25-09-2019

Artykuły

5G

Kierunek, w którym zmierza świat

Małgorzata Porębska

Szacuje się, że zastosowanie rozwiązań IoT pozwoli zwiększyć efektywność energetyczną przy równoczesnym zmniejszeniu zużycia energii o 90%, a same usługi oparte na 5G będą niezawodne w 99,99%.

Dzięki sieci piątej generacji będziemy mogli zbierać ogromne ilości danych i żyć w inteligentnych miastach, mieszkać w inteligentnych domach, poruszać się autonomicznymi pojazdami, a nasze zdrowie nadzorować będą aplikacje telemedyczne.

Czym jest innowacyjna technologia 5G? To piąta generacja mobilnego dostępu do internetu. Pojęcie to odnosi się do najnowszego mobilnego standardu sieci bezprzewodowej opartej na technologii szerokopasmowej IEEE 802.11ac, chociaż formalny standard dla sieci 5G nie został jeszcze ustalony

Zakres fal wykorzystywanych przez 5G obejmuje dwa zakresy fal: bardzo długich (700 MHz), z łatwością przenikających przeszkody, ale o niskiej prędkości przesyłu danych, i bardzo krótkich (3,4-3,8 GHz), pozwalających przesyłać ogromne ilości danych, ale wrażliwych na rozmaite przeszkody, np. smog, deszcz czy opadające liście. Aby wykorzystać szybki zakres, infrastruktura będzie wymagała gruntownej przebudowy i stworzenia bardzo gęstej sieci anten dla rozwiązania problemu przeszkód.

Dzięki 5G urządzenia (rzeczy) będą mogły zbierać ogromne ilości informacji w czasie rzeczywistym. Dane będą spływać nieustannie i tak też będą przetwarzane. To natomiast umożliwi dalszy rozwój technologii takich jak internet rzeczy (IoT), sztuczna inteligencja (AI) czy wirtualna rzeczywistość (VR). Wszystkie wymienione technologie wymagają połączenia z internetem gwarantującego minimalne opóźnienia przekazu.

IoT łączy

Ideą internetu rzeczy (IoT) jest podłączenie wszystkich możliwych urządzeń do sieci, co ułatwia korzystanie z wybranych przedmiotów. Za sprawą IoT możliwa staje się komunikacja między: ludźmi, ludźmi a urządzeniami, między różnymi inteligentnymi przedmiotami (rzeczami), czyli tzw. komunikacja M2M (maszyna do maszyny). Co to oznacza w praktyce? Wszystkie podłączone urządzenia, wykorzystywane do realizacji idei, np. inteligentnego domu, smart city, telemedycyny, Przemysłu 4.0, mogą za pośrednictwem internetu wymieniać dane i wchodzić w interakcje. Użytkownik steruje urządzeniami za pośrednictwem internetu i odpowiedniej aplikacji. Bez względu na to, gdzie się w danym momencie znajduje, aplikacja udostępnia dane oraz szczegółową diagnostykę urządzeń.

Przewagą urządzeń komunikujących się w sieci jest to, że mogą dotrzeć tam, gdzie są warunki szkodliwe dla człowieka, więc sami nie jesteśmy w stanie tego zrobić. To natomiast pozwala na wczesne wykrycie nieprawidłowości oraz na podjęcie kroków zaradczych, które zapobiegną wystąpieniu niekorzystnych zdarzeń.

Czwarta rewolucja przemysłowa

W transporcie, energetyce, służbie zdrowia czy przemyśle wytwórczym mówimy o IIoT, czyli przemysłowym internecie rzeczy (Industrial IoT).

Zadaniem internetu rzeczy jest usprawnienie procesu zbierania, przetwarzania i przechowywania informacji, co oznacza automatyzację, synchronizację i wdrożenie procesów np. w fabrykach czy centrach logistycznych.

Dzięki dostępności danych z wielu lokalizacji nastąpi globalizacja procesów wytwórczych poprzez np. dostarczanie rekonfigurowalnych fabryk czy mobilnych robotów. Połączenie 5G i nowych mocy obliczeniowych, takich jak sztuczna inteligencja (AI), usługi brzegowe (Edge), wydajne przetwarzanie i zwiększone bezpieczeństwo, będzie miało zasadnicze znaczenie dla prawdziwej rewolucji przemysłowej.

Technologia IIoT jest często określana jako czwarta rewolucja przemysłowa. Idea Przemysłu 4.0 opiera się na strategii stałej i natychmiastowej wymiany danych pomiędzy wszystkimi etapami projektowania, produkcji i dystrybucji. Koncepcja ta wpłynie na rozwój produkcji on-demand. Przepływ danych pomiędzy uczestnikami procesu, zarówno w segmencie B2B, jak i B2C, będzie wymagał wprowadzenia standardów wymiany informacji oraz szybkiego dostępu do sieci niemal wszędzie. Wykorzystanie IoT umożliwi kontrolowanie globalnych łańcuchów dostaw, proaktywną reakcję na pojawiające się problemy, a także przewidywanie potencjalnych awarii i podejmowanie działań zapobiegawczych. Zastosowane zostaną różne rozwiązania bezprzewodowe do łączności pomiędzy czujnikami, rejestratorami, znacznikami, urządzeniami przemysłowymi a systemami zbierania informacji oraz nadzoru.

