În contextul multor așteptări, primele servicii de rețea 5G au fost lansate chiar la sfârșitul anului 2018. La nivel mondial, implementarea acestei tehnologii revoluționare se desfășoară în ritm accelerat, majoritatea operatorilor propunând un anumit nivel de servicii 5G pentru piețele lor. În această serie de articole, analizăm mai îndeaproape 5G, în ce fel diferă de generațiile anterioare de rețele wireless, ce se așteaptă și cum se va livra? Seria de patru articole (dintre care primele două sunt publicate în această ediție), abordează pe larg subiectul 5G, tehnologiile pe care le va permite, impactul pe care îl va avea asupra sectorului industrial și al autovehiculelor și modul în care puteți integra 5G în următorul vostru proiect. Iată titlurile celor patru articole:
- Care este adevărata promisiune a 5G?
- Care sunt avantajele 5G pentru aplicațiile industriale?
- Mașina conectată va stimula implementarea 5G
- 5G în următorul vostru proiect?
Cuvinte-cheie
5G NR, MIMO, Beam Steering, mmWave, densificarea rețelei, network slicing, valoare economică, Internetul lucrurilor, Industrie 4.0, automobile autonome, AR/AV
Tehnologia 5G este prezentă de aproape 3 ani, timp în care în magazine au apărut telefoane mobile pregătite pentru 5G, iar operatorii au anunțat acoperirea în marile orașe. Dar ce înseamnă acest lucru pentru consumatori și pentru societate în general? S-a scris mult despre promisiunea de transformare a 5G în anii premergători lansării sale – deci unde și cum se respectă această promisiune?
5G: mai mult decât telefonia mobilă
Specificațiile stricte de performanță pentru 5G au fost definite în 2015 de către Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor (UIT), ca răspuns la creșterea exponențială a cererii de lățime de bandă și conectivitate la nivel mondial. Pe de altă parte, aplicații emergente, precum Internetul Lucrurilor (Internet of Things – IoT) și vehiculul autonom, solicitau un volum imens de date pentru rețelele 4G/LTE existente. Astfel, proiectanții rețelei 5G au renunțat la manualul de reguli și au ales o nouă abordare pentru rețeaua de generație următoare.
Figura 1: 5G înseamnă mai mult decât telefonie mobilă. (Sursa: UIT)
5G înseamnă mai mult decât telefonie mobilă, deoarece oferă 3 seturi extinse de capabilități pentru a susține o gamă largă de cazuri de utilizare (figura 1). Interfața New Radio (NR) a 5G utilizează tehnologii avansate, precum Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), care utilizează emițătoare și receptoare multiple pentru a transmite simultan mai multe date și Beam Steering, concomitent cu frecvențe extrem de înalte, în spectrul mmWave, care asigură un debit de până la 100 de ori mai mare (la 10 Gbps) decât rețelele 4G. Densificarea rețelelor suportă cereri extrem de mari de conectivitate și tehnici de calcul cloud-edge, care oferă latențe ultra-joase (de ordinul a 1 mSec), necesare pentru multe aplicații emergente. De asemenea, tehnologiile în continuă evoluție LPWA (Low-Power Wide Area) susțin rețelele de senzori de mari dimensiuni întâlnite în sectoare precum agricultura, transportul maritim și orașele inteligente.
Arhitectura 5G încorporează o tehnologie, cunoscută sub numele de “network slicing”, care permite operatorilor să combine părți ale rețelelor lor în funcție de cazurile de utilizare specifice ale clienților.
Cum ne va transforma 5G viețile – care sunt aplicațiile cruciale?
Cum anume se va ridica 5G la înălțimea așteptărilor? Vitezele mai mari de descărcare de date (download) pot permite o experiență de navigare mai rapidă pe un telefon mobil, dar avantajul obținut din această creștere de performanță va fi probabil scăzut. Impactul real al contribuției 5G, la fel ca în cazul oricărei tehnologii noi, va veni de la aplicațiile care nu au apărut încă, dar câteva exemple preliminare ne oferă o imagine despre ceea ce ne așteaptă.
Industrie 4.0 & vehicule autonome: Viitoarea dezvoltare atât a fabricii inteligente (Industrie 4.0), cât și a automobilului autonom depinde în mare măsură de 5G. Acestea vor fi discutate mai detaliat în articolele viitoare, dar, succint, cerințele de răspuns în timp real atât ale sistemelor de producție robotizate, cât și ale vehiculelor fără șofer au nevoie de niveluri de latență 5G.
AR & VR: Tehnologiile de realitate augmentată și virtuală (AR/VR) pot fi utilizate pentru o gamă largă de aplicații, inclusiv cele de mai sus, dar și altele, cum ar fi jocurile, asistența medicală și formarea profesională. Dezvoltatorii pot crea acum aplicații puternice în cloud, valorificând lățimea de bandă și latența 5G pentru a comunica ușor cu dispozitive simplificate aflate “la margine” (edge), precum senzori, controlere etc., reducând semnificativ costurile și complexitatea acestor dispozitive.
Tehnologie medicală: Colaborările dintre gigantul în domeniul telecomunicațiilor Ericsson și King’s College London (KCL) au evidențiat potențialul 5G de a permite chirurgilor să opereze pacienții de la distanță, folosind tehnici chirurgicale robotice. În același timp, în China, chirurgii au efectuat recent o operație pe creier la un pacient cu boala Parkinson aflat la peste 3.000 km distanță, într-un spital din Beijing.
IoT: Internetul lucrurilor este unul dintre principalii factori care determină explozia cererii de date și va continua să stimuleze multe aplicații emergente care vor fi activate de 5G. Tehnologia mMTC (Massive Machine-Type Communication) va permite implementarea eficientă pe scară largă a rețelelor de senzori care vor fi din ce în ce mai des întâlnite în aplicațiile industriale, logistice, agricole și în orașele inteligente.
Figura 2: Impactul estimat al 5G asupra economiei mondiale. (Sursa: GSMA)
Impactul economic al 5G
Deși 5G se află în primele etape de implementare, cu multe provocări care trebuie încă depășite, majoritatea analiștilor și comentatorilor din industrie sunt de acord că această tehnologie va acționa ca un stimulent major pentru următorul val de creștere a PIB-ului mondial. Un raport recent comandat pentru GSMA, o asociație comercială care reprezintă interesele operatorilor de rețele mobile la nivel mondial, a concluzionat că 5G va contribui cu 2,2 trilioane de dolari la economia mondială în următorii 15 ani (figura 2), impactul cel mai mare fiind în sectoarele de producție, utilități și servicii profesionale și financiare.
Concluzie
Este posibil ca 5G să fie printre noi de mai puțin de trei ani, dar chiar și înainte ca prima rețea să fie implementată, așteptările privind abilitatea sa de a impulsiona următorul val de creștere economică erau extrem de mari. Mai mult decât o simplă evoluție a 4G, valoarea reală a 5G va proveni dintr-o gamă largă de aplicații actuale și emergente din domenii multiple.
Deși abia acum începem să descoperim potențialul acestei tehnologii, fără îndoială că ritmul inovației se va accelera pe măsură ce operatorii vor depăși primele provocări și vor implementa rețele 5G complet funcționale.
Pentru mai multe informații despre tehnologia 5G, vizitați site-ul Mouser “Empowering Innovation Together“: https://www.mouser.com/empowering-innovation/5G
Autor:
Mark Patrick
Mouser Electronics
Authorised Distributor
www.mouser.com
Urmărește-ne pe Twitter