Od momentu wprowadzenia w zeszłym roku pierwszej usługi szybkiego łącza 5G jest to główny temat rozmów w branży technologicznej. To tylko kwestia czasu, zanim technologia ta — obiecująca niewiarygodne prędkości, niemal całkowity brak opóźnień oraz możliwość przesyłania ogromnych ilości danych do znacznej liczby urządzeń — zdobędzie popularność zarówno w sektorze prywatnym, jak i w wielu gałęziach przemysłu. Specjaliści z branży zorientują się, że technologia 5G, która powstała jako odpowiedź na rosnącą popularność łączności cyfrowej i wykorzystania danych, rozwija się równocześnie z innym, gwałtownie rosnącym trendem technologicznym — Internetem Rzeczy. W tym artykule omówimy dokładnie wszystko, co należy wiedzieć, zanim technologia 5G wejdzie na rynki, a także przedstawimy liczne możliwości, jakie oferuje ona inżynierom.

Jak działa 5G?

Sieć 5G do przesyłania sygnałów wykorzystuje znacznie wyższą częstotliwość niż ta, której używa się w sieci 4G. Technologia 4G używa częstotliwości od 2 do 8 GHz, więc trudno ją porównywać z technologią 5G pracującą na częstotliwościach od 24 do 100 GHz, zwanych również falami milimetrowymi. W takim przypadku wyższe częstotliwości oznaczają wyższe prędkości, ale także zmniejszenie długości fali, a co za tym idzie — zasięgu sygnału. Kolejną wadą fal milimetrowych jest ich większa wrażliwość na takie przeszkody, jak mury, drzewa, a nawet deszcz. Oznacza to, że aby uzyskać rzeczywiście powszechny zasięg 5G, należy wdrożyć dużą liczbę mniejszych nadajników mobilnych zainstalowanych bliżej poziomu gruntu.

Do momentu uzyskania wystarczającego zasięgu sieć 5G będzie jednak pracować równolegle z istniejącą siecią 4G. Technologia 5G nie jest ograniczona wyłącznie do fal milimetrowych — może również korzystać z pełnego spektrum 4G przy użyciu sygnału o nazwie Sub-6, jednak odbywa się to kosztem unikalnych zalet technologii 5G. Projekt wdrożenia większej liczby nadajników będzie realizowany stopniowo, ponieważ wiąże się z ogromnymi kosztami infrastruktury. W szczególności sieć 5G może nigdy nie objąć obszarów wiejskich.

Zastosowania sieci 5G

Jak już wspomniano, sieć 5G zapewnia szybsze i bardziej niezawodne pobieranie danych oraz znaczne zmniejszenie opóźnień. Nie sposób przecenić, co oznacza to dla możliwych zastosowań tej technologii. 5G otwiera przed użytkownikami świat futurystycznych rozwiązań, które teraz wydają się już niezbyt odległe. Dzięki odpowiedniej prędkości przesyłania i zdolności przetwarzania dużych ilości danych znacznie bliższa wydaje się perspektywa powstania autonomicznych samochodów, które będą połączone z siecią, zanurzone w rzeczywistości rozszerzonej i wirtualnej oraz zdolne bezproblemowo komunikować się z innymi pojazdami, pieszymi i infrastrukturą, a także staną się wreszcie bezpieczne. Dzięki zintegrowaniu zabezpieczeń z rdzeniem architektury sieci technologia 5G może także stanowić wyjątkowo niezawodną i bezpieczną infrastrukturę dla zastosowań Internetu Rzeczy, co przyniesie znaczne korzyści zakładom przemysłowym. W służbie zdrowia ogromne znaczenie może mieć przede wszystkim brak opóźnień umożliwiający na przykład wykonywanie zdalnych operacji chirurgicznych, co może oznaczać prawdziwą transformację branży, lub transmitowanie ich na żywo do odległych lokalizacji. Należy jednak pamiętać, że technologia 5G jest nadal we wczesnym stadium rozwoju i minie jeszcze sporo czasu, zanim pojawią się pierwsze prawdziwe wdrożenia Internetu Rzeczy oparte o technologię 5G. Nadal nie wiadomo także, czy technologia 5G będzie obsługiwać systemy LoRa, SigFox i NB-IoT. Są one obecnie bardzo cenione jako konkurencyjne usługi i inżynierowie będą musieli to uwzględnić przy planowaniu przyszłych rozwiązań.

