Nu kører 5G: Tager kampen op med Wi-Fi på fabriksgulvet

Illustration: Nanna Skytte

Vi skrev første gang om 5G i Ingeniøren i efteråret 2013. Nu, præcis syv år senere, bliver det futuristiske 5G så til virkelighed, når TDC NET på mandag åbner sit første 5G-netværk for både private og erhvervskunder.

Dermed er lynhurtige mobilforbindelser med download-hastigheder på op til 1 gigabit i sekundet og en latenstid på ned til 10 milli­sekunder en reel mulighed – men når det røde bånd klippes mandag 7. september, er det i første omgang kun de få firstmovers med et stort budget og store industrivirksomheder, der får alle fordelene.

For det første skal du have en 5G-telefon, for det andet skal du være TDC-kunde, og for det tredje skal du befinde dig i centrum af en af landets tre største byer – København, Aarhus og Odense - eller i Helsingør.

For at levere ‘fuldt 5G’ med gigabit-hastigheder har TDC NET nemlig brug for adgang til 3,5 GHz- eller 26 GHz-båndene, og rammerne for frekvensauktionerne over dem er Folketinget endnu ikke nået til enighed om. Derfor har TDC NET til 5G-åbningen i de store byer lånt testfrekvenser i 3,5 GHz-frekvensbåndet af Energistyrelsen, som de råder over året ud.

Også TDC-kunder med en 5G-­telefon i andre dele af landet kan dog snart få et 5G-ikon på telefonen – men altså uden gigabit-hastigheder – for i løbet af de næste måneder vil 5G via 700 MHz-frekvensbåndet dække 80 pct. af Danmark. Tilsammen er frekvensbåndene 700 MHz, 3,5 GHz og 26 GHz udpeget til at levere 5G i Danmark.

»Vi benytter en midlertidig licens til 3,5 GHz-båndet fra staten, som giver os adgang til særligt hurtige hastigheder i centrum af fire udvalgte byer. Vi benytter 700 MHz-spektrum i den øvrige del af landet, hvor man vil kunne opleve 5G som en opgradering med blandt andet højere hastigheder og reduceret forsinkelse,« siger Toke Binzer, underdirektør i TDC NET.

TDC har endnu ikke fremlagt et detaljeret dækningskort, men på Energistyrelsens mastedatabase, kan man se hvor TDC har opgraderet sine master til 5G.

Senere på måneden, 28.september, åbner Telia og Telenor også for 5G i de fire største danske byer.

Den langsomme politiske behandling har ad flere omgange vakt kritik og undren hos både teleselskaber og dansk erhvervsliv, som har efterlyst hurtigere afklaring af frekvenserne. I nabolande som Sverige og Tyskland har myndighederne for længst afholdt auktioner og fordelt de nye 5G-frekvenser blandt operatørerne.

Klima, energi- og forsyningsminister Dan Jørgensen (S) har indkaldt til de første politiske drøftelser her i begyndelsen af september. Når der så er enighed om eksempelvis dækningskrav, skal Energistyrelsen gennemføre frekvensauktionen.

Over for Ingeniøren har Energistyrelsen for nylig oplyst, at frekvensauktionen bliver afholdt i år, men uden at svare på, om 3,5 GHz- og 26 GHz-båndene så faktisk også kan tages i brug ved årsskiftet – noget som EU kraftigt har opfordret medlemslandene til at sikre.

Læs også: Grundfos 5G-first-mover: Får bygget privat netværk på fabrik i Bjerringbro

Bygget til maskiner

Åbningen af 5G-netværket sker som et led i en større opgradering af TDC NETs landsdækkende mobilnetværk, hvor også 4G-netværket er blevet opgraderet til højere og større kapacitet. TDC NET begyndte sin 5G-udrulning på Sjælland i oktober 2019 og har siden opgraderet 2.650 maste-positioner i hele Danmark. I alt har TDC NET over 4.000 mobil-positioner, der skal opgraderes med 5G-udstyr fra svenske Ericsson. Illustration: TDC

Men hvad er det så, man har i vente, hvis man har den rigtige telefon og befinder sig på rette sted?

