NeuraConnect: Auslagerung rechenintensiver Operationen in eine 5G-Edge-Cloud

Ausgangssituation

Die Neura Robotics GmbH ermöglicht mit ihren Hightech-Robotiklösungen den Menschen, ihre Kreativität auszudrücken und sich mehr auf soziale Interaktionen zu konzentrieren, anstatt ungesunde und monotone Arbeiten zu verrichten, die in der Gesellschaft immer noch sehr verbreitet sind. Die Neura Robotics GmbH schließt die Lücke in der Mensch-Roboter-Interaktion, indem sie die kognitiven Fähigkeiten von Robotern durch revolutionäre Durchbrüche in der Umweltwahrnehmung, im mechanischen Design und in der künstlichen Intelligenz verbessern und dank dieser jedem ohne besondere Vorkenntnisse ermöglichen, einen Roboter zu steuern und einzusetzen.

Die Robotiklösungen von Neura können ihre Umgebung sehen, hören und fühlen. Hierfür kommen komplexe KI-Algorithmen zum Einsatz, welche vor allem im Bereich der Bildverarbeitung, Objekterkennung und der daran angebunden künstlichen Intelligenz hohe Anforderungen an die Roboterhardware stellen.

Lösungsidee

NeuraConnect zielt auf die Verbindung von Robotern und Infrastruktur ab, sodass externe Ressourcen für die Auswertung der komplexen KI-Algorithmen genutzt werden können. Die Lösungsidee ist die Auslagerung rechenintensiver Operationen in eine 5G-Edge-Cloud.
Die Voraussetzung hierfür ist eine performante Netzwerkverbindung, wie sie in moderenen 5g-Netzen gewährleistet wird. Somit können insbesondere große Datenmengen, wie Bild- und Audiodaten, zentralisiert in Echtzeit ausgewertet werden.

Nutzen

Durch den wachsenden Markt der Robotik werden zukünftig mehrere Roboter in der gleichen Umgebung zeitgleich agieren. 5G hat hier zwei Vorteile:

1. Die zentralisierte Auswertung komplexer KI-Algorithmen ist eine skalierbare und roboterübergreifend nutzbare Lösung, sodass die Auswertung auf dem Roboter reduziert wird (geringere Roboterkosten, längere Laufzeit durch geringeren Energieverbrauch).
2. 5G ermöglicht eine zuverlässige Kommunikation zwischen Robotern, sodass kollaborative Aufgaben durchgeführt werden können.

Umsetzung der KI-Applikation

Implementierung und Evaluierung eines typischen Setups von Neura Robotics als Proof of Concept (PoC) zur Validierung der 5G-Übertragungsperformance von Bilddaten. Das Fraunhofer IPA verfügt über eine 5G-Testumgebung am Standort Stuttgart. Für die Evaluierung werden verschiedene Methoden zur Datenübertragung, sowie Referenzmessungen zu WLAN durchgeführt.

Eine Analyse relevanter Leistungswerte wie Latenz, Jitter und Upload- und Download-Geschwindigkeit wird durchgeführt und gegenübergestellt.