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Kommunikationsmesstechnik

So wird das Jahr 2018

15. Januar 2018, 15:50 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Rahman Jamal, Global Technology & Marketing Director von National Instruments

Markt&Technik: Welche Geschäftsentwicklung erwarten Sie für 2018? Und welches werden die maßgeblichen Treiber sein?

Rahman Jamal, Global Technology & Marketing Director von National Instruments:

»Auch im Jahr 2018 werden Lösungen für Big Analog Data in Kombination mit immer leistungsfähigeren Machine-Learning-Technologien Unternehmen dabei unterstützen, ihr Datenpotenzial auszuschöpfen, um wichtige Einblicke in Geschäftsabläufe zu gewinnen. Darüber hinaus werden wir weitere Entwicklungssprünge bei vernetzten Fahrzeugen und Smart Factories, aber auch Fortschritte bei komplexen Halbleitertests und dem Ausbau von 5G erleben.

Zu den maßgeblichen Treibern im Bereich Test, Messen, Steuern und Regeln und zählen insbesondere vier Trends:

Der erste Trend…

...ist das Industrial Internet of Things oder IIoT. Analysten zufolge rechnen 95 % der Firmenleiter damit, dass ihr Unternehmen innerhalb der nächsten drei Jahre auf den IIoT-Zug aufspringen wird. Verwunderlich ist das nicht, denn immer mehr „Dinge“ werden intelligent und miteinander vernetzt, sodass das IIoT sich rapide weiterentwickelt. Dieses Maß an Vernetzung bringt aber auch regelrechte Datenfluten mit sich – bei NI bezeichnen wir dies als „Big Analog Data“. Die Daten allein sind jedoch nutzlos. Dennoch enthalten sie wertvolle Informationen, die man mit detaillierten Analysen herausfiltern muss, Stichwort „Data Analytics“. Erst die dadurch gewonnenen Erkenntnisse lassen sich zum Vorteil des Unternehmens nutzen, weil es erst durch sie möglich ist, die nächsten sinnvollen Schritte einzuleiten. Allerdings sehen sich die Anwender gewissen technischen oder betrieblichen Herausforderungen gegenüber:

IIoT-Anwendungen sind generell sehr dynamisch, das heißt, sie verändern sich ständig: Sicherheitsupdates müssen regelmäßig installiert, IIoT-Netzwerke auf dem neuesten Stand gehalten werden. Hier prallen zwei Welten aufeinander, nämlich die IT und die OT, also die Operational Technologies.
Auch das exponentielle Wachstum an diesen OT-Systemen wie Sensoren und Überwachungsgeräten und die damit verbundene Aufgabe, deren Verwaltung in den Griff zu bekommen, ist ein gewaltiger Aufwand.

Die durch die wachsende Zahl an OT-Systemen entstehenden Datenfluten sind ebenfalls nicht außer Acht zu lassen. Industrielle Anlagen sollen Prognosen zufolge bis zum Jahr 2020 insgesamt 78 Exabyte an Rohdaten generieren. Dass diese Daten wichtige Informationen über Maschinenausfälle, Produktionsfehler etc. enthalten, ist unumstritten. Doch ihre Zahl wächst derart schnell, dass sie sich nicht mehr mit heutigem Fachwissen und herkömmlichen Werkzeugen handhaben lässt.

Hier kommt der zweite Trend ins Spiel,…

….nämlich das Machine-Learning – ein Bereich aus der KI, bei dem sich alles rund um die „künstliche“ Generierung von Wissen aus Erfahrung dreht. Es geht also um selbstlernende Maschinen, die genau solche Mengen an Daten benötigen, um aus ihnen zu lernen und in der Folge Entscheidungen treffen zu können. Oft liegt der Fokus beim Machine-Learning auf den Algorithmen. Der eigentliche Prozess in einem Machine-Learning-System beginnt jedoch schon bei der Datenerfassung. Maschinelle Lernverfahren helfen dem Anwender dabei, herauszufinden, welche Inhalte eines Datensatzes relevanter sind und sich dafür eignen, in nützliche Informationen und letztendlich Modelle umgewandelt zu werden.