For syv år siden forudsagde forskere fra Aalborg Universitet, at 5G ville levere hastigheder på mellem 1 og 15 Gbit/s, og at forbindelsen ville blive lige så stabil som elforsyningen i stikkontakten derhjemme – og det ser ud til, at de får næsten ret i begge forudsigelser.

For et par uger siden kunne TDC NET således fortælle, at de i en hastighedstest kom over 2 Gbit/s på deres testsite ved hovedkvarteret ved Teglholmen i København, men helt så høj hastighed skal man ikke regne med på de kommercielle netværk fra start.

»Ved den fulde 5G-oplevelse kan man opleve hastigheder på 1 Gbit/s download. Vi regner med at ramme latenstider på ned til 10 millisekunder, og vores test op til lanceringen viser latenstider i live-nettet på 20 millisekunder,« siger Toke Binzer.

For den almindelige smartphone-­bruger med en 5G-telefon vil det dog næppe føles som en revolution at hoppe på 5G-nettet – men nok som en forbedring.

Videomødet og tv-serien vil glide bedre, men du får ikke adgang til grundlæggende nye funktioner. Langt de fleste opgaver, du udfører på en smartphone, klarer sig nemlig fint med de hastigheder under 1 Gb/s og latenstider over 10 millisekunder, der også var til rådighed før.

Første runde af 5G bliver i stedet lidt af en øjenåbner for erhvervslivet, især i industrien, hvor 5G bliver et alternativ til wifi og kablede ethernetforbindelser.

»Mens 4G blev udviklet og optimeret til mobilt bredbånd til forbrugere, så handler 5G i højere grad om hurtige forbindelser med meget korte svartider, så man ikke oplever forsinkelser og udfald, eksempelvis når man hopper mellem to mobilmaster. Den type forsinkelser vil vi mennesker sjældent opdage, men det gør robotter og selvkørende biler,« siger Preben Mogensen, professor i trådløs kommunikation ved Aalborg Universitet, der netop har tændt for sit eget 5G-netværk, der skal bruges til at teste 5G-applika­tioner i industrien.

En af de første virksomheder, der faktisk har et funktionelt 5G-netværk, er pumpeproducenten Grundfos, som tyvstartede og åbnede et internt 5G-netværk for 14 dage siden i samarbejde med TDC og Ericsson.

»Vi vil gerne undersøge, om vi kan erstatte kablede løsninger med trådløse teknologier,« fortæller Alexander Larsen, lead digitalization engineer hos virksomheden – selvfølgelig over en 5G-forbindelse fra et serverrum på fabrikken i Bjerringbro – i forbindelse med Aalborg Universitets åbning af sit testcenter for 5G og trådløs kommunikation i industrien.

Læs også: Danmark halter efter naboerne i 5G udrulning

Stabilitet og pålidelighed

Når Grundfos gerne vil bruge 5G, så er det ikke kun på grund af udsigten til hurtige trådløse forbindelser. Det er i høj grad også udsigten til stabile og pålidelige forbindelser.

»Vores netværksinfrastruktur bliver mere kritisk, og i dag svarer en tabt netværksforbindelse næsten til at miste strømmen i produktionen. For når vi ikke kan spore eller dokumentere vores varer, så risikerer de at måtte kasseres,« siger Alexander Larsen.

Grundfos vurderer, at de alene i Danmark har omkring 3.000 kilometer ethernet-kabler og 70 kilometer nedgravede fiberkabler.

»Vi ændrer løbende i vores netværksopsætning, og det betyder, at vi hvert år trækker 2,5 kilometer nye fiberkabler og omkring 20 kilometer ethernet-kabler. Så der er et stort potentiale, hvis en del af de kablede løsninger i fremtiden kan gøres trådløse,« siger Alexander Larsen.

I første omgang er det især sensorer i produktionen, AGV’er – altså førerløse robotter og trucks – og positionering af paller og andet udstyr, som Grundfos vil forsøge at forbinde trådløst med 5G.

