Sedan lanseringen 2019, 5G trådlösa nätverk har växt i både tillgänglighet och använd fall. Apple var en av de första tillverkarna som testade aptiten för 5G 2020 genom att erbjuda sin nyaste iPhone med 5G-kompatibilitet. Därifrån öppnades slussarna, och idag lika mycket som 62 % av smartphones är byggda med 5G-anslutning (länken finns utanför ibm.com.) Antalet nätverk fortsätter också att växa, med många populära Internetleverantörer (ISP) som Verizon, Google och AT&T, som erbjuder 5G-anslutning i både hem och företag. 

Men vad har framtiden att erbjuda? 5G har hyllats som en störande teknik, jämförbar med artificiell intelligens (AI), maskininlärning (ML) och Internet av saker (IoT) när det gäller vilken typ av förändring den kommer att medföra. Hur mycket av det är sant och hur mycket är bara hype? För att svara på den frågan måste vi först titta på hur 5G fungerar och vad som gör det annorlunda än andra tekniker.

Vad är 5G?

5G (femte generationens mobilteknik) är en ny standard för mobilnät som utvecklades av 3rd Generation Partnership Project (3FPP) 2018 för att ersätta de tidigare standarderna för 3G, 4G och 4G LTE. Dess mål var att definiera en ny uppsättning standarder för enheter och applikationer som är kompatibla med 5G-nätverk. Liksom sina föregångare använder 5G radiovågor för att överföra data. Men på grund av förbättringar i latens, genomströmning och bandbredd kan 5G-nätverk nå mycket snabbare nedladdnings- och uppladdningshastigheter, vilket ger det ett mycket bredare utbud av applikationer.  

Hur skiljer sig 5G från tidigare generationer av trådlösa nätverk?

På grund av tekniska förbättringar har 5G hyllats för sin transformativa potential inom ett antal branscher. Detta beror till stor del på dess förmåga att snabbt och säkert flytta stora datamängder mellan anslutna enheter med hastigheter som aldrig uppnåtts tidigare. Sedan uppfinningen av mobilt bredband och dess gradvisa expansion till varje hörn av arbets- och hemlivet har mängden data som genereras av nätverken och mobila enheter som körs på det ökat exponentiellt. Idag kräver vissa tekniker (t.ex. AI och ML) för mycket data för att köras med hastigheter som tidigare generationer av trådlösa nätverk erbjuder. 5G å andra sidan, med sina blixtsnabba hastigheter och högbandsfrekvenser (24GHz–40GHz), lämpar sig väl för applikationer som kräver snabb och säker åtkomst till stora datamängder.

Här är några av de viktigaste skillnaderna mellan 5G och dess föregångare:

• Mindre fysiskt fotavtryck: 5G-sändare är mindre än de i föregångares nätverk, och dess "celler" - de geografiska områden som trådlös teknik är beroende av för anslutning - är mindre och kräver mindre ström.
• Förbättrade felfrekvenser: 5G:s adaptiva modulerings- och kodningsschema (MCS), ett schema för att överföra data, är mer kraftfullt än de scheman som används i 3G- och 4G-nätverk. Detta gör dess Block Error Rate (BER) – frekvensen av fel i dess nätverk – mycket lägre.
• Bättre bandbredd: Genom att använda fler radiofrekvenser än tidigare trådlösa kommunikationsnätverk, inklusive lågband (mindre än 1 GHz), mellanband (1 GHz–6 GHz) och högband (24 GHz–40 GHz), kan 5G stödja fler enheter på samtidigt.
• Lägre latens: 5G är lågt latens— ett mått på den tid det tar för data att resa från en plats till en annan — är bättre än på tidigare nätverk, vilket gör rutinaktiviteter som att ladda ner en fil eller arbeta i molnet mycket snabbare. 

Hur fungerar 5G?

Liksom alla andra trådlösa nätverk är 5G beroende av "celler" för att fungera. Inom varje cell är en trådlös enhet, såsom en telefon, bärbar dator eller surfplatta, ansluten till internet med hjälp av radiovågor som studsar mellan en 5G-antenn och basstation. Samma teknik som har drivit varje tidigare generation av trådlösa nätverk driver också 5G, men med vissa förbättringar. Noterbart är att 5G-nätverk överför data så snabbt som 10 eller till och med 20 gigabit per sekund (Gbps) – mer än 100 gånger snabbare än 4G.

I takt med att antalet enheter byggda för 5G-teknik ökar, ökar också efterfrågan på själva nätverken. I Nordamerika erbjuder alla populära telekommunikationsföretag 5G nu, täcker mer än 200 miljoner hem och företag (länken finns utanför ibm.com), med det antalet som förväntas fördubblas under de kommande fyra åren.

Här är tre kritiska områden där 5G-tekniken är överlägsen sina föregångare.

