2019年の展開以来、 5Gワイヤレスネットワーク 可用性と ユースケース。 Apple は、5G 互換性のある最新の iPhone を提供することで、2020 年に 5G への意欲をテストした最初のメーカーの XNUMX つです。そこから水門が開き、今日も スマートフォンの 62% は 5G 接続を備えて構築されています (リンクは ibm.com の外にあります。) ネットワークの数も増え続けており、Verizon、Google、AT&T などの多くの人気のあるインターネット サービス プロバイダー (ISP) が家庭と企業の両方に 5G 接続を提供しています。 

しかし、将来には何が待っているのでしょうか? 5G は、次のような破壊的テクノロジーとして歓迎されています。 人工知能（AI), 機械学習（ML） と インターネットのもの（IoT） それがどのような変化をもたらすかという点で。どこまでが真実で、どこまでが単なる誇大広告でしょうか?この質問に答えるには、まず 5G がどのように機能するのか、他のテクノロジーと何が違うのかを検討する必要があります。

5Gとは何ですか？

5G (第 3 世代モバイル技術) は、3G、2018G、および 3G LTE の以前の規格に代わるものとして、4 年に第 4 世代パートナーシップ プロジェクト (5FPP) によって開発された携帯電話ネットワークの新しい規格です。その目標は、5G ネットワークと互換性のあるデバイスとアプリケーションの新しい標準セットを定義することでした。前世代と同様に、5G はデータの送信に電波を使用します。ただし、遅延、スループット、帯域幅が改善されたため、XNUMXG ネットワークはダウンロードとアップロードの速度が大幅に向上し、アプリケーションの範囲が大幅に広がりました。  

5G は前世代のワイヤレス ネットワークとどう違うのですか?

技術の進歩により、5G は多くの業界にわたって変革の可能性を秘めていると称賛されています。これは主に、接続されたデバイス間でこれまでにない速度で大量のデータを迅速かつ安全に移動できる機能によるものです。モバイル ブロードバンドが発明され、仕事や家庭生活の隅々まで徐々に拡大して以来、ネットワークとその上で動作するモバイル デバイスによって生成されるデータの量は飛躍的に増加しました。現在、一部のテクノロジー (AI や ML など) は、前世代のワイヤレス ネットワークが提供する速度で実行するには大量のデータを必要とします。一方、5G は超高速の速度と高帯域周波数 (24GHz ～ 40GHz) を備えており、大量のデータへの迅速かつ安全なアクセスを必要とするアプリケーションに最適です。

5G とその以前のバージョンの最も重要な違いは次のとおりです。

• 物理的な設置面積が小さい: 5G 送信機は、以前のネットワークの送信機よりも小さく、その「セル」（無線技術が接続に依存する地理的エリア）も小さく、必要な電力も少なくなります。
• エラー率の改善: 5G の適応変調符号化方式 (MCS) は、データを送信するための方式であり、3G および 4G ネットワークで使用される方式よりも強力です。これにより、ネットワーク上のエラーの頻度であるブロック エラー レート (BER) が大幅に低くなります。
• 帯域幅の向上: 1G は、ローバンド (1 GHz 未満)、ミッドバンド (6 GHz ～ 24 GHz)、ハイバンド (40 GHz ～ 5 GHz) など、以前の無線通信ネットワークよりも多くの無線周波数を使用することで、より多くのデバイスをサポートできます。同じ時間です。
• 低遅延: 5Gは低い 待ち時間データがある場所から別の場所に移動するのにかかる時間の測定値は、以前のネットワークよりも優れており、ファイルのダウンロードやクラウドでの作業などの日常的なアクティビティがはるかに速くなります。 

5Gはどのように機能しますか？

他のすべてのワイヤレス ネットワークと同様、5G は機能するために「セル」に依存します。各セル内では、電話、ラップトップ、タブレットなどの無線デバイスが、5G アンテナと基地局の間で反射する電波を使用してインターネットに接続されます。前世代のワイヤレス ネットワークを支えてきたのと同じテクノロジーが 5G でも利用されていますが、いくつかの改良が加えられています。特に、5G ネットワークは 10 または 20 ギガビット/秒 (Gbps) の速度でデータを送信します。これは 100G の 4 倍以上です。

5G テクノロジー用に構築されたデバイスの数が増加するにつれて、ネットワーク自体の需要も増加します。北米では現在、すべての人気通信会社が 5G を提供しています。 200億以上の住宅や企業をカバー (リンクは ibm.com の外にあります)、その数は今後 4 年間で 2 倍になると予測されています。

5G テクノロジーが以前のテクノロジーよりも優れている XNUMX つの重要な分野を次に示します。

新しい RAT 標準

セルラー ネットワークの 5G NR (New Radio) 標準は、すべての 5G モバイル ネットワークの次世代無線アクセス テクノロジー (RAT) 仕様を定義します。現在、世界中のネットワークの 45% が 5G に対応しており、その数は 85 年末までに XNUMX% に増加すると予測されています。 エリクソンによる最近のレポート (リンクは ibm.com の外にあります)。

ネットワークスライシング機能

5G ネットワークでは、通信事業者は同じ 5G インフラストラクチャ上に複数の独立した仮想ネットワーク (パブリック ネットワークに加えて) を提供できるため、ユーザーはこれまでよりも優れたセキュリティでより多くのことをリモートで実行できるようになります。

私設ネットワーク

5G では、ネットワーク スライシングに加えて、ユーザーはパーソナライゼーションとセキュリティが強化されたプライベート ネットワークを作成できます。従業員のさらなる制御とモビリティを求める企業は、パブリック ネットワークではなくプライベート 5G ネットワーク アーキテクチャに注目することが増えています。

5G の未来: 今後数年間のイノベーション

5G ネットワークとその上で動作するデバイスやアプリケーションに対する関心が、消費者とビジネス リーダーの間で高いのは当然のことです。によると この最近の IDC ホワイトペーパー (リンクは ibm.com の外にあります)、米国だけでも、120 年末までにほぼ 5 億 2023 万台の 9.3G デバイスが出荷されると予想されており、これは前年比 2027% 増加です。レポートの対象となる最終年である 155 年までに、7.4 億 XNUMX 万個の出荷が見込まれており、これは年間平均成長率 (CAGR) XNUMX% に相当します。

世界中で同じ番号が利用できるわけではありませんが、 Statistaレポート (リンクは ibm.com の外部にあります) 5G 対応スマートフォンの世界的な普及率は 59 年に 2023% と予測されており、その数字は 82 年までに 2027% 以上に達すると予想されています。

しかし、数字を超えて、この関心の高まりは実際には何を意味するのでしょうか?新しいテクノロジーを使用すると、何が現実なのか、すべての興奮から区別することが困難になる場合があります。ここでは、5G が影響を与えると予想される分野のいくつかと、それがもたらす可能性のある変化について詳しく見ていきます。

ヘルスケア

ヘルスケア業界では、5G によってすでに効率の向上、データからのより深い洞察、患者の転帰の改善が可能になっています。低遅延、高速、帯域幅の増加により、医師は新しい治療法の発見、ロボット工学を使用した重要な処置の遠隔実行、現場のどこにいても患者情報にアクセスできるようになります。

より具体的には、5G は引き続き次のことを実行します。

• 患者の健康状態を遠隔監視するために使用される IoT デバイスの数が増加します。
• リアルタイムの結果を備えた信頼性の高い接続を提供することで、スタッフが患者のケアについてより迅速に、より多くの情報に基づいた意思決定を行えるようにします。
• X 線やマンモグラムなどの HD 写真とビデオを迅速かつ安全に送信し、結果をリモートで読み取ることができます。

サプライチェーン

5G 接続が普及すると、あらゆる場所のサプライ チェーンがその超高速速度と信頼性の向上の恩恵を受けることになります。世界の貿易が依存するネットワークはますますデジタル化されているため、ネットワークが機能するには高速データ伝送機能と 5G 速度への依存度がこれまで以上に高まっています。サプライチェーンのデジタル化と自動化が進むほど、より多くの 5G を活用して効率を高め、コストを削減し、セキュリティを強化できます。  

現在、5G サービスはすでに空港、港、駅、その他のサプライ チェーン インフラストラクチャに不可欠な物流ハブで使用されていますが、その可能性はほとんど活用されていません。間もなく、5G 接続が従業員と顧客の両方のエクスペリエンスを向上させる上でより大きな役割を果たすことが期待されます。すでに試験導入されているプログラムには、商品の在庫切れを検知してすぐに再注文する棚センサー、レジなしのチェックアウト、警備員の代わりとなる HD カメラやドローンなどの IoT デバイスが含まれています。

固定無線ネットワーク

「固定」ワイヤレス接続の概念 (ケーブルやファイバーではなく電波を介して家庭や企業でシームレスなワイヤレス エクスペリエンスを提供するインターネット接続) は、より多くの人や場所にインターネットを安価に提供するのに役立ちます。固定 5G エコシステムでは、アンテナが家または事業所に取り付けられ、最も近い 5G 送信機に接続されます。 5G 固定無線ネットワークは、ファイバーまたはケーブル接続と同じ速度、接続性、信頼性をわずかなコストで提供できます。  

による 最近の世界銀行のブログ (リンクは IBM の外部にあります) インターネット接続、特にワイヤレス アクセスの提供により、毎年数百万人が貧困から抜け出すことができます。はるかに低コストで何百万人もの人々に同じメリットを提供できる 5G テクノロジーは、長年インターネット接続なしで生活してきたコミュニティにインターネット接続の利点をもたらす革新的な技術となる可能性があります。

スマート都市

おそらく、5G 接続によってこれほど大きく変化しようとしている環境は、長年にわたり徒歩や車の交通が渋滞、大気汚染、騒音公害を引き起こしてきた混雑した都市中心部ほどないでしょう。 5G はすでに、IoT 経由で接続されたセンサーにより都市の交通の流れと大気質の改善に役立っていますが、将来はこの分野にさらに多くの革新をもたらす可能性があります。

スマートシティが 5G をさらに活用できる最大の分野の 5 つは、AI 機能です。現在、911G 対応の AI がよりスマートなエネルギー管理から XNUMX 通報のルーティングまであらゆる分野で支援するプログラムがテストされています。ウィーンでは、 WienBot、AI チャットボット (リンクは ibm.com の外部にあります) は、ユーザーが最寄りの水飲み場や夕食を食べる場所を見つけるなどの単純な問題から、パスポートの更新や旅行ビザの取得などの複雑なタスクまでを解決するのに役立ちます。

エッジコンピューティングとAI

最後に、エッジ コンピューティング (データ ソースに近い計算を実行するために 5G に大きく依存するコンピューティング フレームワーク) は、企業がデータに対する前例のない制御を実現し、これまでよりもさらに迅速に洞察を抽出できるようにする準備が整っています。エッジ コンピューティングが成長に特に有利な分野の 5 つはクラウド コンピューティングです。クラウド コンピューティングでは、AI が分析を担当するデータを処理するために大量の電力を必要とします。ここでは、XNUMXG 接続と信頼性が企業にとっての価値を実現するための鍵となります。たとえば、チャットやパーソナル ファイナンス アプリケーションでデータをあるポイントから別のポイントに送信するには、データがソースで分析されている場合には不要な追加の電力とリソースが必要です。

間もなく、エッジ コンピューティングによって、フィットネスや健康アプリから衛星やドローンなどの遠隔操作車両に至るまで、あらゆるものについて大量のデータのリアルタイム AI 分析が実現する可能性があります。その可能性を考えると、5G 対応のエッジ コンピューティングの利用は、急速に企業データ処理の標準になりつつあります。によると このガートナーのホワイトペーパー (リンクは ibm.com の外部にあります)、2025 年までに、企業データの 75% がエッジで処理されるようになります (現在はわずか 10%)。

IBM Cloud Satellite を使用した 5G ソリューション

5G の将来が持つ潜在的な可能性をすべて活用するには、そのために構築されたプラットフォームが必要です。 IBM Cloud Satellite を使用すると、5G ネットワーク上のオンプレミス、エッジ・コンピューティング、パブリック・クラウド環境全体でアプリを一貫してデプロイして実行できます。そして、それはすべて、IBM Cloud 内の安全で監査可能な通信によって可能になります。

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