Technologie

DECT NR+

DECT NR+ ermöglicht hochzuverlässige und private Funknetze für industrielle und IoT-Anwendungen. Dabei entstehen keine Lizenzkosten und es ist kein Netzbetreiber nötig.

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Überblick

Mit dem Funkstandard DECT NR+ lassen sich eigenständige private Netze im lizenzfreien, exklusiven 1,9-GHz-Frequenzband aufbauen. Latenzen bis hinunter zu 1 Millisekunde zwischen Geräten, eine Reichweite von mehr als einem Kilometer und die Anbindung von Millionen von Knotenpunkten zeichnen diese vielseitige Technologie aus.

Als offener Funkstandard wurde DECT NR+ (in der ETSI-Norm: DECT-2020 NR) gezielt für die Anforderungen industrieller und unternehmenskritischer Anwendungen entwickelt wurde. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) hat DECT NR+ als erste und einzige nicht-zellulare 5G-Technologie anerkannt, die sowohl die Anforderungen an ultrazuverlässige Echtzeitkommunikation (uRLLC) als auch an massenhafte Maschinenkommunikation (mMTC) erfüllt.

Was DECT NR+ auszeichnet

Folgende Eigenschaften machen DECT NR+ zu einer ausgezeichneten Funklösung für die Industrie:

Dediziertes, lizenzfreies Spektrum

DECT NR+ arbeitet im weltweit harmonisierten 1,9-GHz-Band. Dieses Band ist reserviert – im Gegensatz zu den häufig überlasteten 2,4- und 5-GHz-ISM-Bändern, in denen sich WLAN, Bluetooth und unzählige andere Geräte drängen. Weniger Interferenz bedeutet stabilere Kommunikation, und das ganz ohne Lizenzgebühren oder Frequenzantrag.

Variable Topologien

DECT NR+ unterstützt Punkt-zu-Punkt-, Stern- und Mesh-Topologien. Es gibt keinen zentralen Knoten, dessen Ausfall das gesamte Netz lahmlegt, ein entscheidender Vorteil für ausfallkritische Anwendungen. Für größere Reichweiten werden Peers in einer Mesh-Konfiguration verwendet.

Infrastrukturloser Modus

Dabei werden Daten direkt von Einheit zu Einheit übertragen, wobei Peers verwendet werden, um größere Entfernungen in einer MESH-Konfiguration zu überbrücken.

Energieeffizienz und Reichweite zugleich

DECT-NR+-Geräte verfügen über einen sehr niedrigen Stromverbrauch, was insbesondere bei batteriebetriebener Sensorik eine zentrale Anforderung ist. Gleichzeitig erlaubt die hohe, dynamisch regelbare Sendeleistung Reichweiten bis zu einem Kilometer, im Mesh sogar noch darüber hinaus.

Sensormodus (Massenkommunikation zwischen Maschinen – mMTC)

Zuverlässigkeit auf Industrie-Niveau, selbst bei hoher Dichte und geringem Stromverbrauch mit Mesh-Topologien. Typische Anwendungen zum Beispiel im Smart-Building-Bereich.

Roboter-Steuerungsmodus (extrem zuverlässige Kommunikation mit geringer Latenz – uRLLC)

Ermöglicht Latenzen der Funkebene von weniger als 1 Millisekunde in einer einzelnen Verbindung. Dienste werden gleichzeitig mit geringer Latenz UND extrem hoher Zuverlässigkeit für anspruchsvollste Anwendungsfälle wie Robotik angeboten.

Flexibler Frequenzbetrieb

Fast weltweit steht das einzigartige Frequenzband 1,9 GHz für DECT NR+ zur Verfügung. Darüber hinaus werden je nach nationalen Vorschriften weitere TDD-Frequenzbänder von 450 MHz bis 6 GHz in den Standards unterstützt.

Elemente & Konzept der Grafik stammen von Wirepas: www.wirepas.com

DECT NR+ vs. 5G nach 3GPP

5G wird im industriellen Kontext meist mit zellularem 3GPP-Mobilfunk und privaten 5G-Campusnetzen gleichgesetzt. DECT NR+ erreicht dieselbe 5G-Leistungsklasse, aber mit einem grundlegend anderen, effizienteren Ansatz. Für lokale Industrieanwendungen ist das in der Regel der pragmatischere und kostengünstigere Weg:

Kategorie	DECT NR+	3GPP 5G
Zielbereich	Industrielles IoT, Automation, Smart Factories	Öffentliches Mobilfunk-Breitband, privates Enterprise-5G
Topologie	Punkt zu Punkt / Stern / Mesh	Betreiber- oder unternehmensverwaltet
Frequenz-Spektrum	1,9 GHz (lizenzfrei & exklusiv)	Lizenzierung nötig
Max. Datenrate	4 Mbit/s (1,9 GHz), 1,1 Gbit/s (6 GHz)	20 Gbit/s
Reichweite	Lokal (typisch > 1 km)	mehrere 10 km
Mobilität	lokal \| global
Latenz	Ultraniedrige Latenz, deterministisch (uRLLC) < 1 ms (zwischen Geräten)	Ultraniedrige Latenz (uRLLC), aber aufwändiger im Betrieb und Delays durch Infrastruktur \|

In der Gegenüberstellung zeigt sich: DECT NR+ ist in Bezug auf lokale Industrieanlagen die überlegene Technologie: lizenzfrei, dezentral, deterministisch und ohne den Overhead eines vollständigen Mobilfunknetzes.

