Από την κυκλοφορία του το 2019, Ασύρματα δίκτυα 5G έχουν αυξηθεί τόσο ως προς τη διαθεσιμότητα όσο και περιπτώσεις χρήσης. Η Apple ήταν ένας από τους πρώτους κατασκευαστές που δοκίμασε την όρεξη για 5G το 2020 προσφέροντας το νέο της iPhone με συμβατότητα 5G. Από εκεί άνοιξαν οι πύλες και σήμερα όσο Το 62% των smartphones είναι κατασκευασμένα με συνδεσιμότητα 5G (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός ibm.com.) Ο αριθμός των δικτύων συνεχίζει επίσης να αυξάνεται, με πολλούς δημοφιλείς παρόχους υπηρεσιών Διαδικτύου (ISP) όπως η Verizon, η Google και η AT&T, να προσφέρουν συνδεσιμότητα 5G τόσο σε σπίτια όσο και σε επιχειρήσεις. 

Τι επιφυλάσσει όμως το μέλλον; Το 5G έχει χαιρετιστεί ως μια αποδιοργανωτική τεχνολογία, συγκρίσιμη με τεχνητή νοημοσύνη (AI), μηχανική εκμάθηση (ML) και την Το Ίντερνετ των πραγμάτων (IoT) όσον αφορά τα είδη αλλαγής που θα επιφέρει. Πόσο από αυτό είναι αλήθεια και πόσο είναι απλώς διαφημιστική εκστρατεία; Για να απαντήσουμε σε αυτό το ερώτημα, πρέπει πρώτα να δούμε πώς λειτουργεί το 5G και τι το κάνει διαφορετικό από άλλες τεχνολογίες.

Τι είναι το 5G;

Το 5G (πέμπτη γενιά κινητής τεχνολογίας) είναι ένα νέο πρότυπο για δίκτυα κινητής τηλεφωνίας που αναπτύχθηκε από το 3rd Generation Partnership Project (3FPP) το 2018 για να αντικαταστήσει τα προηγούμενα πρότυπα 3G, 4G και 4G LTE. Στόχος του ήταν να ορίσει ένα νέο σύνολο προτύπων για συσκευές και εφαρμογές συμβατές με δίκτυα 5G. Όπως και οι προκάτοχοί του, το 5G χρησιμοποιεί ραδιοκύματα για τη μετάδοση δεδομένων. Ωστόσο, λόγω βελτιώσεων στην καθυστέρηση, τη διεκπεραίωση και το εύρος ζώνης, τα δίκτυα 5G μπορούν να επιτύχουν πολύ μεγαλύτερες ταχύτητες λήψης και μεταφόρτωσης, δίνοντάς τους ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος εφαρμογών.  

Πώς διαφέρει το 5G από τις προηγούμενες γενιές ασύρματων δικτύων;

Λόγω των τεχνολογικών βελτιώσεων, το 5G έχει επαινεθεί για τις μετασχηματιστικές του δυνατότητες σε διάφορους κλάδους. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ικανότητά του να μετακινεί μεγάλους όγκους δεδομένων γρήγορα και με ασφάλεια μεταξύ συνδεδεμένων συσκευών με ταχύτητες που δεν είχαν επιτευχθεί ποτέ πριν. Από την εφεύρεση της ευρυζωνικής κινητής τηλεφωνίας και τη σταδιακή επέκτασή της σε κάθε γωνιά της εργασίας και της οικιακής ζωής, η ποσότητα δεδομένων που παράγονται από τα δίκτυα και τις κινητές συσκευές που εκτελούνται σε αυτήν έχει αυξηθεί εκθετικά. Σήμερα, ορισμένες τεχνολογίες (π.χ. AI και ML) απαιτούν πάρα πολλά δεδομένα για να λειτουργούν με ταχύτητες που προσφέρονται από προηγούμενες γενιές ασύρματων δικτύων. Το 5G, από την άλλη πλευρά, με τις αστραπιαίες ταχύτητες και τις συχνότητες υψηλής ζώνης (24GHz–40GHz), είναι κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν γρήγορη και ασφαλή πρόσβαση σε μεγάλο όγκο δεδομένων.

