Depuis son déploiement en 2019, Réseaux sans fil 5G ont augmenté à la fois en termes de disponibilité et cas d'utilisation. Apple a été l'un des premiers fabricants à tester l'appétit pour la 5G en 2020 en proposant son dernier iPhone compatible 5G. À partir de là, les vannes se sont ouvertes, et aujourd'hui autant 62 % des smartphones sont équipés d'une connectivité 5G (le lien réside en dehors d'ibm.com.) Le nombre de réseaux continue également de croître, avec de nombreux fournisseurs d'accès Internet (FAI) populaires comme Verizon, Google et AT&T, offrant une connectivité 5G dans les foyers et les entreprises. 

Mais que nous réserve l’avenir ? La 5G a été saluée comme une technologie disruptive, comparable à intelligence artificielle (IA), apprentissage automatique (ML) et par Internet des Objets (IoT) en termes de types de changements que cela entraînera. Dans quelle mesure cela est-il vrai et dans quelle mesure cela n’est-il que du battage médiatique ? Pour répondre à cette question, nous devons d’abord examiner comment fonctionne la 5G et ce qui la différencie des autres technologies.

Qu'est-ce que 5G?

La 5G (technologie mobile de cinquième génération) est une nouvelle norme pour les réseaux cellulaires développée par le Projet de partenariat de 3e génération (3FPP) en 2018 pour remplacer les normes précédentes de 3G, 4G et 4G LTE. Son objectif était de définir un nouvel ensemble de normes pour les appareils et applications compatibles avec les réseaux 5G. Comme ses prédécesseurs, la 5G utilise les ondes radio pour transmettre des données. Cependant, grâce à l’amélioration de la latence, du débit et de la bande passante, les réseaux 5G peuvent atteindre des vitesses de téléchargement et de téléchargement beaucoup plus rapides, ce qui leur confère une gamme d’applications beaucoup plus large.  

En quoi la 5G est-elle différente des générations précédentes de réseaux sans fil ?

Grâce aux améliorations technologiques, la 5G a été saluée pour son potentiel de transformation dans un certain nombre de secteurs. Cela est dû en grande partie à sa capacité à déplacer de gros volumes de données rapidement et en toute sécurité entre des appareils connectés à des vitesses jamais atteintes auparavant. Depuis l’invention du haut débit mobile et son expansion progressive dans tous les domaines de la vie professionnelle et familiale, la quantité de données générées par les réseaux et les appareils mobiles qui y fonctionnent a augmenté de façon exponentielle. Aujourd'hui, certaines technologies (par exemple l'IA et le ML) nécessitent trop de données pour fonctionner aux vitesses offertes par les générations précédentes de réseaux sans fil. La 5G, en revanche, avec ses vitesses ultra-rapides et ses fréquences de bande élevée (24 GHz à 40 GHz), est bien adaptée aux applications qui exigent un accès rapide et sûr à de grandes quantités de données.

Voici quelques-unes des différences les plus importantes entre la 5G et ses prédécesseurs :

• Empreinte physique réduite : Les émetteurs 5G sont plus petits que ceux des réseaux de leurs prédécesseurs, et leurs « cellules » (les zones géographiques dont dépend la technologie sans fil pour la connectivité) sont plus petites et nécessitent moins d'énergie.
• Taux d'erreur améliorés : Le schéma adaptatif de modulation et de codage (MCS) de la 5G, un schéma de transmission de données, est plus puissant que les schémas utilisés dans les réseaux 3G et 4G. Cela rend son taux d'erreur de bloc (BER) – la fréquence des erreurs sur ses réseaux – beaucoup plus faible.
• Meilleure bande passante : En utilisant plus de fréquences radio que les réseaux de communications sans fil précédents, y compris la bande basse (moins de 1 GHz), la bande moyenne (1 GHz à 6 GHz) et la bande haute (24 GHz à 40 GHz), la 5G peut prendre en charge davantage d'appareils à le même temps.
• Latence plus faible : La 5G est faible latence- une mesure du temps nécessaire aux données pour voyager d'un endroit à un autre - est meilleure que sur les réseaux précédents, ce qui rend les activités de routine comme le téléchargement d'un fichier ou le travail dans le cloud beaucoup plus rapides. 

Comment fonctionne la 5G ?