»Vi har i dag mange enheder, der kører over wifi, men de netværk bliver hurtigt ustabile, og vi oplever blandt andet, at AGV’er mister forbindelsen, så to enheder kører af sted mod samme ordre. Det håber vi at forbedre med 5G, hvor vi også håber at kunne lade vores AGV’er køre mellem bygninger, hvilket ikke er muligt i dag,« siger Alexander Larsen.

Lige nu har Grundfos lånt 100 MHz i 3,5 GHz-frekvensbåndet af Energistyrelsen frem til nytår, og så håber virksomheden, at man til den tid kan vurdere 5G-teknologien.

For selvom 5G lige nu er den mest hypede trådløse kommunikations­teknologi, så er wifi ikke fejet helt ind under tæppet, hverken hos Grundfos eller hos Aalborg Universitets forskere i trådløse teknologier.

»Det er ingen hemmelighed, at 5G bliver dyrt i forhold til eksempelvis wifi, især i starten, og derfor har vi også opsat nye wifi-6 netværk i laboratoriet, så vi kan teste de to teknologier mod hinanden, ligesom vi har smalbåndsnetværket Lorawan installeret,« siger Preben Mogensen.

Sideløbende med 5G bliver wifi-standarderne nemlig også opgraderet i form af hurtigere og mere pålidelige netværk, hvor den seneste generation kaldes wifi-6.

»Vores største bekymring omkring 5G lige nu er, hvilken vej de store automationsvirksomheder går. Vælger de wifi-6 i stedet for 5G, så er det svært at se en fremtid for 5G i industrien,« siger Alexander Larsen.

Læs også: 3 tester 5G i Roskilde og på Amager: Forventer hurtigere udbredelse end 4G

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg kan sagtens forstå, at 5G kan være værdifuld for mobile enheder, herunder enheder som flyttes til en arbejdsplads (gravko eller kabelplov).

Jeg kan ikke forstå værdien på et fabriksgulv. Her må det da være muligt at at lave et trådløst lokalt netværk. Om det så bruger en WiFi protokol, eller en 5G protokol, kan godt være afgørende. Men jeg kan ikke se hvad det har med et eksternt, offentligt, 5G netværk at gøre ? HVEM kan komme med god forklaring / henvisning ?

Og min hjemlige "forbundne" enheder (kontakter, varmepumpe, regnmåler, lyskilder osv.) er vel ikke væsenstligt forskellige fra maskiner på et fabriksgulv. Hvorfor et eksternt, offentligt, 5G netværk ? WiFi-router-internet-min iPhone/iPad fungerer.

Samlet set, så kan jeg sagtens se mobil anvendelse, udenfor matriklen, af et bedre netværk (5G), også på steder med dårlig kabling (fiber mv), men alt det andet kan jeg simpelthen ikke forstå.

Er historien bare en omskrivning af Kejserens Nye Klæder ?

  • 11
  • 0

Første runde af 5G bliver i stedet lidt af en øjenåbner for erhvervslivet, især i industrien, hvor 5G bliver et alternativ til wifi og kablede ethernetforbindelser.

Øjenåbner i industrien? Tja, noget at det mest hypede for tiden inden for industrielt ethernet er TSN (Time Sensitive Network) - se https://en.wikipedia.org/wiki/Time-Sensiti... , som let kan opnå latenstider under 1 ms - altså 10 gange bedre end 5G, og et yderst simpelt multimaster netværk som Max-i - se http://max-i.org/index.html , der har potentiale til at kunne nå en pris på under 30 kr. pr. sensor eller aktuator, kan gøre det endnu bedre på linjer op til 400 m og kan f.eks. på linjer op til 25 m synkronisere over 16 servoakser med 32-bit præcision med en state-of-the-art opdateringshastighed på 400 us og en indbyrdes faseforskydning på under100 ns!