Ακολουθούν μερικές από τις πιο σημαντικές διαφορές μεταξύ του 5G και των προκατόχων του:

• Μικρότερο φυσικό αποτύπωμα: Οι πομποί 5G είναι μικρότεροι από εκείνους στα δίκτυα των προκατόχων τους και οι «κυψέλες» τους -οι γεωγραφικές περιοχές στις οποίες εξαρτάται η ασύρματη τεχνολογία για συνδεσιμότητα- είναι μικρότερες και απαιτούν λιγότερη ενέργεια.
• Βελτιωμένα ποσοστά σφάλματος: Το προσαρμοστικό σχήμα διαμόρφωσης και κωδικοποίησης (MCS) του 5G, ένα σχηματικό για τη μετάδοση δεδομένων, είναι πιο ισχυρό από τα σχήματα που χρησιμοποιούνται στα δίκτυα 3G και 4G. Αυτό κάνει το Block Error Rate (BER) —τη συχνότητα των σφαλμάτων στα δίκτυά του— πολύ χαμηλότερο.
• Καλύτερο εύρος ζώνης: Χρησιμοποιώντας περισσότερες ραδιοσυχνότητες από τα προηγούμενα ασύρματα δίκτυα επικοινωνιών, συμπεριλαμβανομένων χαμηλής ζώνης (λιγότερο από 1 GHz), μεσαίας ζώνης (1 GHz–6 GHz) και υψηλής ζώνης (24 GHz–40 GHz), το 5G μπορεί να υποστηρίξει περισσότερες συσκευές σε την ίδια ώρα.
• Χαμηλότερη καθυστέρηση: Το 5G είναι χαμηλό αφάνεια—η μέτρηση του χρόνου που χρειάζονται τα δεδομένα για να ταξιδέψουν από τη μία τοποθεσία στην άλλη—είναι καλύτερη από ό,τι σε προηγούμενα δίκτυα, κάνοντας τις καθημερινές δραστηριότητες όπως η λήψη ενός αρχείου ή η εργασία στο cloud πολύ πιο γρήγορα. 

Πώς λειτουργεί το 5G;

Όπως όλα τα άλλα ασύρματα δίκτυα, το 5G βασίζεται σε «κελιά» για να λειτουργήσει. Μέσα σε κάθε κυψέλη, μια ασύρματη συσκευή, όπως τηλέφωνο, φορητός υπολογιστής ή tablet, συνδέεται στο διαδίκτυο χρησιμοποιώντας ραδιοκύματα που αναπηδούν μεταξύ κεραιών 5G και σταθμού βάσης. Η ίδια τεχνολογία που έχει τροφοδοτήσει κάθε προηγούμενη γενιά ασύρματων δικτύων τροφοδοτεί επίσης το 5G, αλλά με ορισμένες βελτιώσεις. Συγκεκριμένα, τα δίκτυα 5G μεταδίδουν δεδομένα τόσο γρήγορα όσο 10 ή ακόμα και 20 gigabits ανά δευτερόλεπτο (Gbps) — περισσότερες από 100 φορές ταχύτερα από το 4G.

Καθώς ο αριθμός των συσκευών που κατασκευάζονται για την τεχνολογία 5G αυξάνεται, τόσο αυξάνεται και η ζήτηση για τα ίδια τα δίκτυα. Στη Βόρεια Αμερική, όλες οι δημοφιλείς εταιρείες τηλεπικοινωνιών προσφέρουν τώρα 5G, καλύπτοντας περισσότερα από 200 εκατομμύρια σπίτια και επιχειρήσεις (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός του ibm.com), με τον αριθμό αυτό να αναμένεται να διπλασιαστεί τα επόμενα τέσσερα χρόνια.

Ακολουθούν τρεις κρίσιμοι τομείς όπου η τεχνολογία 5G είναι ανώτερη από τους προκατόχους της.

Νέο πρότυπο RAT

Το πρότυπο 5G NR (Νέο Ραδιόφωνο) για δίκτυα κινητής τηλεφωνίας ορίζει την επόμενη γενιά προδιαγραφών τεχνολογίας ραδιοπρόσβασης (RAT) για όλα τα δίκτυα κινητής τηλεφωνίας 5G. Σήμερα, το 45% των δικτύων παγκοσμίως είναι συμβατά με 5G, με τον αριθμό αυτό να αναμένεται να αυξηθεί στο 85% μέχρι το τέλος της δεκαετίας σύμφωνα με πρόσφατη έκθεση της Ericsson (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός ibm.com).