Comme tous les autres réseaux sans fil, la 5G repose sur des « cellules » pour fonctionner. Dans chaque cellule, un appareil sans fil, tel qu'un téléphone, un ordinateur portable ou une tablette, est connecté à Internet à l'aide d'ondes radio qui rebondissent entre une antenne 5G et une station de base. La même technologie qui a alimenté toutes les générations précédentes de réseaux sans fil alimente également la 5G, mais avec quelques améliorations. Notamment, les réseaux 5G transmettent des données à une vitesse pouvant atteindre 10, voire 20 gigabits par seconde (Gbps), soit plus de 100 fois plus vite que la 4G.

À mesure que le nombre d’appareils conçus pour la technologie 5G augmente, la demande pour les réseaux eux-mêmes augmente également. En Amérique du Nord, toutes les entreprises de télécommunications populaires proposent désormais la 5G, couvrant plus de 200 millions de foyers et d'entreprises (le lien réside en dehors d'ibm.com), et ce nombre devrait doubler au cours des quatre prochaines années.

Voici trois domaines critiques dans lesquels la technologie 5G est supérieure à ses prédécesseurs.

Nouvelle norme RAT

La norme 5G NR (New Radio) pour les réseaux cellulaires définit la prochaine génération de spécifications de technologie d'accès radio (RAT) pour tous les réseaux mobiles 5G. Aujourd'hui, 45 % des réseaux dans le monde sont compatibles 5G, et ce chiffre devrait atteindre 85 % d'ici la fin de la décennie, selon un récent rapport d'Ericsson (le lien réside en dehors d'ibm.com).

Capacités de découpage du réseau

Sur les réseaux 5G, les opérateurs de télécommunications peuvent proposer plusieurs réseaux virtuels indépendants (en plus des réseaux publics) sur la même infrastructure 5G, permettant aux utilisateurs de faire plus de choses à distance avec une sécurité plus grande que jamais.

Réseaux privés

En plus du découpage du réseau, la 5G permet aux utilisateurs de créer des réseaux privés avec une personnalisation et une sécurité améliorées. Les entreprises qui recherchent davantage de contrôle et de mobilité pour leurs employés se tournent de plus en plus vers les architectures de réseaux 5G privées plutôt que vers les réseaux publics.

Avenir de la 5G : innovations dans les années à venir

L’intérêt pour les réseaux 5G et les appareils et applications qui les utilisent est naturellement élevé, tant chez les consommateurs que chez les chefs d’entreprise. Selon ce récent livre blanc d'IDC (le lien réside en dehors d'ibm.com), rien qu'aux États-Unis, près de 120 millions d'appareils 5G devraient être expédiés d'ici fin 2023, soit une augmentation de 9.3 % par rapport à l'année précédente. D'ici 2027, dernière année couverte par le rapport, 155 millions d'unités devraient être expédiées, ce qui représente un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 7.4 %.

Bien que les mêmes numéros ne soient pas disponibles dans le monde entier, un rapport Statista (le lien réside en dehors d'ibm.com) estime la pénétration mondiale des smartphones compatibles 5G à 59 % en 2023, et ce chiffre devrait atteindre plus de 82 % d'ici 2027.

Mais au-delà des chiffres, que signifie réellement ce regain d’intérêt ? Parfois, avec les nouvelles technologies, il peut être difficile de séparer ce qui est réel de toute l'excitation. Voici un aperçu plus approfondi de certains des domaines que la 5G devrait avoir un impact et des changements probables qu'elle apportera.

Système de santé

Dans le secteur de la santé, la 5G permet déjà une plus grande efficacité, des informations plus approfondies à partir des données et des améliorations des résultats pour les patients. Sa faible latence, sa vitesse élevée et sa bande passante accrue aideront les médecins à découvrir de nouveaux traitements, à effectuer des procédures critiques à distance à l'aide de la robotique et à accéder aux informations sur les patients sur le terrain, où qu'ils se trouvent.

Plus précisément, la 5G continuera à réaliser les objectifs suivants :

• Ajoutez au nombre d’appareils IoT utilisés pour surveiller à distance la santé des patients.
• Fournissez une connectivité fiable avec des résultats en temps réel, permettant au personnel de prendre des décisions plus rapides et plus éclairées concernant les soins aux patients.
• Transmettez des photos et des vidéos HD, telles que des radiographies et des mammographies, rapidement et en toute sécurité afin que leurs résultats puissent être lus à distance.

Des chaînes d'approvisionnement

À mesure que la connectivité 5G se répand, les chaînes d’approvisionnement du monde entier bénéficieront de ses vitesses ultra-rapides et de sa fiabilité accrue. Étant donné que les réseaux dont dépend le commerce mondial sont de plus en plus numérisés, leur fonctionnement dépend plus que jamais des capacités de transmission de données à haut débit et des vitesses 5G. Plus une chaîne d’approvisionnement est numérisée et automatisée, plus la 5G peut être exploitée pour accroître l’efficacité, réduire les coûts et accroître la sécurité.  