Desuden er der jo det problem, at det er hamrende upraktisk at drive flere tusinde sensorer i et industrianlæg vha. batterier, som skal skiftes engang imellem på selv svært tilgængelige steder, og det er helt umuligt at drive aktuatorerne på den måde uden at slide batterierne ned på få timer, så der skal alligevel føres et strømforsyningskabel frem, og så kan man jo lige så godt bruge én eller to ekstra ledere i det til kommunikation.

For syv år siden forudsagde forskere fra Aalborg Universitet, at 5G ville levere hastigheder på mellem 1 og 15 Gbit/s, og at forbindelsen ville blive lige så stabil som elforsyningen i stikkontakten derhjemme

Ren ønsketænkning - især hvis man samtidig skal overholde latenstiderne i et industrimiljø med masser af radiostøj og jern- og jernbetonbygninger, der dæmper og reflekterer signalerne. Alene antallet af transistorer i de her systemer betyder, at pålideligheden aldrig vil blive på højde med langt simplere systemer, hvilket iøvrigt også er et problem for ethernet med tilhørende routere og computersystemer i alle forbundne enheder. Desuden vil de fleste procesanlæg alligevel stoppe, hvis elforsyningen svigter, så ingen kommunikation kan i praksis give højere pålidelighed end elforsyningen.

5G er uden tvivl fremragende til mobile enheder; men til faste maskiner og robotter findes der andre løsninger, som både er langt billigere, meget hurtigere og ikke kræver SIM-kort og abonnement.

Og min hjemlige "forbundne" enheder (kontakter, varmepumpe, regnmåler, lyskilder osv.) er vel ikke væsenstligt forskellige fra maskiner på et fabriksgulv.

Overhovedet ikke. Max-i blev oprindelig udviklet til industribrug incl. sikkerhedssystemer, men er idag opgraderet med bl.a. en state-of-the-art LED controller og udvidet spændingsområde for batteridrift, så det også er yderst anvendelig til f.eks. grønne smart-house systemer, scenelys og styring af trafiklys.

Er historien bare en omskrivning af Kejserens Nye Klæder ?

Det er nok primært et spørgsmål om at tjene penge for teleselskaberne og streamingtjenesterne - kombineret med nye buzz-words, som man skal kunne og bruge, hvis man vil føre sig frem som leder :-) Da jeg startede med at lave industriautomatik for over 40 år siden, styrede vi det hele fra nogle centrale computere i et kontrolrum. Nu hedder den slags Edge-computing, og forskellige ethernetløsninger, som har været på markedet i årevis, er idag "opgraderet" med et "Industri 4.0" skilt.

I mine øjne drejer det sig primært om at bruge den mest hensigtsmæssige og simple løsning til en given opgave ud fra det "katalog" af løsninger, der findes - ikke om at være med på det nyeste, nye. I sidste ende handler det jo primært om pålidelighed og størst mulig produktionshastighed, og de krav er stadig de samme som for 50 år siden.

  • 8
  • 3

Ja. Sålænge nogen stadig tror, at man får et perfekt og lynhurtigt netværk på fabriksgulvet henne fra en TDC mast 700 meter nede ad vejen - så det er godtnok næsten for naivt og dumt. Men det er et udemærket eksempel på, hvad man kan bilde folk ind bare man prøver længe nok.

  • 11
  • 0

»Vores største bekymring omkring 5G lige nu er, hvilken vej de store automationsvirksomheder går. Vælger de wifi-6 i stedet for 5G, så er det svært at se en fremtid for 5G i industrien,« siger Alexander Larsen.

De fleste har jo WiFi i forvejen og dermed infrastrukturen for det på plads. Derudover er der også prisen, hvor WiFi dimser har den fordel at de stadig er markant billigere i pris.

Skal ægte #5G være interessant, så skal der opsættes small cells mange steder.

Mon ikke det bliver en kombi af primært kabel + WiFi og derudover 5G ?

  • 7
  • 0

De fleste har jo WiFi i forvejen og dermed infrastrukturen for det på plads. Derudover er der også prisen, hvor WiFi dimser har den fordel at de stadig er markant billigere i pris.