Δυνατότητες κοπής δικτύου

Στα δίκτυα 5G, οι πάροχοι τηλεπικοινωνιών μπορούν να προσφέρουν πολλαπλά ανεξάρτητα εικονικά δίκτυα (επιπλέον των δημόσιων) στην ίδια υποδομή 5G, επιτρέποντας στους χρήστες να κάνουν περισσότερα πράγματα από απόσταση με μεγαλύτερη ασφάλεια από ποτέ.

Ιδιωτικά δίκτυα

Εκτός από τον τεμαχισμό δικτύου, το 5G επιτρέπει στους χρήστες να δημιουργούν ιδιωτικά δίκτυα με βελτιωμένη εξατομίκευση και ασφάλεια. Οι επιχειρήσεις που αναζητούν περισσότερο έλεγχο και κινητικότητα για τους υπαλλήλους στρέφονται όλο και περισσότερο σε ιδιωτικές αρχιτεκτονικές δικτύων 5G και όχι σε δημόσια δίκτυα.

Μέλλον 5G: Καινοτομίες τα επόμενα χρόνια

Το ενδιαφέρον για τα δίκτυα 5G και τις συσκευές και τις εφαρμογές που εκτελούνται σε αυτά είναι κατανοητά υψηλό τόσο μεταξύ των καταναλωτών όσο και των ηγετών επιχειρήσεων. Σύμφωνα με αυτή η πρόσφατη λευκή βίβλος της IDC (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός του ibm.com), μόνο στις ΗΠΑ, σχεδόν 120 εκατομμύρια συσκευές 5G αναμενόταν να αποσταλούν μέχρι το τέλος του 2023—αύξηση 9.3% σε σχέση με το προηγούμενο έτος. Μέχρι το 2027, το τελευταίο έτος που καλύπτεται στην έκθεση, αναμένεται να αποσταλούν 155 εκατομμύρια μονάδες, που αντιπροσωπεύει σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης (CAGR) 7.4%.

Αν και οι ίδιοι αριθμοί δεν είναι διαθέσιμοι παγκοσμίως, μια αναφορά Statista (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός του ibm.com) καθορίζει την παγκόσμια διείσδυση των smartphone που είναι συμβατά με 5G στο 59% το 2023, με τον αριθμό αυτό να αναμένεται να φτάσει πάνω από 82% έως το 2027.

Αλλά πέρα ​​από τους αριθμούς, τι σημαίνει πραγματικά αυτή η αύξηση του ενδιαφέροντος; Μερικές φορές, με τις νέες τεχνολογίες, μπορεί να είναι δύσκολο να διαχωρίσουμε αυτό που είναι πραγματικό από όλο τον ενθουσιασμό. Ακολουθεί μια πιο προσεκτική ματιά σε μερικούς από τους τομείς που αναμένεται να επηρεάσει το 5G και τις πιθανές αλλαγές που θα φέρει.

Φροντίδα Υγείας

Στον κλάδο της υγειονομικής περίθαλψης, το 5G ήδη επιτρέπει μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα, βαθύτερες γνώσεις από δεδομένα και βελτιώσεις στα αποτελέσματα των ασθενών. Η χαμηλή καθυστέρηση, η υψηλή ταχύτητα και το αυξημένο εύρος ζώνης θα βοηθήσουν τους γιατρούς να ανακαλύψουν νέες θεραπείες, να εκτελούν κρίσιμες διαδικασίες εξ αποστάσεως χρησιμοποιώντας ρομποτική και να έχουν πρόσβαση στις πληροφορίες των ασθενών στο πεδίο ανεξάρτητα από το πού βρίσκονται.

Πιο συγκεκριμένα, το 5G θα συνεχίσει να κάνει τα εξής:

• Προσθέστε στον αριθμό των συσκευών IoT που χρησιμοποιούνται για την απομακρυσμένη παρακολούθηση της υγείας των ασθενών.
• Παρέχετε αξιόπιστη συνδεσιμότητα με αποτελέσματα σε πραγματικό χρόνο, επιτρέποντας στο προσωπικό να λαμβάνει ταχύτερες, πιο ενημερωμένες αποφάσεις σχετικά με τη φροντίδα των ασθενών.
• Μεταδώστε φωτογραφίες και βίντεο HD —όπως ακτινογραφίες και μαστογραφίες— γρήγορα και με ασφάλεια, ώστε τα αποτελέσματά τους να μπορούν να διαβαστούν από απόσταση.