Prawdziwa komunikacja M2M

W branży wiele mówi się o komunikacji M2M, ale faktem jest, że prawdziwa komunikacja w tym trybie nie była jak dotąd możliwa. To zmieni się wraz z wprowadzeniem sieci 5G. Tam, gdzie wcześniej występowały ograniczenia w postaci połączeń między urządzeniami, a sieci działały jako pośrednik, niewielkie opóźnienia sieci 5G umożliwią bezpośrednią komunikację z pominięciem sieci.

Najważniejszym efektem tego udoskonalenia będzie wydajność, eliminacja interwencji człowieka w sieci i zmniejszenie kosztów interakcji. Ponadto nowa komunikacja M2M otwiera możliwość zwiększenia obecności sztucznej inteligencji w sieci. Także ten aspekt wiąże się ze wspomnianym już zastosowaniem 5G w samochodach autonomicznych. Lepsza komunikacji między maszynami zapewni łączność między samochodami, pozwalając jednocześnie monitorować inne pojazdy, drogę i otoczenie. Wszystkie zgromadzone informacje będą następnie mogły zostać bezproblemowo udostępnione innym znajdującym się na drodze samochodom, dzięki czemu jazda stanie się o wiele bezpieczniejsza.

Co więcej zebrane w ten sposób dane o ruchu drogowym będzie można zintegrować w formie kompleksowego, inteligentnego miasta opartego na sieci 5G, co zapewni wszystkim jego częściom łączność i możliwość wzajemnej komunikacji. Inżynierowie zdali sobie sprawę z tego potencjału — szacuje się, że do 2022 roku ponad 25% inteligentnych komórkowych urządzeń i aplikacji miejskich będzie działać w sieciach 5G.

Przyszłość i rozwój dzięki 5G

Poza różnymi zastosowaniami, co do których wiadomo już, że będą korzystać z modelu 5G, i które były przyczyną jego opracowania, wciąż otwarta pozostaje kwestia sposobu, w jaki inżynierowie wykorzystają możliwości modelu 5G, gdy zostanie on już w pełni wdrożony. Możliwości są niezwykle duże i zróżnicowane — sieć 5G wprowadza na przykład nowe możliwości zarządzania konserwacją dużych maszyn, takich jak samoloty i sprzęt górniczy. Wbudowane czujniki mogą monitorować stan podzespołów maszyny i ostrzegać o konieczności ich wymiany lub naprawy. W przypadkach, w których integracja nie była dotąd możliwa ze względu na ekstremalne potrzeby dotyczące przepustowości i wymagany brak opóźnień, można to teraz zaimplementować na etapie projektowania.

Trudno jednak już teraz powiedzieć, w jaki dokładnie sposób inżynierowie wykorzystają technologię 5G. Rozwój tej nowej sieci wciąż jest w początkowej fazie, a do tego pozostało wiele do odkrycia i opanowania. Bez faktycznej sieci 5G, która pozwoli wyjść poza ograniczenia, możemy jedynie spekulować na temat formy, jaką przyjmą innowacje, gdy inżynierowie zaczną je rozwijać — samodzielnie, a co ważniejsze, także jako społeczność, w której projekty i pomysły będą się wzajemnie kształtować. W miarę upływu czasu będziemy znacznie wyraźniej rozumieć, co można zrobić za pomocą technologii 5G i czy spełnia ona pokładane w niej ogromne oczekiwania.

Źródło:Elfa Distrelec