A Magyar Telekom, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) és az Ericsson Magyarország kutatás-fejlesztési együttműködésbe kezdett az ötödik generációs mobiltechnológia, azaz az 5G terén. A Magyar Telekom által a BME oktatási, kutatási céljaira biztosított frekvenciákon az Ericsson 5G teszthálózatot épített fel és üzemeltet a BME „I” épületében. A felek az 5G rendszerek felhasználási lehetőségeit kutatják a mezőgazdaságban és az okos gyártás területén.

Az együttműködés keretében a Magyar Telekom saját frekvenciakészletéből díjmentesen, haszonbérlet formájában átenged a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem javára 20MHz-et a 3600MHz-es sávból, és 10MHz-et a 2600MHz-es sávból kutatás-fejlesztési és oktatási célokra. A Magyar Telekom által kölcsönbe átengedett frekvenciákon az Ericsson Magyarország 5G teszthálózatot működtet a BME „I” épületében. A teszthálózat NSA (non-standalone, vagyis 4G hálózatra épülő) és a közeljövőben SA (standalone) üzemmódban is képes működni – ez utóbbi lehetővé teszi az 5G technológia minden képességének kiaknázását. A helyi 5G teszthálózat korlátozott hozzáférésű, azt kizárólag a BME kijelölt oktatói és hallgatói, valamint a két cég érintett munkatársai használhatják. A teszthálózaton kifejlesztett alkalmazásokat, megoldásokat a felek közösen mutatják be.

„A pandémiás helyzet ellenére a technológiai fejlesztéseknek tovább kell folytatódniuk. Ez az a terület, ahol nincs megállás, nem lehet lemaradni. Mára a digitalizáció mindennapi életünk kulcstényezőjévé vált, pont ezért a Magyar Kormány üdvözli azokat a fejlesztési és kapacitási felajánlásokat, amelyek alkalmasak arra, hogy szakemberek a lakosság kényelmét növelő, és egyúttal a gazdaságra is pozitív hatást gyakorló innovatív megoldásokat fejlesszenek. Az 5G technológia mindannyiunk életét megkönnyítheti, azonban ahhoz, hogy széles körben ki tudjuk használni a szélessávú mobilhálózatok adta előnyöket, szolgáltatásokat és termékeket kell fejleszteni, amelyhez teszthálózatok szükségesek. A hazai felsőoktatási intézmények közül a BME az egyik olyan kiemelt egyetem, ahol a legújabb, legmodernebb 5G technológiára épülő megoldásokat tervezik, és sikeresen tesztelik, így azt gondolom, hogy ennek az együttműködésnek a gyümölcsét rövidesen megtapasztalhatjuk” – hangsúlyozta dr. Solymár Károly Balázs, az Innovációs és Technológiai Minisztérium digitalizációért felelős helyettes államtitkára.

Lubor Zatko, a Magyar Telekom műszaki vezérigazgató-helyettese az együttműködéssel kapcsolatban így nyilatkozott: „A mobiltechnológia következő generációja, az 5G nemcsak a lakosság számára fog új lehetőségeket hozni, de azt is lehetővé teszi, hogy az ipar, a logisztika és a mezőgazdaság a digitalizáció egy eddiginél jóval magasabb szintjére lépjen. Ehhez azonban olyan megoldásokra, alkalmazásokra van szükség, amelyek képesek az 5G technológia kiemelkedő tulajdonságait kiaknázni, hasznosítani, és ezáltal plusz értéket teremteni. Annak érdekében, hogy az 5G hálózatok ilyen kézzelfogható előnyöket jelentsenek üzleti és gazdasági szempontból is, a Magyar Telekom hálózatát hasznosítva a T-Systems Magyarország konkrét üzleti megoldásokon dolgozik többek között az ipar és a közlekedés területén. Büszkék vagyunk rá, hogy amellett, hogy 5G hálózatunk hazai lefedettségét folyamatosan növeljük, a most bejelentett együttműködéssel olyan oktatási, kutatási célokat is segítünk, amelyek segítenek az 5G technológia és a valós felhasználási igények kutatásában, és amely megoldásokat később akár ügyfeleink is használhatnak majd.”