Αλυσίδες εφοδιασμού

Καθώς η συνδεσιμότητα 5G εξαπλώνεται, οι αλυσίδες εφοδιασμού παντού θα επωφεληθούν από τις αστραπιαίες ταχύτητες και την αυξημένη αξιοπιστία της. Δεδομένου ότι τα δίκτυα από τα οποία εξαρτάται το παγκόσμιο εμπόριο ψηφιοποιούνται όλο και περισσότερο, εξαρτώνται περισσότερο από ποτέ από τις δυνατότητες μετάδοσης δεδομένων υψηλής ταχύτητας και τις ταχύτητες 5G για να λειτουργήσουν. Όσο περισσότερη ψηφιοποίηση και αυτοματοποίηση σε μια αλυσίδα εφοδιασμού, τόσο περισσότερο το 5G μπορεί να αξιοποιηθεί για την αύξηση της αποτελεσματικότητας, τη μείωση του κόστους και την αύξηση της ασφάλειας.  

Σήμερα, η υπηρεσία 5G χρησιμοποιείται ήδη σε αεροδρόμια, λιμάνια, σιδηροδρομικούς σταθμούς και άλλους κόμβους logistics που είναι κρίσιμοι για την υποδομή της αλυσίδας εφοδιασμού, αλλά οι δυνατότητές της ελάχιστα έχουν αξιοποιηθεί. Σύντομα, αναμένετε ότι η συνδεσιμότητα 5G θα διαδραματίσει μεγαλύτερο ρόλο στη βελτίωση της εμπειρίας τόσο των εργαζομένων όσο και των πελατών. Τα προγράμματα που ήδη εφαρμόζονται πιλοτικά περιλαμβάνουν συσκευές IoT, όπως αισθητήρες ραφιών που γνωρίζουν πότε ένα προϊόν είναι εκτός αποθέματος και το παραγγείλουν ξανά αμέσως, ταμεία χωρίς ταμείο και κάμερες HD και drones για την αντικατάσταση των φρουρών ασφαλείας.

Σταθερά ασύρματα δίκτυα

Η ιδέα των «σταθερών» ασύρματων συνδέσεων—μια σύνδεση στο Διαδίκτυο που προσφέρει μια απρόσκοπτη ασύρματη εμπειρία σε ένα σπίτι ή επιχείρηση μέσω ραδιοκυμάτων και όχι μέσω καλωδίου ή οπτικής ίνας—μπορεί να βοηθήσει στην παροχή του Διαδικτύου φθηνά σε περισσότερα άτομα και μέρη. Σε ένα σταθερό οικοσύστημα 5G, μια κεραία είναι συνδεδεμένη σε ένα σπίτι ή μια επιχείρηση που συνδέεται με τον πλησιέστερο πομπό 5G. Τα σταθερά ασύρματα δίκτυα 5G μπορούν να προσφέρουν τις ίδιες ταχύτητες, συνδεσιμότητα και αξιοπιστία με τις συνδέσεις οπτικών ινών ή καλωδίων με ένα κλάσμα του κόστους.  

Σύμφωνα με ένα πρόσφατο ιστολόγιο της Παγκόσμιας Τράπεζας (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός της IBM), παρέχοντας συνδεσιμότητα στο Διαδίκτυο —και συγκεκριμένα ασύρματη πρόσβαση— βοηθά να βγουν εκατομμύρια άνθρωποι από τη φτώχεια κάθε χρόνο. Μια τεχνολογία 5G που μπορεί να προσφέρει τα ίδια οφέλη με πολύ χαμηλότερο κόστος σε εκατομμύρια ανθρώπους θα μπορούσε να αλλάξει το παιχνίδι, φέρνοντας τα οφέλη της σύνδεσης στο Διαδίκτυο σε κοινότητες που ζουν χωρίς αυτήν εδώ και χρόνια.

Έξυπνες πόλεις

Ίσως κανένα άλλο περιβάλλον δεν είναι έτοιμο να αλλάξει τόσο πολύ λόγω της συνδεσιμότητας 5G όσο τα πολυσύχναστα αστικά κέντρα όπου η κυκλοφορία με τα πόδια και τα αυτοκίνητα έχει οδηγήσει εδώ και πολύ καιρό σε κυκλοφοριακή συμφόρηση, ατμοσφαιρική ρύπανση και ηχορύπανση. Το 5G βοηθά ήδη τις πόλεις να βελτιώσουν τη ροή της κυκλοφορίας και την ποιότητα του αέρα με αισθητήρες συνδεδεμένους μέσω του IoT, αλλά το μέλλον πιθανότατα θα φέρει πολύ περισσότερη καινοτομία σε αυτόν τον χώρο.

