Cílem výzkumu vedeného Fakultou elektrotechnickou ČVUT a spolupráce se společností Bosch v Českých Budějovicích – Robert Bosch spol. s. r. o., francouzské univerzity EURECOM a finské University of Oulu, zahájeného v letošním roce, je sémantická komunikace a zpracování informace z průmyslových strojů s využitím strojového učení pro mobilní sítě šesté generace (6G).
Zásadním bodem projektu pod vedením Fakulty elektrotechnické ČVUT je účast dvou významných institucí z hlediska výzkumu 6G (EURECOM a University of Oulu) a také skutečnost, že testování navrženého řešení se bude realizovat přímo na půdě Robert Bosch spol. s. r. o. Zacílení výzkumu bezprostředně navazuje na společné zkoumání možností sítí 5G v průmyslu v rámci projektu Wireless data transmission realizovaného FEL ČVUT a společností Bosch. Tento projekt demonstruje schopnosti a limity sítí páté generace ve specifickém průmyslovém prostředí firmy Bosch.
6G síti stačí pro splnění cíle přenést zlomek informace, zbytek si domyslí
Sémantikou, hlavním tématem mezioborového projektu MUSE-COM evropských vědeckých pracovišť, se rozumí význam a účel přenášené informace. Kombinace sémantické komunikace s využitím znalosti významu přenášení informace a účelu komunikace také pro efektivní zpracování informace využije strojové učení pro “domyšlení” některých částí informace, čímž se snižuje zátěž na přenos a náklady na zpracování dat.
„V rámci projektu zkoumáme možnosti integrace sémantické komunikace a zpracování dat na hraně mobilní sítě, tzv. Edge Computing, s využitím strojového učení pro odhad významu dat z různých typů senzorů za účelem efektivního přenosu a zpracování informace. To umožní přenášet jen vybraná významná data a v případě potřeby část nepřenášených dat zrekonstruovat na straně příjemce s využitím strojového učení. Takové řešení povede ke snížení objemu přenášených dat a ke snížení výpočetní náročnosti jejich zpracování,” uvádí prof. Zdeněk Bečvář z Katedry telekomunikační techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT, který řídí laboratoř 6G sítí.
6G sítě mají potenciál posunout současné možnosti dál právě díky efektivnímu využití znalosti významu přenášených dat a účelu komunikace. „Jde o to nepřenášet a nezpracovávat úplně všechna data, ale jen to nejnutnější ke splnění požadovaného cíle, což ušetří čas, energii, i peníze,” říká prof. Zdeněk Bečvář
Továrny budoucnosti, kde mezi sebou stroje komunikují
„Inovace, které sítě 6G slibují, sahají od kontroly pohybů na výrobních linkách pomocí bezdrátových technologií až po komunikačně vysoce efektivní tovární výrobu bez nehod, s minimalizací rizika selhání lidského faktoru,” vysvětluje koordinátor projektu, prof. Zdeněk Bečvář.
Edge Computing je relevantní např. při navrhování inteligentních výrobních systémů v továrnách, kde se přístroj musí vypořádat s daty z různých senzorů v reálném čase. Stěžejní je umělou inteligenci a mobilní síť 6G “naučit vystačit si se zlomkem informace” a zbytek si “domyslet”. To je cíl výzkumu konsorcia evropských výzkumných veličin v čele s Fakultou elektrotechnickou ČVUT a Robert Bosch spol. s. r. o. v projektu MUSE-COM.
Bosch žene vývoj 6G sítí kupředu
V rámci mezioborového výzkumu sehrává klíčovou roli spolupráce Fakulty elektrotechnické ČVUT a společnosti Bosch, jež je předním průkopníkem vývoje šesté generace mobilních sítí. Českobudějovické pracoviště Bosch v rámci konsorcia evropských výzkumných špiček figuruje coby expert na umělou inteligenci, který se bude podílet na návrzích systémů založených na strojovém učení. Zajímavý je i fakt, že Bosch poskytne testovací zázemí a navržené experimenty se zrealizují právě v jeho prostředí.
Zájem o pokrok v oblasti výzkumu 6G sítí ostatně potvrdil i Dr. Andreas Müller, vedoucí komunikace z Oddělení korporátního výzkumu Robert Bosch GmbH ve Stuttgartu, který 27. února 2023 na tiskové konferenci uvedl: „6G bude mnohem víc než jen infrastruktura pro konektivitu; výrazně zvýší efektivitu vozidel s autonomním řízením, chytrých měst a propojených průmyslových odvětví. Proto je 6G strategicky důležitou oblastí technologie.” Bosch v současnosti přispívá svými odbornými znalostmi a zkušenostmi a také přebírá vedoucí roli v prvních diskusích a aktivitách týkajících se budoucích standardů mobilní komunikace v rámci různých průmyslových aliancí.
Finální vyjádření společnosti Bosch na letošní tiskové konferenci znělo: „Příští generace mobilní komunikace bude integrovat nové funkce podobné radarovým senzorům. S 6G bude možné detekovat polohu objektů v oblasti pokrytí sítě, aniž by tyto objekty musely být vybaveny rádiovým modulem. 6G umožní extrémně vysoké přenosové rychlosti až jeden terabit za sekundu s velmi nízkou latencí v řádu 100 mikrosekund – což je čtyřikrát rychlejší než úder blesku. To umožní např. sledovat a simulovat reálné výrobní procesy ve virtuálním světě bez časových a prostorových omezení.” Odborníci z Bosche předpovídají, že první standard 6G bude dokončen do konce dekády.