Dr. Józsa János, a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem rektora elmondta: „Örömünkre szolgál, hogy a Magyar Telekomnak és az Ericssonnak köszönhetően egy olyan komplex 5G tesztinfrastruktúra jött létre a BME „I” épületében, amely képes támogatni az egyetem K+F tevékenységét. A hálózaton az Ericsson Magyarország és a BME Távközlési és Médiainformatikai Tanszékének konzorciuma egy a Nemzeti Kutatási, Fejlesztési és Innovációs Hivatal által támogatott projekt keretében az 5. generációs mobilkommunikációs rendszer automatizált működtetésének kutatás-fejlesztésén, 5G alapú szolgáltatások megvalósításán, ipari és mezőgazdasági alkalmazások fejlesztésén dolgozik. A konzorcium okos mezőgazdasági alkalmazásokkal, és a kooperatív robotok valós idejű automatizált vezérlésével demonstrálja az 5G rendszerek előnyeit.”

„A BME és az Ericsson által létrehozott konzorcium az 5G-vel kapcsolatos szoftver- és minta-alkalmazások fejlesztését célzó projektet már 2019-ben elkezdte, amely egy egészen új dimenziót jelent az Ericsson és a BME évtizedekre visszanyúló együttműködésében. A projekt részeként az Ericsson egy komplett 5G teszthálózatot épített ki, amely a BME I épületében beltéren és az épület szomszédságában kültéren egyaránt működik, valamint az Ericsson K+F központjának kutatólaborjában is elérhető. A létrejött 5G teszthálózaton olyan alkalmazásokat, felhasználási eseteket és funkciókat is ki lehet próbálni, amelyek élő hálózatban még nem elérhetők. Ennek jelentősége abban áll, hogy a fejlesztés alatt álló szoftverek tesztelését már egy korai szakaszban el lehet kezdeni, ez pedig jelentősen gyorsítja egy-egy alkalmazás piacra jutását” – mondta el Jakab Roland, az Ericsson regionális stratégiai igazgatója.

Az online sajtóeseményen bemutatott esettanulmányok

5G és az okos mezőgazdaság

A mezőgazdasági felhasználási esetek sajátja az alacsony sávszélességigényű szenzoradatok, a valós idejű vezérlésiforgalom és a nagy felbontású videófolyamok együttes előfordulása. Ez a forgalmi mix egy változatos minőségbiztosítási (Quality of Service – QoS) és nagy kiterjedésű területek feletti lefedettségigényt jelent. A végső cél növelni a mezőgazdasági tevékenységek automatizálását és ezzel együtt a hatékonyságát, és kezelni azok kockázatait. Szcenárióink olyan fejlett technológiát igénylő tevékenységeket tartalmaznak, mint a kooperatív drónrajok együttműködése, vagy a prediktív analitikára alkalmazott mesterséges intelligencia. Az okos mezőgazdaság kültéri tevékenységeire jellemző a gyakran változó környezet, ezért a szolgáltatásoknak alkalmazkodni kell ehhez a dinamikus környezethez. A nagyszámú IoT szenzorral megvalósított pontos és folyamatos talaj- és terménymonitorozás folyamatosan bemeneti adatot generál. Mesterséges intelligencia támogatja az erre az adatfolyamra támaszkodó automatizált döntési folyamatokat, és ezt virtualizált hálózati szolgáltatásként teszi elérhetővé. A termőföldeken dolgozó eszközök időkritikus vezérlését biztosító forgalom együtt létezik a nagyfelbontású videófolyamokkal, ezért 5G hálózati szeletelést (slicing) kell alkalmazni a nagyon eltérő jellemzőkkel rendelkező folyamok kiszolgálására.

Felhőből vezérelt drón: A drón a repülés közben kamerájával videót közvetít az informatikai felhőbe. A kameraképet a szerver elemzi, és ez alapján egyrészt lokalizálja a drónt, másrészt felismeri a képen látható objektumokat. Az objektumok felismerése kis késleltetéssel és nagy pontossággal a felhőben történik mesterséges intelligencia és nagyméretű modellek alkalmazásával. A drón irányítása szintén a felhőből történik, a képen felismert jelölők alapján térkép készül, amit aztán a drón a lokalizáció és végső soron a repülése során használ. A videó kapcsolat miatt a drón igényli a kis késleltetésű és nagy sávszélességű hálózati elérést, ugyanakkor mivel a számítások a felhőben történnek, így a drónra nem szükséges nagy teljesítményű, de kis méretű számítógépeket szerelni. A demó során a drón beltérben repül, és először a jelölők segítségével feltérképezi a környezetét. Ezek után a drón egy a szerver oldalról irányított útvonalat repül be, és a repülés során felismeri a környezetben található objektumokat. A repülés automatikus, a felhasználó egy böngészőfelületen követheti azt nyomon. A felhasználónak minimális beavatkozási lehetősége van, mint például az indítás és a vészleállítás.

