Alle Projektbestandteile werden durch ein 5G-Campusnetzwerk verbunden, das einen sicheren, schnellen und stabilen Datenaustausch gewährleistet.

Was steckt hinter dem Begriff Campusnetz?

5G-Netze können lokal und in sich geschlossen betrieben werden. Sie verwenden in diesen Fällen zugewiesene lizenzbasierte Frequenzen, die von der Bundesnetzagentur vergeben werden. Aufgrund des standortsgebundenen Geltungsbereichs der Frequenzen sind diese Netze auf ein bestimmtes Gelände, den Campus, begrenzt. Die Campusnetze mit ihrer individuellen Frequenz können ganz gezielt auf die Anforderungen des Umfelds angepasst werden, da sie nicht für den Gebrauch durch die Öffentlichkeit vorgesehen sind.

• Dynamische & kontinuierliche Routenberechnung mit Routenanpassung zur Kollisionsvermeidung
• Implementierung und Test neuer, digitaler Regelungsstrukturen, unter Anwendung der Parametric Transfer Function (PTF)
• Remotezugriff über den Schiffsführungssimulator möglich

Zur Erprobung und Prüfung der Sensorik und Software dient neben dem Model-Wasserfahrzeug auch im Realversuch die Solarfähre „Sünje“. Hierzu wird auch ein praxisorientierter Fernzugriff (Remotezugriff) auf die Steuerung der Schiffsysteme (Realschiff-Fernzugriff) getestet.

Die Routenberechnung muss kontinuierlich und dynamisch erfolgen, damit eine Routenanpassung jederzeit schnell möglich ist und Kollisionen vermieden werden können. Genauso muss selbstverständlich der Remotezugriff in Echtzeit funktionieren. Die Systeme sind also auf die Leistungsstärke der 5G-Netze angewiesen.

• Simulation hydrodynamischer Schiffsmodelle
• Implementierung und Test neuer, digitaler Regelungsstrukturen, unter Anwendung der Parametric Transfer Function (PTF)

• Mit der Option autonomer Gestaltung
• Landseitiger autonomer Gütertransport
• Flottenmanagement

Unbemannte Fahrzeuge, die sich auf dem Land bewegen, werden als unmanned ground vehicle (UGV) bezeichnet. Das Leitprojekt 2 - Kaikante-Land verwendet Modelle eines UGV zur Erprobung der landseitigen Logistikprozesse in Wirtschaftshäfen. Auch sie müssen ihre Route und Geschwindigkeit entsprechend ihrer Umgebung anpassen und anderen statischen sowie beweglichen Objekten ausweichen können. Die Verlässlichkeit und die Leistungsfähigkeit der 5G-Netze tragen also erheblich zu einem sicheren automatisierten bzw. assistierten Fahren dieser unmanned vehicles auf Land (und auch auf Wasser) bei.

• Detektion, Klassifizierung und Verortung von Objekten auf der Seeseite
• Stationäre Erweiterung des Erfassungsbereichs der Schiffssensorik in Hafennähe
• Möglichkeit zur redundanten Erfassung von Objekten

Das Leitprojekt 2 - Kaikante-Land überschneidet sich mit dem Leitprojekt 1 - Kaikante-See im Segment der Hafenanlage, das die Anlegestelle der Schiffe darstellt. Dabei wirken die landseitigen Anwendungen auch auf den seeseitigen Teil der Hafenanlage und in die Routenplanung der Schiffe ein. Verschiedene ortsfeste Sensoren in Bereich der Hafenanlage erleichtern das Navigieren. Durch kontinuierliches Monitoring von Passagen mit hoher Verkehrsdichte können Sicherheitsrisiken durch den langen Bremsweg der Schiffe kompensiert und Gefahrensituation vermieden werden. Die Übersicht über den gesamten Hafenbereich wird verbessert. 

• Detektion, Klassifizierung und Verortung von Objekten auf der Seeseite
• Stationäre Erweiterung des Erfassungsbereichs der Schiffssensorik in Hafennähe
• Möglichkeit zur redundanten Erfassung von Objekten

Das Leitprojekt 2 bezieht sich zusätzlich auf den Teil des Hafenareals, welches sich landseitig von dem Anlegeort der Schiffe befindet. Als Teil einer autonomen Hafenlogistik geht es hierbei um den modellhaften Prozess der Entladung sowie des Weitertransportes in eine Lagerhalle oder zu einer weiteren Verladestelle. 

• Auswertung und Visualisierung von Daten aus den Leistungspaketen 1 & 2 sowie Schiffsdaten
• Entwicklung eines interaktiven Informationssystems für Touristen
• Entwicklung einer interaktiven, immersiven 3D virtuellen Brücke

Oftmals werden im Rahmen von Basisdiensten, also originären Aufgaben von (digitalen) Systemen, Daten erhoben, die für zusätzliche Dienstleistungen, so genannte Mehrwertdienste, verwendet werden können. Digitale Mehrwertdienste nehmen diese vorhandenen Rohdaten und bereiten sie zu nutzbaren Informationen auf. 

Für die Anlegestelle der Solarfähre „Sünje“ aus dem Realversuch des Leitprojektes 1 wird im Leitprojekt 3 ein interaktives Informationssystem für Fahrgäste der Fähre und Tourist*innen entwickelt. Dieses Fahrgastinformationssystem nutzt Daten der Fähre in Echtzeit, visualisiert diese zusammen mit weiteren Schiffs- und Tourismusdaten und stellt diese an den Anlegestellen bereit. Einen weiteren Mehrwertdienst stellt die Entwicklung einer virtuellen Schiffsbrücke dar. Hierbei handelt es sich um eine interaktive, immersive Darstellung der Fährenbrücke, also des Arbeitsplatzes des Kapitäns bzw. der Kapitänin, einschließlich Videostream der aktuellen Fahrt als auch 3D-Modelle der Instrumente. Auch im Leitprojekt 3 – Mehrwertdienste stellt die Zuverlässigkeit der Datenübertragung im 5G-Mobilfunknetz eine wichtige Grundvoraussetzung zur Bereitstellung der Informationsangebote dar.