- Zusammenarbeit von Holo-Light und Deutscher Telekom ermöglicht ortsunabhängiges Streaming von XR-Anwendungen
- Holo-Light integriert L4S in Remote-Rendering-Lösung ISAR für eine niedrige und stabile Latenz
XR-Anwendungen ermöglichen ein einzigartiges 3D-Erlebnis und wertvolle Vorteile im Rahmen von industriellen Entwicklungs- und Designprozessen. Streaming sorgt dabei dafür, dass entsprechende Applikationen die notwendigen großen Datenmengen verarbeiten können. Dafür bedarf es allerdings einer performanten und stabilen Datenverbindung, die in der Praxis nicht immer gegeben ist. Holo-Light hat deshalb das Konzept von Ericsson und der Deutschen Telekom für eine Ratenanpassung in 5G-Netzen auf Basis von L4S in seine Remote-Rendering-Lösung ISAR integriert. Anwender profitieren dadurch von einem performanten und verzögerungsfreien XR-Streaming – auch bei geringer Konnektivität und Netzqualität vor Ort.
Mit Extended Reality (XR) lassen sich digitale Dimensionen realitätsnah mit der Offline-Welt verschmelzen. Entsprechende Anwendungen der Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) sind daher heute für verschiedenste industrielle Einsatzszenarien unverzichtbar. Durch die Überlagerung der realen Welt mit virtuellen Objekten entsteht ein herausragendes dreidimensionales Live-Erlebnis. Anwender profitieren dadurch von besonders immersiven Effekten. Dies hebt vor allem die Effizienz von Entwicklungs- und Konstruktionsprozessen auf eine neue Ebene. Workflows, etwa bei der Erstellung von Prototypen, lassen sich optimieren, Fehler frühzeitig erkennen und teure Reisen vermeiden, was zu enormen Kosten-, Zeit- und Ressourceneinsparungen führt.
XR-Applikationen auf mobile Geräte streamen
XR-Applikationen stellen für die realistische Darstellung komplexer virtueller Objekte sehr hohe Ansprüche an die System-Performance. Mobile Geräte wie etwa VR-Brillen erfüllen diese in der Regel nicht. Daher ist es sinnvoll, die XR-Anwendungen per Streaming auf die mobilen Devices zu bringen – denn dadurch müssen Letztere die erforderliche Performance nicht selbst bereitstellen. Vielmehr wird der Rendering-Prozess mitsamt den Daten auf externe Server in der Cloud, in Edge-Infrastrukturen oder in unternehmensinterne Rechenzentren ausgelagert. Erst so werden hochperformante XR-Anwendungen auf mobilen Devices überhaupt möglich. Zugleich erhöht die Auslagerung die Datensicherheit, da sich auf dem Endgerät selbst keinerlei sensible Informationen befinden. Damit Industrieanwender von diesen entscheidenden Vorteilen profitieren können, stellt Holo-Light mit ISAR eine professionelle XR-Streaming-Lösung bereit.
Allerdings bedarf es für das Echtzeit-Streaming von AR- und VR-Applikationen einer stabilen und performanten Netzwerk-Verbindung. Eine solche ist in industriellen Entwicklungs- und Konstruktionsumgebungen nicht immer gegeben. So verfügen Unternehmen häufig nicht über eine flächendeckende WLAN-Infrastruktur. Auch auf Baustellen und an anderen Örtlichkeiten im Feld steht Letztere in der Regel nicht zur Verfügung, sodass Fachleute wie etwa Architekten und Bauingenieure vor Ort nicht auf eine stabile Internetverbindung zugreifen können. In diesen Fällen müssen für ein funktionierendes Streaming die erforderliche Konnektivität und Bandbreite über das Mobilfunknetz bereitgestellt werden. Essenziell für das Echtzeit-Streaming von AR- und VR-Applikationen ist hierbei eine niedrige und stabile Latenz, also ein niedriger Jitter – man denke beispielsweise an hochpräzise arbeitende Maschinen oder Prozesse im Bereich des autonomen Fahrens.
Minimierung von Latenzen durch Bitraten-Anpassung
Um zeitkritische Anwendungen mit hohen Datenraten, etwa XR-Streaming, in großem Umfang in 5G-Netzen zu realisieren, müssen die Latenzen auf eine effiziente Art und Weise niedrig und stabil gehalten werden. Die Deutsche Telekom hat hierfür in Zusammenarbeit mit dem schwedischen Telekommunikationsspezialisten Ericsson eine praktikable Lösung: das Konzept für eine Ratenanpassung in 5G-Netzen auf Basis von Low Latency Low Loss Scalable Throughput (L4S). Dabei handelt es sich um einen intelligenten Mechanismus, der von der Internet Engineering Task Force (IETF) – einer Arbeitsgruppe zur technischen Weiterentwicklung des Internets – standardisiert wird. Er sorgt dafür, dass Datenpakete schnell und flüssig durch das Netz transportiert werden. Die Technologie ermöglicht sowohl in drahtgebundenen Netzen, also im Festnetz, als auch in Mobilfunknetzen eine stabile Latenz (niedriger Jitter).