Intelligens madárhang azonosító rendszer: Okos mezőgazdasági (kültéri) use case demonstrálja az 5G rendszerek által támogatott hatékony felhő-natív szolgáltatások előnyeit. A bemutatott rendszer kültérre telepített mikrofonok segítségével figyeli a környezetét, és minden zajt lokálisan osztályoz. Erre a célra másodperc hosszúságú hangmintákat különít el, amelyeket mesterséges intelligencia segítségével kategóriákba sorol. Amennyiben madárcsiripelésként osztályozza a hangmintát, továbbítja azt a felhő alapú 5G rendszerbe, ahol egy bonyolultabb, neurális háló alapú mesterséges intelligencia felismeri, ha a hangminta a seregélyektől származott. Pozitív találat esetén a rendszer aktiválja a riasztást, ami a bemutatón egy kültéri hangszóróból lejátszott ragadózó madár hangja lesz. A mesterséges intelligencia alapú megoldásoknak nagy számításigényük van, ezért a megoldásunkban különös figyelmet szenteltünk a felhő nyújtotta előnyök kihasználására. A megoldásunk architektúrája követi a mikroszolgáltatások elvét, amit az 5G rendszerekbe virtuális hálózati szolgáltatásaiként lehet integrálni.

5G-támogatott okos gyártás

Az Ipar 4.0 komplex folyamatai az 5G alacsony késleltetésű kapcsolataira támaszkodnak. Az 5G-támogatott okos gyártásban minimalizálni kell az emberi beavatkozást, agilis és rugalmas módon kell vezérelni a robotokat. A bonyolult gyártási folyamatokat kooperáló robotok valósítják meg, számukra lényeges a pontos helymeghatározás és alacsony késleltetésű kommunikáció. Kiemelt fontosságú a robotokkal kapcsolatos veszélyes események minimalizálása, az emberek védelme és az anyagi kár elkerülése. Szenzoradatokat integrálunk a folyamatok értékelésébe és vezérlésébe, mely adatok mesterséges intelligenciával támogatott értékelése növeli a biztonságot és a hatékonyságot. Az 5G rendszerekben a vezérlési és analitikai feladatok támogatására vezették be a hálózatok peremére telepített számítási módszert (edge computing), ahol a feladatvégrehajtás helye egy felhasználóhoz közeli informatikai egység.

Együttműködő robotok a felhőben: A demó egy hálózatból vezérelt, kamerával felszerelt ipari robotkart mutat be, amely intelligens módon képes együttműködni a felhasználóval. A felhasználó egy feladatot hajthat végre úgy, hogy a robotkar ehhez segítséget nyújt, kiegészítve és elvégezve a munkafolyamat egyes részfeladatait. A robot vezérlése a hálózatból történik, kihasználva az 5G felhő architektúra elemeit, demonstrálva a felhő-alapú, valós idejű robotvezérlés lehetőségét.

Ipari automatizálás 5G és felhő támogatásával: A gyárakban használt automatizált ipari eszközök többsége előre beprogramozott cselekvéssorozatot hajt végre. A robotoknak nincs ismeretük a körülöttük lévő világ aktuális állapotáról. Az Ipar 4.0 koncepcióban a gyártási folyamatnak sokkal rugalmasabbnak kell lennie a manapság használt rendszerekhez képest. Ehhez flexibilis, tehát gyorsan átkonfigurálható és könnyen vezérelhető eszközök és gyártósorok kellenek. A robot eszközöknek képesnek kell lenniük egyre nagyobb fokú automatizált működésre – a külső eseményekre gyorsan és megfelelően kell reagálniuk. Ezek megoldásában az 5G rendszer és a felhőbe helyezett intelligencia megvalósítása nagyban segít, lehetővé téve a robotok összedolgozását akár nagyon alacsony késleltetést igénylő feladatok során is.
Önvezető – autonóm ipari – járművek (AGV, Automated Guided Vehicle) alkalmazása esetén ez különösen fontos, hiszen azokat nem lehet kábel segítségével összekapcsolni, útvonalukat rugalmasan kell alakítani tudni. Az 5G hálózattal és a felhő alapú vezérléssel központosított logikát tudunk létrehozni, amely képes az AGV-k útvonalát optimalizálni az egyes eszközök által észlelt információ összekapcsolásával. Ezen kívül a járművek felépítése is sokkal egyszerűbb lesz, hiszen az eszközökön nem kell számítást végezni, ami hosszabb távon olcsóbbá is teszi azokat.