Temporäres, lokales 5G-Netz für die Waldbrandbekämpfung

Les incendies de forêt ne causent pas seulement des dégâts catastrophiques dans les pays du sud, l’Allemagne est également touchée : un tiers de tous les incendies de forêt dans ce pays se produisent dans le Brandebourg. L’État fédéral, avec ses vastes forêts de pins, ses faibles précipitations et son sol sablonneux léger, présente le risque le plus élevé d’incendies de forêt à l’échelle nationale. Il y a des centaines d’incendies chaque année. Lors de la lutte contre l’incendie, la police et les pompiers doivent gérer la reconnaissance, la surveillance, la sécurité et la connaissance de la situation d’une zone de plusieurs kilomètres carrés. C’est là qu’intervient le projet ALADIN (Advanced Low Altitude Data Information System), financé par le ministère fédéral des Transports et de l’Infrastructure numérique BMVI : Le développement d’un réseau de campus mobile 5G est destiné à permettre la mise en réseau 5G en fonction des besoins des services et équipements d’urgence. L’objectif est d’utiliser des drones pour obtenir une image en temps réel de la situation des incendies lors d’interventions dans des zones inaccessibles, de contrôler les camions de pompiers et de mettre en réseau les services de secours entre eux. Cela est possible avec l’aide du nœud nomade 5G+ de Fraunhofer FOKUS, selon la Fraunhofer Gesellschaft dans un communiqué de presse.

Dans le nœud nomade, Fraunhofer FOKUS utilise l’Open5GCore basé sur des normes, un réseau central basé sur un logiciel dans lequel s’exécutent les programmes de contrôle pour la communication. L’Open5GCore permet de mettre en place et de mettre à disposition très rapidement un réseau 5G en fonctionnement autonome (SA). La gamme complète des fonctions de la norme de communication mobile est à la disposition des utilisateurs. Cela va au-delà des solutions non autonomes répandues qui combinent simplement des stations de base 5G avec des réseaux centraux 4G. L’Open5GCore est interopérable avec les stations de base 5G de différents fabricants et constitue depuis de nombreuses années le réseau central de test pour les opérateurs et les fabricants de réseaux mobiles du monde entier afin de tester de nouvelles fonctions pour les futurs systèmes de réseaux mobiles et de valider des cas d’utilisation innovants. En raison de sa modularité, l’Open5GCore convient également à divers tests de débogage, d’intégration et d’acceptation. De plus, le réseau central modulaire et virtualisé permet une combinaison flexible de fonctions réseau pour une prise en charge optimisée des applications sur les clouds périphériques. “Les réseaux 5G privés, associés à l’informatique de périphérie, permettent des réseaux de communication sécurisés en temps réel, à la fois dans des environnements industriels tels que des bâtiments d’usine et dans des zones sans aucune infrastructure de communication, dans lesquels vous pouvez apporter une variante compacte d’un cloud de périphérie avec notre configuration de nœud nomade. “, déclare Marc Emmelmann, chef de projet ALADIN chez Fraunhofer FOKUS.

Réseau 5G individuel en quelques minutes

L’ensemble du nœud nomade 5G se compose de quelques boîtiers de serveur robustes et transportables pour le matériel et les logiciels nécessaires pour mettre en place un réseau de campus 5G “nomade” sécurisé en quelques minutes seulement. »Dans les zones forestières du Brandebourg, il n’y a pas d’infrastructure de communication adéquate pour contrôler les robots de lutte contre les incendies sans pilote ou pour envoyer des vidéos de drones au centre d’opérations. Pour des raisons de sécurité, le personnel des pompiers ne peut pas entrer dans les forêts, car de nombreuses zones sont encore contaminées par des munitions et des bombes ratées et des grenades de la Seconde Guerre mondiale. Avec notre réseau central, l’Open5GCore, nous pouvons y remédier et construire un réseau 5G géographiquement limité, flexible et sur mesure », déclare Emmelmann.

Test sur le terrain à l’aérodrome de Schönhagen dans le Brandebourg

Le nœud nomade 5G+ comprend un serveur exécutant Open5GCore et une unité de bande de base avec câble radio. L’unité de bande de base est connectée au réseau central et traite numériquement les données à transmettre et à recevoir. Un boîtier de serveur supplémentaire contient une batterie pour l’alimentation sans interruption ou un générateur diesel, selon les besoins. De plus, un système d’antenne optionnel avec connexion satellite fait partie de l’équipement. »Nous avons besoin d’une connexion satellite dans le projet ALADIN, par exemple, afin de pouvoir se connecter à la situation et au centre de commandement des pompiers si vous le souhaitez. Selon l’application, notre cellule nomade peut également être alimentée via le réseau électrique domestique », explique Emmelmann. Un essai sur le terrain à l’aérodrome de Schönhagen dans le Brandebourg débutera au deuxième trimestre de cette année. Le spectre 3,7 GHz réservé aux réseaux de campus est utilisé. Une couverture d’environ un kilomètre carré est prévue.

Dès l’automne 2019, l’équipe de recherche dirigée par Marc Emmelmann et ses partenaires a pu démontrer lors d’un test sur le terrain qu’il était possible de mettre en place un réseau 5G sur site pour une utilisation locale à court terme. Une caméra à 180 degrés a enregistré les œuvres d’art lumineuses du Festival des Lumières à Berlin. Les personnes testées ont ensuite pu recevoir la vidéo sur leur smartphone via le réseau temporaire.

Les réseaux de campus comme moteurs d’innovation pour les nouvelles technologies

Dans la prochaine étape, les chercheurs prévoient d’étendre le nœud nomade avec les technologies Open RAN (Radio Access Network). Au cours de l’année, il sera également utilisé sur des chantiers mobiles dans le cadre de CampusOS, un projet phare du ministère fédéral de l’Économie et de la Protection du climat. »Avec le nœud nomade 5G+, nous pouvons installer des réseaux de campus qui peuvent être adaptés aux besoins temporaires. Cette flexibilité est obtenue grâce à la virtualisation du réseau : de nouveaux composants radio et fonctions logicielles peuvent être intégrés à un stade précoce, comme dans un kit de construction. Les réseaux de campus sont donc des leviers d’innovation pour les nouvelles technologies », résume l’ingénieur.

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