WiFi er bøvlet med autentifikation. Lister med MAC-adresser der alligevel kan klones og mystiske passwords og gæstenetværk til besøgende.

Hvis man tager en måleopstilling med ud af huset er det forfra på et nyt netværk med alle apparater.

Så meget lettere med et sim-kort.

  • 1
  • 2
  • 2
  • 1

Det ændrer sig bare ligeså langsomt hvad der er det simpleste.

Faktisk ikke så meget, som man umiddelbart skulle tro. Næsten alle nye standarder - især dem, der udspringer af PC-verdenen - er ofte unødigt komplicerede med specifikationer på langt over 1000 sider, og de har ofte et enormt overhead, som nedsætter effektiviteten enormt - ikke mindst til industribrug, hvor de fleste telegrammer er meget korte.

KISS (Keep It Simple Stupid). Mange procesanlæg benytter stadig 4-20 mA eller HART - ikke fordi det er særlig hensigtsmæssigt, men fordi det er så simpelt, at alle elektrikere let kan finde ud af det og fejlfinde i det. Du skriver selv:

WiFi er bøvlet med autentifikation. Lister med MAC-adresser der alligevel kan klones og mystiske passwords og gæstenetværk til besøgende.

Alt det bøvl slipper man for med de fleste fastfortådede netværk, da man jo ikke har nogen sikkerhedsproblemer, hvis kablingen ikke føres ud af anlægget. Det er selvfølgelig nødvendigt at bruge trådløse netværk til mobile enheder, men at gøre det til faste enheder skaber bare unødige problemer og nedsat effektivitet.

  • 6
  • 1

Fuldstændig irrelevant til IoT og industri. Real tids krav og latenstid er de vigtige parametre og det vil aldrig blive den stærke side i noget der satser på video til TV og anden porno. Når så folk opdager at de i et almindeligt hus skal vedligeholde et større net af mastere og slaver til at vedligholde ordentlig dækning bag murene bliver det endu mere indlysende, at det er lidt af et flop.

  • 2
  • 1

Fuldstændig irrelevant til IoT og industri. Real tids krav og latenstid er de vigtige parametre og det vil aldrig blive den stærke side i noget der satser på video til TV og anden porno. Når så folk opdager at de i et almindeligt hus skal vedligeholde et større net af mastere og slaver til at vedligholde ordentlig dækning bag murene bliver det endu mere indlysende, at det er lidt af et flop.

Hvor har du fra at 5G skulle satse på video streaming? Det lyder underligt, for den use-case er solidt dækket med 4G.

Det der skal sælge 5G er strømforbrug pr transmitteret bit, latens-tid, kapacitet og sikkerhed (hvordan styrer jeg hvem der er på nettet).

WiFi mesh netværk dukker op i private hjem. Hvorfor ikke 5G baser?

  • 1
  • 3

Det er helt sikker på tide at IOT får sit eget frekvens område. WIFI har allerede et begrænset antal kanaler på 2,4GHz og 5GHz, som et stigende antal komponenter skal deles om.

Det er dog bekymrende, at der skal anvende endnu højere frekvenser ved endnu højere sendeeffekter. I dag sender en mobil "kun" med op til 4W på 4G, mens en 5G sendemast vil kunne sende med op til ca. 30.000W.

En microbølgeovn anvender typisk effekt på 600-900W for at sætte vandmolekyler i svingninger ved 2,45GHz, for at koge vand i fødevarer. Samtidig viser forskning at 60GHz kan hæmme røde blodlegmer i at binde ilt, svarende til højdesyge. Det er allerede planer om at kunne anvende 20GHz eller 26GHz fra næste år.

? Men hvad sker der med diverse molekyle kombinationer i en menneskekrop, ved påvirkning af frekvenser på mellem 2 og 60GHz ved højere effekt, det er ikke kun kræft. Og hvorfor banlyses alle medier der sammenkæder 5G med Corona.

  • 0
  • 6

Det er dog bekymrende, at der skal anvende endnu højere frekvenser ved endnu højere sendeeffekter. I dag sender en mobil "kun" med op til 4W på 4G, mens en 5G sendemast vil kunne sende med op til ca. 30.000W.