Durch die Nutzung von L4S-fähigen QoS-Strömen (Quality of Service) lässt sich sicherstellen, dass latenzkritische Applikationen mit hohen Datenraten über 5G reibungslos und verzögerungsfrei funktionieren. Wichtig ist dabei, dass der Mechanismus nicht einseitig bestimmte Datenpakete priorisiert. So ist gewährleistet, dass andere Nutzer im Netz nicht benachteiligt werden. L4S erkennt frühzeitig, wenn ein Engpass bei der Durchleitung von Datenpaketen entsteht. Das System gibt eine entsprechende Rückmeldung an die Sender, die dann auf dieser Basis die Bitrate anpassen. Auf diese Weise lassen sich Datenstaus und Latenzen auf ein Minimum reduzieren. Deutlich wird dieses Prinzip an einer Analogie zum Straßenverkehr, wobei die Autos die Datenpakete repräsentieren: L4S würde hier als eine Art Meldedienst fungieren. Dieser würde das Verkehrsleitsystem beispielsweise darüber informieren, dass maximal 50 statt 100 Autos zugleich eine Baustelle flüssig passieren können. Der Verkehrsfluss wird an dieser Stelle entsprechend reduziert und eine Staubildung so verhindert.
ISAR und L4S – das perfekte Doppel für performantes XR-Streaming
Um die Vorteile von L4S für die Anwender nutzbar zu machen, hat Holo-Light den Mechanismus in seine XR-Streaming-Lösung ISAR integriert. Nutzer profitieren dadurch beim Streaming von AR- und VR-Applikationen von einem Optimum aus höchstmöglicher Qualität und flüssiger Darstellung der dreidimensionalen Hologramme mittels der XR-Brille. „L4S ist geradezu prädestiniert für alle netzwerkhungrigen Applikationen mit hohen grafischen Anforderungen, also auch und gerade für XR-Anwendungen. So lassen sich beispielsweise komplexe, polygonreiche Objekte mit großer Detailgenauigkeit verzögerungsfrei visualisieren, was insbesondere für Konstrukteure und Entwickler ein brillantes dreidimensionales Erlebnis ermöglicht“, weiß Dominik Schnieders, Head of Edge Computing bei der Deutschen Telekom. Und Philipp Landgraf, Senior Director XR Streaming bei Holo-Light, ergänzt: „Durch die Partnerschaft mit der Deutschen Telekom und die Integration von L4S können wir unseren Kunden eine ganz neue Dimension an gestreamten XR-Szenarien bieten.“
Von dem Bundle aus ISAR und L4S profitieren alle Industriebranchen, die XR-Anwendungen für ihre Konstruktions-, Entwicklungs- und Konzeptionsprozesse einsetzen. Auch wird die Technologie in innovativen, zukunftsweisenden Projekten zum Einsatz kommen, wie etwa im Rahmen von IntellIoT, dem europaweiten IoT-Framework der nächsten Generation. So werden sich dank der Integration von L4S in das ISAR SDK zukünftig beispielsweise Traktoren als Teil einer intelligenten landwirtschaftlichen Flotte in Verbindung mit unterstützenden Geräten wie Drohnen teilautonom betreiben und fernsteuern lassen. Die Landmaschinen werden dabei die XR-Applikationen per Streaming aus Servern in der Cloud beziehen.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel sind die Planung und der Bau von neuen Wohnbezirken, wie jüngst im Münchner Stadtteil Freiham: Die Bauplaner visualisierten und modellierten mittels Holo-Lights ISAR auf Basis digitaler 3D-Daten und mithilfe von Augmented Reality den gesamten Bauplan und antizipierten somit die zukünftige Entwicklung des Areals. In Neubaugebieten, in denen noch kein WLAN flächendeckend verfügbar ist, könnten derlei AR-Anwendungen zukünftig über das Mobilfunknetz mit L4S gestreamt werden.
Aufbruch ins Metaverse
Blickt man in die Zukunft, kann die Kombination aus ISAR und L4S insbesondere auch im Metaverse bedeutende Vorteile entfalten. Denn diesen neuen virtuell-digitalen Raum wird man von überall aus betreten und bei stabiler, leistungsfähiger Internetkonnektivität optimal nutzen wollen – nicht nur dort, wo es WLAN-Abdeckung gibt. L4S dient hier als eine Kerntechnologie, um das Streaming der XR-Applikationen im Metaverse auch über das Mobilfunknetz mit hoher Performance zu gewährleisten.
