Wszystko, co musisz wiedzieć o technologii 5G

| Technika

Od momentu pojawienia się na rynku kilka miesięcy temu komunikacji bezprzewodowej 5G, jest to dzisiaj główny temat rozmów w branży technologicznej. Upowszechnienie tego standardu jest tylko kwestią czasu, gdyż przewaga techniczna jest imponująca: niewiarygodna szybkość, brak opóźnień oraz duża przepustowość. Specjaliści oceniają, że 5G, które jest odpowiedzią na rosnącą popularność łączności cyfrowej i wykorzystania danych, będzie rozwijać się równolegle z 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.

Wszystko, co musisz wiedzieć o technologii 5G

Jak działa 5G?

Komunikacja w sieci 5G jest realizowana na wyższych częstotliwościach w porównaniu do sieci czwartej generacji i w szerszym paśmie. Dotychczasowy zakres od 2 do 8 GHz rozszerzony zostanie na fale milimetrowe do 24-100 GHz. Większe pasmo oraz wyższe częstotliwości zapewnią lepszą prędkość transmisji, ale także zmniejszą zasięg stacji bazowych.

Fale milimetrowe są silniej tłumione i tym samym wrażliwość propagacji na istniejące przeszkody, jak mury, drzewa, a nawet deszcz, się powiększa. Oznacza to, że aby uzyskać rzeczywiście powszechny zasięg 5G, należy zainstalować dużą liczbę mniejszych nadajników mobilnych i umieścić je bliżej ziemi.

Do czasu uzyskania wystarczającego zasięgu sieć 5G będzie oczywiście pracować równolegle z istniejącą siecią 4G. Co więcej, 5G nie jest ograniczona wyłącznie do zakresu fal milimetrowych - może również korzystać z pełnego widma 4G przy użyciu sygnału o nazwie Sub-6, jednak odbywa się to kosztem spadku wydajności. Rozbudowa infrastruktury sieci będzie realizowana stopniowo, ponieważ wiąże się z ogromnymi kosztami. 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 pakietów. Nie sposób przecenić, co oznacza to dla możliwych zastosowań tej technologii. 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 zdalne wykonywanie 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 komercyjne wdrożenia. Nadal nie wiadomo także, czy 5G zastąpi sieci 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

Od wielu lat w branży mówi się o komunikacji M2M, ale faktem jest, że wydajna komunikacja tego typu nie była jak dotąd możliwa. To zmieni się wraz z wprowadzeniem sieci 5G. Tam, gdzie wcześniej występowały ograniczenia komunikacyjne 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 i zmniejszenie kosztów interakcji. Ponadto komunikacja M2M w ramach 5G otwiera możliwość zwiększenia obecności sztucznej inteligencji w sieci. Także ten aspekt wiąże się ze wspomnianym już zastosowaniem nowej technologii w samochodach autonomicznych.

Lepsza komunikacji między maszynami zapewni łączność między pojazdami, pozwalając jednocześnie monitorować inne pojazdy, drogę i otoczenie. Wszystkie zgromadzone informacje będą następnie mogły zostać bezproblemowo udostępnione innym znajdującym uczestnikom ruchu, dzięki czemu jazda stanie się 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 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 jej możliwości, bo są one 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.

Rozwój tej nowej sieci wciąż jest w początkowej fazie, a do tego pozostało wiele do odkrycia i opanowania, stąd na razie można 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.

Elfa Distrelec

Zobacz również