Ένας από τους μεγαλύτερους τομείς όπου οι έξυπνες πόλεις μπορούν να αξιοποιήσουν περισσότερο το 5G είναι οι δυνατότητές του AI. Επί του παρόντος, δοκιμάζονται προγράμματα που θα δουν την τεχνητή νοημοσύνη με δυνατότητα 5G να βοηθά σε οτιδήποτε, από την πιο έξυπνη διαχείριση ενέργειας έως τη δρομολόγηση κλήσεων 911. Στη Βιέννη, WienBot, ένα chatbot AI (ο σύνδεσμος βρίσκεται έξω από το ibm.com), βοηθά τους χρήστες να λύσουν προβλήματα τόσο απλά όσο να βρουν το πλησιέστερο σιντριβάνι ή ένα μέρος για να φάνε δείπνο σε τόσο περίπλοκες εργασίες όπως η ανανέωση του διαβατηρίου τους και η απόκτηση ταξιδιωτικών βίζας.

Edge computing και AI

Τέλος, το edge computing -ένα υπολογιστικό πλαίσιο που βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο 5G για την εκτέλεση υπολογισμών πιο κοντά στις πηγές δεδομένων- είναι έτοιμο να βοηθήσει τις επιχειρήσεις να επιτύχουν άνευ προηγουμένου έλεγχο στα δεδομένα τους και να εξάγουν πληροφορίες ακόμα πιο γρήγορα από ό,τι είναι ήδη. Ένας τομέας όπου το edge computing είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για ανάπτυξη είναι το cloud computing, όπου η τεχνητή νοημοσύνη απαιτεί μεγάλες ποσότητες ισχύος για να χειριστεί τα δεδομένα που έχει αναλάβει να αναλύσει. Εδώ, η συνδεσιμότητα και η αξιοπιστία 5G είναι το κλειδί για την επίτευξη αξίας για την επιχείρηση. Για παράδειγμα, η αποστολή δεδομένων από το ένα σημείο στο άλλο σε μια εφαρμογή συνομιλίας ή προσωπικής χρηματοδότησης απαιτεί πρόσθετη ισχύ και πόρους που δεν είναι απαραίτητοι εάν τα δεδομένα αναλύονται στην πηγή τους.

Σύντομα, είναι πιθανό ότι οι υπολογιστές άκρων θα κάνουν πραγματικότητα την ανάλυση τεχνητής νοημοσύνης μεγάλου όγκου δεδομένων σε πραγματικό χρόνο για τα πάντα, από εφαρμογές φυσικής κατάστασης και υγείας έως τηλεχειριζόμενα οχήματα, όπως δορυφόρους και drones. Δεδομένων των δυνατοτήτων του, η χρήση υπολογιστών αιχμής με δυνατότητα 5G γίνεται γρήγορα το πρότυπο για την επεξεργασία εταιρικών δεδομένων. Σύμφωνα με αυτό το λευκό χαρτί της Gartner (ο σύνδεσμος βρίσκεται εκτός ibm.com), έως το 2025, το 75% των εταιρικών δεδομένων θα υποβάλλεται σε επεξεργασία στο άκρο (σε σύγκριση με μόλις 10% σήμερα).

Λύσεις 5G με το IBM Cloud Satellite

Για να μπορέσετε να επωφεληθείτε από όλες τις πιθανές δυνατότητες που έχει το μέλλον του 5G, χρειάζεστε μια πλατφόρμα που έχει κατασκευαστεί για αυτό. Το IBM Cloud Satellite σάς επιτρέπει να αναπτύσσετε και να εκτελείτε εφαρμογές με συνέπεια σε περιβάλλοντα εσωτερικής εγκατάστασης, υπολογιστών αιχμής και δημόσιου cloud σε ένα δίκτυο 5G. Και όλα αυτά ενεργοποιούνται από ασφαλείς και ελεγχόμενες επικοινωνίες εντός του IBM Cloud.

Εξερευνήστε το IBM Cloud Satellite