5G vrijwel onmisbaar voor Exrobotics

De uitrol van een wereldwijd 5G-netwerk kan Exrobotics niet snel genoeg gaan. De explosieveilige inspectierobots van het Delftse bedrijf staan namelijk te springen om de razendsnelle dataoverdracht die de nieuwste communicatiegeneratie kan leveren. De eerste versie van het systeem, de Exr-1, heeft drie camera’s aan boord. Bij de opvolger, de Exr-2, kunnen gebruikers zelfs kiezen voor een vierde camera. Al die beelden worden rechtstreeks gestreamd.

‘Met 4G gaat dat net, maar we moeten de beelden comprimeren tot ongeveer een kwart van de originele kwaliteit’, vertelt Jeroen Mostert, productieleider bij Exrobotics. Ook de frame rate die 4G kan behappen, is niet zoals de Delftse ontwikkelaar het graag zou zien. ‘We zitten nu op zo’n tien beelden per seconde. Vooral als je de robot van afstand bestuurt, zou het fijner zijn om een vloeiender beeld te hebben. Met 5G kunnen we de originele beeldkwaliteit behouden. Real-life en haarscherp.’

De Delftse inspectierobots kunnen natuurlijk wel foto’s en video in hoge resolutie schieten. De videobeelden kunnen ze echter pas doorsturen als ze aan het eind van hun missie weer terug zijn in hun dockingstation. ‘Als je dat met 4G tegelijk probeert te doen, komt er helemaal niets meer door’, weet Mostert. ‘Met 5G lukt dat wel.’

Kan Exrobotics eigenlijk wel zonder de bandbreedte van 5G? ‘Er zijn wel wat workarounds’, zegt Mostert. ‘Maar om optimaal van onze oplossing te profiteren, is 5G bijna een must.’ Niet gek dus dat het bedrijf erbovenop sprong toen een van zijn eerste klanten, Shell, op zijn site in Pernis twee jaar geleden zijn eerste experimenten met 5G startte.

Met die ervaring in hun achterzak zien de engineers bij Exrobotics meer mogelijkheden met 5G. ‘We hebben een speciale robot uitgerust met een warmtebeeldcamera waarmee je gaswolken kunt zien’, vertelt Mostert. ‘Het zou heel interessant zijn als de robot die wolken zelf zou kunnen herkennen. Met artificial intelligence zou dat natuurlijk kunnen – ook al in het een klus – maar dan is het wel nodig om de videostream realtime en met hoge resolutie te kunnen doorsturen naar een server. Dan kun je de algoritmes daar runnen en hoef je dat niet op de robot zelf te doen.’

Datzelfde geldt voor de lidars waarmee Exrobotics zijn Exr-2 heeft uitgerust. ‘Als de internetverbinding zo snel is dat hij alle data kan overdragen naar de cloud, kun je speciale servers gebruiken om de rijroute te bepalen zonder dat je veel rekenkracht nodig hebt op de robot’, legt Mostert uit. ‘Hoe meer en sneller we de data kunnen binnenhalen, hoe meer mogelijkheden we hebben en hoe meer functionaliteiten we kunnen bieden.’

Lokaal netwerk

Exrobotics biedt 5G-technologie nu aan als een optie op zijn Exr-2-robots. ‘Niet standaard omdat veel landen überhaupt geen 5G-dekking hebben’, zegt Mostert. Over het algemeen maakt Exrobotics gebruik van het openbare mobiele netwerk. ‘Vooral in westerse landen gaat het de goede kant op met de 5G-infrastructuur. Engeland heeft het al, in Nederland wordt het nu uitgerold. Maar bij onze oosterburen in Duitsland laat zelfs de 4G-dekking op sommige plekken nog te wensen over.’

Is een lokaal netwerk niet voldoende? ‘Dat hebben we inderdaad gedaan bij een Australische klant’, antwoordt Mostert. ‘Daar is speciaal voor onze robot een 4G-netwerk opgezet. Dat zou ook voor 5G kunnen, hoewel dat natuurlijk wel een stukje duurder wordt.’ Zo’n stap is echter uitzonderlijk.

Zoals bekend, is het bereik van 5G-antennes kleiner. Dat betekent dat het mobiele 5G-netwerk niet het hele privéterrein van bijvoorbeeld Shell zal bestrijken. ‘Dan heb je kans dat industriële partijen private netwerken gaan opzetten. Voorlopig staat de toepassing van 5G-technologie nog in de kinderschoenen.’

Remote sim provisioning

Hoe zorgt Exrobotics er op dit moment voor dat het contact houdt met zijn robots overal ter wereld? ‘We stoppen een KPN-simkaart in onze robot en verschepen het systeem vervolgens naar de klant, bijvoorbeeld in Australië. Behalve dat de roamingkosten behoorlijk kunnen oplopen, gaan de data ook via het KPN-netwerk in Nederland naar onze servers in Duitsland. Dat betekent een vertraging van driehonderd tot vierhonderd milliseconden. Als de gegevens zijn verwerkt, moeten ze terug naar Australië, weer met vertraging. Ook als je de robots in Australië zelf zou besturen, hou je dat probleem omdat de service steeds via Nederland loopt.’ Om dat probleem te omzeilen, vraagt Exrobotics een lokale simkaart op bij zijn klant. Die wordt in Delft in de robot gemonteerd waarna het geheel wordt opgestuurd. Niet zo efficiënt natuurlijk.

5G zal deze uitdagingen niet oplossen. De overdrachtssnelheid naar de toren ligt weliswaar hoger, maar daarna moeten de gegevens alsnog de wereld rond, met eenzelfde vertraging. ‘5G maakt dat niet sneller’, aldus Mostert.

Een veelbelovende oplossing zijn de zogenaamde Esim-chips in combinatie met remote sim provisioning-technologie (rsp). Hiermee kunnen op afstand profielen van meerdere telecomproviders worden geactiveerd en beheerd. Met Esim en rsp is het dus mogelijk om van provider te wisselen zonder dat Exrobotics naar zijn robots in het veld toe hoeft. ‘Op zo’n embedded simkaartje kun je een dataplan activeren waardoor zo’n kaart elke provider kan aannemen die zijn communicatiediensten aanbiedt’, legt Mostert uit. ‘In Europa hanteren praktisch alle landen hetzelfde dataplan, maar daarbuiten is het per land verschillend.’ Dat maakt de toepassing wat ingewikkelder.

Daar komt bij dat de Esim/rsp-technologie zo fonkelnieuw is dat ze nog lang niet in alle landen wordt ondersteund. Jammer, want voor Exrobotics is het een uitkomst. ‘We kunnen die systeempjes standaard in al onze robots integreren’, zegt Mostert, die dat vooral vanuit productieoogpunt zeer interessant vindt. ‘Een klant in Australië kan zelf kiezen welke provider hij wil gebruiken en wij kunnen vanuit Nederland het juiste profiel activeren. Daarna is het niet langer nodig om de service via Nederland te laten lopen en vervallen dus de roamingkosten. Als je de besturing ook op een Australische server draait, zakt de latency tot onder de honderd milliseconden. Met 5G duikt dat getal zelfs onder de 20 ms. Vooral bij handmatig rijden is dat meer dan handig.’