf 5G Troisdorf übertragen ◼ Lokalisierung Indoor / Outdoor interessant ◼ Unser 5G Campus Birlinghoven steht ab 2022 zur Verfügung ◼ Kontakt ◼ www.fit.fraunhofer.de/5g ◼ leif.oppermann@fit.fraunhofer.de ◼ 02241– 14 37 99 ◼ Fraunhofer FIT Schloss Birlinghoven 53757 Sankt Augustin Dr. Leif Oppermann Team-Leiter MARS am FIT Dr. Mathias Kretschmer Team-Leiter NET am FIT
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Angewandte Informationstechnik FIT Projekt: (Skizze genehmigt) Fact Sheet Partner Kooperatives Partizipieren mit 5G ▪ Startdatum: 01.04.2022 ▪ Laufzeit: 24 Monate Ziele • Mobile Kooperationsunterstützung am Bau (BIM = Building Information Modeling) • Kombiniert drahtlose Kommunikation, CSCW und MR • Verschiedene Use-Cases Methodik • Anforderungsanalyse und menschzentrierter, partizipativer Entwicklungsprozess • Verwendung des Testnetzes und des Modells vom 5G Campus Birlinghoven • Entwicklung der Demonstratoren
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