Inteligentne życie

5G wpłynie również na to, w jaki sposób mieszkamy. Inteligentne systemy zaprojektowane zgodnie z koncepcją IoT stworzą możliwość zdalnego sterowania automatyką domową, a także pracą urządzeń AGD i RTV. Kamery bezpieczeństwa będą reagować na bieżąco na to, co się dzieje wokół. Termostat pozwoli utrzymać odpowiednią temperaturę pomieszczeń podobnie jak rolety okienne, regulowane w zależności od pogody. Czytnik rozpozna chip naszego czworonoga, wpuszczając i wypuszczając go bez naszego udziału. Dodatkowo zaoszczędzimy wodę, energię cieplną oraz elektryczną, pozytywnie wpływając na środowisko.

Smart home to wierzchołek góry lodowej – prawdziwa metamorfoza czeka całe miasta, które będą gromadzić i przetwarzać dane online, aby skutecznie monitorować i kontrolować zasoby miejskie. W konsekwencji pozwoli to na dostarczanie mieszkańcom nowych, ulepszonych usług, np. takich jak zdalne odczyty z opomiarowanych mediów, koordynacja przejazdu różnymi środkami lokomocji, gospodarka odpadami czy bezpieczeństwo publiczne. 5G pomoże mieszkańcom miast także w walce ze smogiem.

Nowe szybkie sieci zoptymalizują ruch samochodowy, wskażą wolne miejsca parkingowe. Czujniki będą badać jakość powietrza. Miasto zacznie oszczędzać energię, mierząc jej zużycie w trybie online. Czujniki oświetlenia na ulicach będą reagowały na zmieniające się warunki. Wszystko to przyczyni się do zwiększenia efektywności energetycznej przy równoczesnym zmniejszeniu zużycia energii.

Sieci 5G mają ułatwić również wdrożenia usług z zakresu Smart Driving i Internet of Vehicles (IoV). Obie mają wspierać idee smart city i autonomicznych pojazdów w radykalnym zmniejszeniu liczby wypadków i korków ulicznych. Z kolei zastosowanie IoT w medycynie sprawi, że rozwiną się usługi typu „telehealth”, rozpowszechni się monitoring organizmu. Opieka medyczna w domu pozwoli na zdalne monitorowanie stanu pacjentów i zaalarmowanie lekarza w razie niebezpieczeństwa.

Technologia 5G a zdrowie

Wprowadzanie do Polski nowej generacji sieci wywołuje obawy dotyczące wpływu promieniowania elektromagnetycznego na ludzki organizm. Eksperci uspokajają jednak, że nowa technologia może być całkowicie bezpieczna, jeśli tylko będą przestrzegane odpowiednie normy. Fale radiowe technologii 5G nie zagrażają zdrowiu. Polska norma promieniowania wynosi 7 V/m. Badania prowadzone przez Generalny Inspektorat Ochrony Środowiska wykazały średnie natężenie pola na poziomie 0,34 V/m (to zaledwie 5% normy). Nie ma żadnych naukowo potwierdzonych wyników i uznanych badań, które wskazywałyby na negatywny wpływ promieniowania elektromagnetycznego wykorzystywanego w telefonii komórkowej na ludzi i zwierzęta.

Technologia 5G będzie działała w oparciu o wyższe częstotliwości niż dotychczasowe. Fale mogą być przesyłane jedynie na krótkich dystansach, co wymusza gęstsze, mniej więcej co 75 metrów, posadowienie nadajników, które teraz są rozmieszczone co kilkaset metrów. By sieć 5G mogła działać sprawnie, dodatkowe stacje bazowe (BTS) będą instalowane przede wszystkim na przystankach komunikacji miejskiej i w lampach ulicznych. Promieniują one małą mocą, zbliżoną do tej, którą mają bezprzewodowe routery internetowe.

Nadciągająca rewolucja

Każda generacja mobilnego internetu przyniosła znaczące przyspieszenia prędkości dla urządzeń mobilnych. Jednak 5G przyspieszy również rozwój nowych technologii, takich jak internet rzeczy, Przemysł 4.0, telemedycyna, aż staną się one nową rzeczywistością. Sieć piątej generacji wpłynie na rozwój handlu, usług, produkcji, branży zdrowia, transportu i innych. Sprzyjać będzie ograniczaniu kosztów utrzymania i kosztów produkcji. Przyczyni się także do zmiany modelu biznesowego. Uzyskamy wgląd w dane, których człowiek nie byłby nigdy w stanie zebrać, a tym bardziej przeanalizować w trybie online. 5G otworzy nowy rozdział nie tylko w biznesie, ale też w rozwiązywaniu wielu problemów, nawet tych globalnych, związanych np. ze środowiskiem czy bezpieczeństwem energetycznym.

Rewolucja 5G oznacza, że zmieni się wszystko, poczynając od usług komercyjnych, przez doświadczenie konsumenckie, po otaczający nas świat. 5G wpłynie na każdą branżę i firmę, kreując nową, rewolucyjną rzeczywistość.

Zobacz aktualne wydanie