Die Kommunikationsplattform mit DECT-NR+-Integration

Mit der Edge D erweitert R3 Solutions die Edge Family um ein DECT-NR+-Produkt, das speziell auf industrielle Automatisierungs- und Intralogistik-Anwendungen zugeschnitten ist. Wie alle Edge-Geräte basiert die Edge D auf dem leistungsstarken i.MX8-Prozessor, ist kompakt gebaut und für mobile Anwendungen ausgelegt.

Die Edge D nutzt die Stärken von DECT NR+ gezielt aus: lizenzfreier Betrieb im 1,9 GHz-Band, lange Reichweite und geringer Stromverbrauch. Dabei überträgt R3 Solutions das bei EchoRing bewährte Kooperationsprinzip, das Echo, auf die DECT-NR+-Welt und macht die Edge D neben klassischer Sensorik auch für ultrazuverlässige, echtzeitnahe Anwendungen (uRLLC) interessant. Damit eignet sie sich überall dort, wo privates 5G zu aufwändig und Standard-WLAN zu unzuverlässig ist.

Mit Blick auf die Zukunft zeigt DECT NR+ darüber hinaus Potenzial für die direkte Anbindung an LEO-Satelliten (5G/6G NTN) – ein Ausblick, der die Technologie perspektivisch auch für Anwendungen ohne lokale Infrastruktur interessant macht.

Die Edge D befindet sich derzeit in Entwicklung und kommt voraussichtlich Ende 2026 auf den Markt.

DECT NR+ in Praxis-Projekten

Wir arbeiten mit Kunden und Forschungspartnern an DECT NR+ Prototypen sowohl im industriellen als auch im akademischen Kontext zusammen.

Das internationale MERCI-Projekt brachte führende DECT NR+ Innovatoren in einem einzigen Forschungskonsortium zusammen. In seiner abschließenden Demonstration präsentierten wir gemeinsam mit Götting einen autonomen mobilen Roboter, der mit Wireless Safety Signaling über DECT NR+ ausgestattet ist (siehe Video).

Typische Anwendungen

Drahtlose Safety für mobile Robotik

Hochzuverlässige Safety-Kommunikation für AGVs und AMRs.

Großflächige Sensornetze

Massenhafte Maschinenkommunikation (mMTC) für Sensorik und Telemetrie, zum Beispiel zur Zustandsüberwachung oder Verbrauchserfassung über weite Distanzen.

Kommunikation über große Distanzen

Vernetzung über bis zu einen Kilometer ohne Lizenzkosten und ohne Netzbetreiber.

Engagement für DECT NR+

R3 Solutions sieht in DECT NR+ einen entscheidenden Standard für die nächste Generation lizenzfreier Industriekommunikation – und gestaltet ihn aktiv mit:

Standardisierung

Gemeinsam mit Partnern treibt R3 Solutions die Entwicklung von Industrial Automation Profiles in der DECT-Gruppe des ETSI (TC DECT) voran. Zudem engagiert sich R3 Solutions aktiv im DECT Forum.

R3 Solutions bringt dabei die Kernkompetenz ein, die das Unternehmen schon bei EchoRing auszeichnet: die Entwicklung und Implementierung von MAC-Layer-Mechanismen direkt auf Firmware-Ebene.

Direkter Chip-Zugang

Für DECT NR+ arbeitet R3 mit Nordic Semiconductor zusammen und verfügt über direkten Firmware-Zugang zum nRF9151-Chipsatz. So lassen sich maßgeschneiderte DECT-NR+-Stacks für industrielle Automatisierung und Intralogistik entwickeln, die den Standardfunktionen von der Stange deutlich überlegen sind.

Im Feld erprobt

Im internationalen Forschungsprojekt MERCI hat R3 gemeinsam mit Götting einen autonomen mobilen Roboter demonstriert, dessen Safety-Signaling drahtlos über DECT NR+ läuft. Die Technologie ist damit nicht bloß Theorie, sondern bereits im realen Anwendungskontext gezeigt.

Weitere Technologien

EchoRing^TM

EchoRing kombiniert die Flexibilität drahtloser Kommunikation mit der Zuverlässigkeit kabelgebundener Systeme. Führend bei WLAN-basierten, hochzuverlässigen und latenzarmen Funkkommunikationslösungen (uRLLC).

Safety-kritische Anwendungen
Echtzeitfähige Steuerung
AGV/AMR-Kommunikation

Mehr zu EchoRing^TM

Industrial Wi-Fi

Industrielles Wi-Fi erweitert bewährte Wi-Fi-Technologie um industrielle Zuverlässigkeit. Optimierte Performance und individuelle Anpassungen.

Optimiert für AGV/AMR-Kommunikation
Hohe Synchronisierbarkeit möglich (TSN)
Breitband-Anwendungen (z. B. Video-Übertragung)

Mehr zu Industrial Wi-Fi

Hybrid TSN

Hybride drahtlos & drahtgebundene TSN-Clocksynchronisation mit Standard NXP-Chips

Verbindung von kabelgebundener und drahtloser Zeitsynchronisation
Präzise Synchronisation durch TAPRIO-Scheduler
Determinismus bei maximaler Flexibilität

Mehr zu Hybrid TSN

Daniel Thiel

Wireless Solutions Expert

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