5G-utmaningen i skogen

Text: Elin Fries, Bitzer. Foto: Sverker Johansson, Bitzer

Utvecklingen av 5G-nätet spås förändra såväl fordon som industrier i grunden, och det finns stora förhoppningar om att tekniken ska bana väg för fjärrstyrda fordon. Det märks inte minst inom skogsbruket. Förra året hyrde Skogforsk en 5G-utrustning av Telenor och Ericsson. Den har använts i ett pilotprojekt för att fjärrstyra skogsmaskiner.

– De första testerna visar att fjärrstyrning med hjälp av 5G har stor potential i skogsbruket, men det finns onekligen flaskhalsar att lösa, konstaterar Petrus Jönsson på Skogforsk.

– I dag fungerar fjärrstyrning med 5G bra i vanlig skog, men bryter överföring kraftigt vid lutande terräng, vilket vi jobbar på. Till exempel ligger labbet i Jälla i närheten av ett berg, och trots den lokala 5G-stationen stör det överföringen. Redan 400 meter från boden var bildöverföringen för dålig så att systemet kraschade, säger Petrus Jönsson.

Kortvågigt studsar i terrängen

Den stora utmaningen för fjärrstyrning är behovet av hög frekvens för en omedelbar bildöverföring, men en hög frekvens innebär också korta vågor på det elektromagnetiska spektrumet. 5G har hög frekvens, men de korta radiovågarna styrs lätt ut av hinder.

5G och hydraulik
En viktig fråga är hur fjärrstyrning hanterar fördröjningar i kommunikationen. Hydraulik i sig har en naturlig fördröjning, och en skogsmaskinförare har normalt inget problem att kompensera för det. Vid all kommunikation sker en viss fördröjning, och även om den är minimal vid 5G varierar  fördröjningen något. Vid en stor förändring av dataflödet är maskinen programmerad att skicka ut ett stoppmeddelande för alla funktioner då det ser ut som att kontakten med fjärrstationen brutits.

– Om vi svänger kranen fullt åt ett håll och det då kommer en stor förändring i fördröjningen kommer ett sådant nollmeddelande hinna skickas mellan två meddelanden från fjärrstationen. Det är som att slå tvärbroms och sedan trycka på gasen. Det blir att den hackar sig fram. Det fick vi korrigera i 5G-systemet genom att lägga in ett buffertmeddelande, då slutar den hacka sig fram, säger Tobias Semberg, civilingenjör driftsystem vid Skogforsk.

Här börjar en balansakt mellan säkerhet och körbarhet.

– Med en kran som är åtta meter lång och svänger fort kan mycket hända om man tillåter för lång fördröjning. Det går att programmera bort problemet till en viss grad, vi kan lösa det genom att sända samma meddelande till maskinen som senast i väntan på ett nytt meddelande från fjärrstationen, men då får vi till slut ett säkerhetsproblem istället, säger Tobias Semberg.

Tobias Semberg, Skogforsk och Ulf Seijmer, Induo