Aujourd’hui, le service 5G est déjà utilisé dans les aéroports, les ports, les gares et autres centres logistiques essentiels à l’infrastructure de la chaîne d’approvisionnement, mais son potentiel est à peine exploité. Bientôt, on s’attend à ce que la connectivité 5G joue un rôle plus important dans l’amélioration de l’expérience des employés et des clients. Les programmes déjà testés incluent des dispositifs IoT, tels que des capteurs d'étagères qui savent quand un article est en rupture de stock et le commandent immédiatement, des caisses sans caissier, ainsi que des caméras et des drones HD pour remplacer les agents de sécurité.

Réseaux fixes sans fil

Le concept de connexions sans fil « fixes » (une connexion Internet qui offre une expérience sans fil transparente dans une maison ou une entreprise via des ondes radio plutôt que via le câble ou la fibre) peut aider à fournir Internet à moindre coût à davantage de personnes et de lieux. Dans un écosystème 5G fixe, une antenne est fixée à une maison ou un lieu de travail et se connecte à l'émetteur 5G le plus proche. Les réseaux sans fil fixes 5G peuvent offrir les mêmes vitesses, connectivité et fiabilité que les connexions par fibre optique ou par câble, à une fraction du coût.  

Selon un blog récent de la Banque mondiale (le lien réside en dehors d'IBM), la fourniture d'une connectivité Internet, et plus particulièrement d'un accès sans fil, aide des millions de personnes à sortir de la pauvreté chaque année. Une technologie 5G capable d’offrir les mêmes avantages à un coût bien inférieur à des millions de personnes pourrait changer la donne, en apportant les avantages de la connectivité Internet aux communautés qui en vivent sans depuis des années.

villes intelligentes

Peut-être qu’aucun autre environnement n’est prêt à changer autant en raison de la connectivité 5G que les centres urbains surpeuplés où la circulation piétonnière et automobile a longtemps entraîné des embouteillages, de la pollution atmosphérique et sonore. La 5G aide déjà les villes à améliorer la fluidité du trafic et la qualité de l’air grâce à des capteurs connectés via l’IoT, mais l’avenir apportera probablement beaucoup plus d’innovation dans ce domaine.

L’un des domaines les plus importants dans lesquels les villes intelligentes peuvent tirer davantage parti de la 5G réside dans ses capacités en matière d’IA. Actuellement, des programmes sont en cours de test qui permettraient à l’IA compatible 5G de contribuer à tout, depuis une gestion plus intelligente de l’énergie jusqu’au routage des appels au 911. A Vienne, WienBot, un chatbot IA (lien externe à ibm.com), aide les utilisateurs à résoudre des problèmes aussi simples que trouver la fontaine à eau la plus proche ou un endroit pour dîner ou des tâches aussi complexes que le renouvellement de leur passeport et l'obtention de visas de voyage.

Informatique de pointe et IA

Enfin, l’edge computing – un cadre informatique qui s’appuie fortement sur la 5G pour effectuer des calculs au plus près des sources de données – est sur le point d’aider les entreprises à atteindre un contrôle sans précédent sur leurs données et à extraire des informations encore plus rapidement qu’elles ne le sont déjà. L'un des domaines dans lesquels l'informatique de pointe est particulièrement bien placé pour croître est celui du cloud computing, où l'IA nécessite de grandes quantités d'énergie pour gérer les données qu'elle est chargée d'analyser. Ici, la connectivité et la fiabilité de la 5G sont essentielles à la création de valeur pour l’entreprise. Par exemple, l'envoi de données d'un point à un autre dans une application de chat ou de finances personnelles nécessite une puissance et des ressources supplémentaires qui ne sont pas nécessaires si les données sont analysées à leur source.

Bientôt, il est possible que l'informatique de pointe fasse de l'analyse IA en temps réel de grands volumes de données une réalité pour tout, depuis les applications de fitness et de santé jusqu'aux véhicules télécommandés comme les satellites et les drones. Compte tenu de son potentiel, l’utilisation de l’edge computing compatible 5G devient rapidement la norme pour le traitement des données d’entreprise. Selon ce livre blanc de Gartner (le lien réside en dehors d'ibm.com), d'ici 2025, 75 % des données d'entreprise seront traitées en périphérie (contre seulement 10 % aujourd'hui).

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