Die LabView inhärente Offenheit erlaubt es Entwicklern, ihre Daten mit jeglicher Art von Machine-Learning-Technologie zu verknüpfen. Zusätzlich gibt es seit Kurzem das LabView Analytics and Machine Learning Toolkit, mit dem sich Machine-Learning direkt am Edge von Zustandsüberwachungsanwendungen für die vorausschauende Wartung umsetzen lässt.

Trend Nummer 3…

...sind die elektrischen Fahrzeuge. Regierungen aller Welt wagen mittlerweile kühne Prognosen über die Anzahl elektrischer Fahrzeuge auf den Straßen. China etwa peilt bis zum Jahr 2020 fünf Millionen abgasfreie Fahrzeuge an. Deutschland und das Vereinte Königreich haben die Jahre 2030 bzw. 2040 im Visier, in denen sie zum letzten Mal neue emissionsbehaftete Fahrzeuge auf den Markt bringen möchten.

Auch diverse Automobilhersteller beschäftigen sich mit dem Thema und treffen bereits mutige Aussagen, bis wann ihre gesamte Fahrzeugflotte entweder mit Hybrid- oder reinen Elektromotoren ausgestattet sein wird. Doch beeinflusst die Elektrifizierung der Autos weit mehr als nur die Fertigungsstätte der Fahrzeuge.
Das moderne Fahrzeug beherbergt nämlich mittlerweile immer mehr Sensoren und Aktoren. Bisher mechanisch miteinander gekoppelte Subsysteme werden nun durch Sensoren, Regelsysteme und elektrische Aktoren ersetzt. Dies wird noch durch die in Sicherheits- und Fahrerassistenzsystemen eingesetzten Sensoren potenziert, die zur Sicherheit von Fahrer und Passagieren beitragen.

Durch die Kombination dieser wachsenden Zahl an Stromquellen und -verbrauchern wird das Auto zu einem sehr kompakten Mikronetzwerk oder Microgrid. Ähnliches lässt sich auch im Stromversorgungsnetz beobachten. Auch hier nimmt die Komplexität zu, weil das herkömmliche Paradigma großer, zentralisierter Stromgeneratoren einem immer komplexeren Netzwerk verteilter Kleinkraftwerke mit Energiespeicherelementen weicht. Stromverteilung, Stromverbrauch und Spitzenbelastungszeiten werden ebenfalls beeinflusst, denn wenn alle Arbeitnehmer gegen 17 Uhr nach Hause kommen und anschließend ihre E-Autos laden, verschiebt sich die typische Bedarfsspitze auf 17 Uhr.

Der Bedarf an komplexeren Steuer- und Regelsystemen wird durch das Stromnetz und die Fahrzeuge der Zukunft wachsen. Verteilte Steuer- und Regelsysteme wiederum werden mehr und bessere Tests erfordern, sodass Sicherheit und ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet sind. Für NI ist dies daher auch ein wichtiges Thema.

Ebenfalls nicht außer Acht zu lassen ist 5G….

...Mess- und Prüftechnologien werden für die Kommerzialisierung von 5G eine zentrale Rolle spielen. Prüfsysteme können sich dabei nicht mehr nur auf die Bitübertragungsschicht beschränken, sondern müssen in der Lage sein, die neuen Mehrantennen-Technologien mit gesteuerter Strahlausrichtung schnell und kosteneffizient zu testen. Darüber hinaus müssen sie auch neue Millimeterwellen-fähige Geräte mit extrem hoher Bandbreite unterstützen. Dabei kommt es jedoch nicht nur darauf an, die zentralen Geräteparameter zuverlässig zu testen. Auch die Kosteneffizienz spielt eine wichtige Rolle, um die Massentauglichkeit von 5G zu gewährleisten.«