Det der har ikke noget med virkeligheden at gøre.

Hele ideen med 5G er lavere latenstider og dermed kortere afstand mellem baserne. Det giver ingen mening at sende med 30kW cellulært.

Hvor finder du den slags mystiske tal fra?

Hvordan ville et teleselskab i øvrigt financiere at brænde ~100kWh af i timen (30% virkningsgrad) for hver base?

  • 2
  • 0

mens en 5G sendemast vil kunne sende med op til ca. 30.000W.

Vildt overdrevet og helt urealistisk. Det er omkring 120 W - se https://www.grandmetric.com/2019/03/26/5g-.... :

Antenna transmission power is anywhere between 250mW (expressed as 24 dBm) for a Small Cell, and 120W for the largest 5G MIMO arrays (which is 50 dBm). A typical 2G, 3G, or 4G antenna has got a transmission power of 20W (43 dBm).

Til gengæld kan det totale strømforbrug til en 5G basestation godt komme op på over 10 kW, hvilket er omkring det dobbelte af 4G, så nogen energibesparelse er det ikke tale om - se https://www.fiercewireless.com/tech/5g-bas....

  • 0
  • 0

? Men hvad sker der med diverse molekyle kombinationer i en menneskekrop, ved påvirkning af frekvenser på mellem 2 og 60GHz ved højere effekt, det er ikke kun kræft. Og hvorfor banlyses alle medier der sammenkæder 5G med Corona.

Når du sammenkæder 5G og Corona mister du al troværdighed. Jeg tror ikke der er tale om boycot men snarere at medier ikke vil ses som at viderebringe åbentlyst grundløse konspirationsteorier.

Der er heller ikke salg i at skrive at dårlig høst skyldes hekse og onde øjne.

  • 4
  • 0

Til gengæld kan det totale strømforbrug til en 5G basestation godt komme op på over 10 kW, hvilket er omkring det dobbelte af 4G, så nogen energibesparelse er det ikke tale om - se https://www.fiercewireless.com/tech/5g-bas....

Fint link.

Jeg tror den høje effekt skyldes at 5G udstyr lige nu i høj grad er prototyper. Nokias første 3G telefon (bestilt af Docomo) fyldte 20 liter og havde i øvrigt et gammeldags telefonrør.

  • 0
  • 0

Hermed nogle referencer:

I dag sender en mobil "kun" med op til 4W på 4G (+Wifi og Bluetooth),....

Maximum Effective Isotropic Radiated Power (EIRP) is 36 dBm (4 watt).

http://afar.net/tutorials/fcc-rules/

https://www.mat.ucsb.edu/~g.legrady/academ...

https://www.air802.com/fcc-rules-and-regul...

.....mens en 5G sendemast vil kunne sende med op til ca. 30.000W.

The rules adopted by the FCC allow a 5G base station operating in the millimeter range to emit an effective radiated power of up to 30,000 watts per 100 MHz of spectrum.

https://scientists4wiredtech.com/what-are-...

https://www.ft.dk/samling/20181/almdel/efk...

Det 5G der udsendes i dag er "kun" 4G LTE dvs ikke "rigtige" højfrekvent retnings-bestemt fase array 5G. Det kommer først senere når de rigtige 5G master er sat op, og netop med en kortere afstand, dvs. tættere på brugerne. 4G master kan kendes på de 3 sendekonsoler, mens en "rigtig" 5G mast ligner en slank spids raket.

  • 0
  • 2

The rules adopted by the FCC allow a 5G base station operating in the millimeter range to emit an effective radiated power of up to 30,000 watts per 100 MHz of spectrum.

ERP på 30 kW er ikke det samme som at sende med 30 kW. Man kan ikke trylle energi ud af ingenting. Men man kan sende retningsbestemt og koncentrere energien, så det ikke spredes unødigt i alle retninger. Der er tale om at der sendes med måske 100 watt (gæt) retningsbestemt.

  • 3
  • 0
  • 1
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten