Как технология 5G способствует цифровой трансформации?

В настоящее время многие страны мира инвестируют в 5G, создавая новые возможности для людей, бизнеса и общества. По данным Глобальной ассоциации поставщиков мобильной связи (GSA), по состоянию на конец июня 2022 года 496 операторов в 150 странах/территориях инвестировали в сети 5G, проводя испытания, планируя или фактически разворачивая их. Из них 218 операторов в 87 странах/территориях развернули коммерческие услуги 5G, соответствующие стандартам 3GPP, через сети мобильной связи общего пользования или фиксированный беспроводной доступ.

Между тем, отчет «Мобильная экономика 2022», подготовленный Глобальной ассоциацией операторов мобильной связи (GSMA) и опубликованный в феврале 2022 года, также показал, что внедрение 5G продолжает стремительно расти на развивающихся рынках, количество подключений 5G продолжает увеличиваться и к 2022 году достигнет 1 миллиарда подключений по всему миру.

Необходимо сказать, что технология 5G обеспечивает и будет обеспечивать пользователям сверхбыстрое обслуживание, в десятки раз превышающее скорость нынешней сети 4G; чрезвычайно низкую задержку (около 1 миллисекунды) и большое количество подключений, позволяющее подключать до 1 миллиона устройств на км.²Благодаря своим выдающимся преимуществам, технология 5G позволяет искусственному интеллекту (ИИ) получать и обрабатывать больше информации одновременно. Это поможет создать автоматизированную производственную систему с более высокой точностью и производительностью.

Влияние технологии 5G на различные отрасли

Мобильная технология 5G обеспечивает подключение миллиардов устройств в эпоху Интернета вещей (IoT), где данные хранятся в облачной вычислительной инфраструктуре, что способствует снижению затрат на использование и быстрой цифровой трансформации. Ожидается, что выдающиеся возможности 5G будут способствовать быстрому продвижению процесса цифровой трансформации, что приведёт к формированию цифрового правительства и цифровых экономических моделей.

Технология 5G призвана произвести революцию в различных секторах отрасли, обеспечивая скорость передачи данных в гигабиты в секунду, огромную пропускную способность сети и сверхнизкую задержку для повышения надежности и доступности. Однако это может быть достигнуто только благодаря конвергенции развития технологий 5G-подключения, распределенных вычислений и услуг Интернета вещей.

Приложения Интернета вещей на базе 5G (5G IoT) на потребительском рынке

Приложения eMBB (Enhanced Mobile Broadband) обеспечат чрезвычайно высокую скорость передачи данных, в 10–20 раз превышающую скорость существующих сетей 4G, и, как считается, сыграют важную роль на ранних этапах внедрения технологии 5G. В частности, приложения мобильного широкополосного доступа для портативных устройств и стационарных пользователей в отдаленных районах являются основной движущей силой развития этой технологии.

Кроме того, благодаря поддержке высокочастотных диапазонов (также известных как миллиметровые волны (mmWave)) и интегрированных терминалов 5G, приложения eMBB могут обеспечить скорость и надежность, сопоставимые с оптоволоконными соединениями. Растущий спрос на широкополосный доступ, высокие скорости передачи данных для потоковой передачи HD-видео и расширенные сценарии использования, такие как 3D-игры и дополненная реальность, также ускоряют глобальное развертывание 5G.

На рынке потребительской электроники технология 5G IoT изменила способ взаимодействия устройств через подключённые приложения. Подключённые приложения обеспечили пользователям больше комфорта и удобства. Чтобы обеспечить бесперебойный пользовательский опыт, компаниям необходимо обеспечить адекватное решение таких задач, как подключение большого количества устройств, безопасное подключение, конфиденциальность данных, преобразование устаревших систем в интеллектуальные и соответствие развивающимся технологиям.

Приложения 5G IoT в промышленных коммуникациях

Фактически, цель развития 5G заключается не только в улучшении пропускной способности широкополосной связи мобильных сетей, но и в предоставлении высококачественных беспроводных соединений для обслуживания самых разных отраслей.

Появление сетей 5G позволяет отраслям эффективнее использовать новые технологии, такие как периферийные вычисления. Периферийные вычисления — это архитектура, разработанная и созданная для оптимизации облачных вычислительных систем, позволяющая обрабатывать данные и выполнять вычисления на периферии — в месте, наиболее близком к источнику запросов на генерацию и обработку данных (устройствам Интернета вещей).

Периферийные вычисления позволяют конкретизировать область применения и ресурсы на периферии для оптимизации анализа, обработки данных, снижения эксплуатационных расходов и, следовательно, увеличения прибыли. Кроме того, периферийные вычисления позволяют устройствам Интернета вещей работать без подключения к Интернету, а кластер на периферии можно рассматривать как сетевой узел в сети.

Кроме того, благодаря применению технологии 5G, роботизированными руками, подключенными к сети 5G, можно управлять дистанционно с почти абсолютной точностью, а «умная» фабрика, автоматизированная роботами и сенсорными сетями на фабриках в сочетании с решениями на основе искусственного интеллекта, поможет анализировать данные в режиме реального времени на месте производства, чтобы оптимизировать процессы, стимулировать производство и повышать эффективность.

В промышленной связи частные мобильные сети 5G считаются лучшим выбором из-за высоких требований к безопасности и конфиденциальности, которые могут быть соблюдены, поскольку они используются только внутри предприятия, полностью независимы от общедоступных мобильных сетей, обеспечивают высокое качество обслуживания и просты в обслуживании в процессе эксплуатации.

Приложения 5G IoT для автомобилей — V2X

В последнее время Глобальная автомобильная ассоциация 5G (5GAA), в которую входят ведущие мировые автопроизводители, такие как AUDI AG, BMW Group, Daimler AG, а также крупные телекоммуникационные корпорации, включая Ericsson, Huawei, Intel, Nokia и Qualcomm Incorporated, объединила усилия с целью разработки, тестирования и содействия разработке комплексных решений для более безопасной автомобильной экосистемы.

Технология связи V2X (Vehicle to Everything) — это система связи между транспортным средством и движущимися частями транспортной системы, которые могут оказывать на него влияние. Основная цель технологии V2X — повышение безопасности дорожного движения, энергосбережение и эффективность дорожного движения.

Ключевые компоненты технологии V2X включают V2I (транспортное средство-инфраструктура), V2V (транспортное средство-транспортное средство), V2N (транспортное средство-сеть) и V2P (транспортное средство-пешеход). В сочетании с технологией 5G эта технология поможет повысить безопасность дорожного движения, снизить расход топлива и улучшить взаимодействие водителей с другими участниками дорожного движения, такими как велосипедисты и пешеходы, а также оптимизировать скорость за счет предоставления сигналов в режиме реального времени и карт высокого разрешения с задержкой всего 10 мс.

Приложения 5G IoT в интеллектуальном здравоохранении

Такие сценарии применения 5G, как усовершенствованная мобильная широкополосная связь (eMBB) и сверхнадежная связь с малой задержкой (uRLLC), открыли новые возможности для сферы здравоохранения. 5G делает удалённое оказание медицинской помощи всё более возможным, поскольку позволяет медицинским работникам получать данные в режиме реального времени, транслировать диагностические изображения в HD-качестве, оперативно решать неотложные ситуации и делиться своим опытом лечения с коллегами — без необходимости физического присутствия рядом с пациентом.

Кроме того, сети 5G в сочетании с технологиями периферийных вычислений также сделали возможным проведение удалённых хирургических операций с использованием роботизированных рук с тактильными датчиками. Широкая доступность сетей 5G открыла множество возможностей для предоставления услуг домашнего медицинского обслуживания, особенно для пациентов старшего поколения, позволяя медицинским центрам осуществлять мониторинг в режиме реального времени. 5G дополнит существующую экосистему интеллектуального здравоохранения, уменьшив задержку и увеличив пропускную способность для улучшения взаимодействия с умными носимыми устройствами и высококачественной потоковой передачей видео для удалённой диагностики и лечения.

Приложения 5G IoT в интеллектуальных сетях

Недавняя интеграция возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, усложнила интеллектуальные сети. В некоторых случаях в интеллектуальные сети также входят газ и вода. Интеллектуальная сеть — это система электроснабжения, использующая информационно-коммуникационные технологии для оптимизации передачи и распределения электроэнергии между производителями и потребителями, объединяя инфраструктуру электроснабжения с инфраструктурой связи.

Как мы видим, на этапе распределения электроэнергии среди потребителей, ввиду большого количества потребителей и их разбросанности, покрытие на данном этапе может быть весьма затруднено и может стать препятствием для развития и эксплуатации сети.

Технология 5G может эффективно решить эту проблему, создавая терминальные сети доступа, обслуживающие клиентов, находящихся в непосредственной близости. 5G реализует разделение сетей интеллектуальных сетей на отдельные сети разумным образом для удовлетворения различных потребностей в услугах с улучшенным покрытием. Технология периферийных вычислений 5G позволяет развертывать распределенные шлюзы для локальной обработки трафика и логических вычислений, экономя полосу пропускания и сокращая задержки.

Приложения 5G IoT для умного сельского хозяйства

Сельское хозяйство по всему миру стремительно внедряет технологии 5G для мониторинга условий окружающей среды, обеспечения оптимального роста сельскохозяйственных культур, а также для мониторинга и кормления скота без вмешательства человека. Кроме того, вспашка, посев, кормление, мониторинг состояния и уборка урожая также выполняются автоматически с помощью сельскохозяйственной техники, подключенной к сети 5G, без участия человека.

Все это возможно и с другими мобильными сетями, но с внедрением технологии массовых межмашинных коммуникаций (MMTTC) на базе технологии 5G станет возможным подключение одного миллиона устройств на километр.², с низкой задержкой и чрезвычайно высокой надежностью, будет поддерживать большое количество датчиков, обменивающихся данными одновременно, собирая точные данные о посевах и домашнем скоте, что делает его еще более идеальным для фермерских хозяйств.

Эти данные можно анализировать и использовать для удалённого управления оборудованием. Благодаря большому количеству распределённых датчиков температуры, влажности, pH, освещённости и т. д. можно оптимизировать управление поливом и подачу удобрений для повышения урожайности. Специализированные датчики и камеры позволяют удалённо отслеживать наличие вредителей и болезней, а также точно вносить пестициды.

Благодаря своим выдающимся преимуществам можно утверждать, что технология 5G ещё имеет множество потенциальных возможностей, которые человечество ещё не полностью реализовало. Преимущество эпохи 5G заключается в том, что она развивается в глобальном масштабе, поддерживается крупными технологическими корпорациями и постоянно присутствует в стратегиях развития стран.

Ссылки

[1].https://embeddedcomputing.com/application/networking-5g/5g/how-5g-technology-is-driving-the-digital-transformation

[2]. GSA: Эволюция от LTE к 5G — июль 2022 г.

[3]. GSMA: Мобильная экономика 2022 – февраль 2022 г.