Ny RAT-standard

5G NR (New Radio)-standarden för mobilnät definierar nästa generations specifikation för radioaccessteknologi (RAT) för alla 5G-mobilnätverk. Idag är 45 % av näten över hela världen 5G-kompatibla, med den siffran som förväntas stiga till 85 % i slutet av decenniet enligt en färsk rapport från Ericsson (länken finns utanför ibm.com).

Nätverksskärningsfunktioner

På 5G-nätverk kan telekomoperatörer erbjuda flera oberoende virtuella nätverk (utöver offentliga) på samma 5G-infrastruktur, vilket tillåter användare att göra fler saker på distans med större säkerhet än någonsin tidigare.

Privata nätverk

Förutom nätverksdelning tillåter 5G användare att skapa privata nätverk med förbättrad personalisering och säkerhet. Företag som söker mer kontroll och mobilitet för anställda vänder sig alltmer till privata 5G-nätverksarkitekturer snarare än offentliga nätverk.

5G-framtid: Innovationer under de kommande åren

Intresset för 5G-nätverk och de enheter och applikationer som körs på dem är förståeligt stort bland både konsumenter och företagsledare. Enligt denna senaste vitbok från IDC (länken finns utanför ibm.com), bara i USA förväntades nästan 120 miljoner 5G-enheter levereras i slutet av 2023 – en ökning med 9.3 % jämfört med föregående år. Till 2027, det sista året som omfattas av rapporten, förväntas 155 miljoner enheter levereras, vilket motsvarar en sammansatt årlig tillväxttakt (CAGR) på 7.4%.

Även om samma nummer inte är tillgängliga över hela världen, en Statista-rapport (länken finns utanför ibm.com) fastställer global penetration av 5G-kompatibla smartphones till 59 % 2023, med den siffran som förväntas nå mer än 82 % 2027.

Men om man går bortom siffrorna, vad betyder egentligen denna ökning av intresse? Ibland, med ny teknik, kan det vara svårt att skilja det som är verkligt från all spänning. Här är en närmare titt på några av de områden som 5G förväntas påverka och de troliga förändringarna det kommer att medföra.

Sjukvård

Inom sjukvårdsindustrin möjliggör 5G redan större effektivitet, djupare insikter från data och förbättringar av patientresultat. Dess låga latens, höga hastighet och ökade bandbredd kommer att hjälpa läkare att upptäcka nya behandlingar, utföra kritiska procedurer på distans med hjälp av robotteknik och få tillgång till patientinformation i fält, oavsett var de befinner sig.

Mer specifikt kommer 5G fortsätta att göra följande:

• Lägg till antalet IoT-enheter som används för att fjärrövervaka patientens hälsa.
• Leverera pålitlig anslutning med resultat i realtid, vilket gör att personalen kan fatta snabbare och mer välgrundade beslut om patientvård.
• Överför HD-foton och videor – som röntgen och mammografi – snabbt och säkert så att deras resultat kan avläsas på distans.

Försörjningskedjor

När 5G-anslutningen sprids kommer leveranskedjor överallt att dra nytta av dess blixtsnabba hastigheter och ökade tillförlitlighet. Eftersom nätverken som global handel är beroende av digitaliseras allt mer, är de mer beroende än någonsin av höghastighetsdataöverföringskapacitet och 5G-hastigheter för att fungera. Ju mer digitalisering och automatisering i en försörjningskedja, desto mer kan 5G utnyttjas för att öka effektiviteten, minska kostnaderna och öka säkerheten.  

Idag används 5G-tjänsten redan på flygplatser, hamnar, tågstationer och andra logistiknav som är avgörande för infrastrukturen i försörjningskedjan, men dess potential har knappt utnyttjats. Förvänta dig snart att 5G-anslutning kommer att spela en större roll för att förbättra både anställdas och kundupplevelsen. Program som redan testas inkluderar IoT-enheter, som hyllsensorer som vet när en vara är slut i lager och beställer om den omedelbart, kassalösa kassar och HD-kameror och drönare för att ersätta säkerhetsvakter.

Fasta trådlösa nätverk

Konceptet med "fasta" trådlösa anslutningar – en internetanslutning som ger en sömlös trådlös upplevelse i ett hem eller företag via radiovågor snarare än via kabel eller fiber – kan hjälpa till att leverera internet billigt till fler människor och platser. I ett fast 5G-ekosystem är en antenn kopplad till ett hus eller verksamhetsställe som ansluter till närmaste 5G-sändare. Fasta trådlösa 5G-nätverk kan leverera samma hastigheter, anslutningsmöjligheter och tillförlitlighet som fiber- eller kabelanslutningar till en bråkdel av kostnaden.  

Enligt en nyligen publicerad Världsbankens blogg (länken finns utanför IBM), tillhandahåller internetanslutning – och särskilt trådlös åtkomst – hjälper till att lyfta miljoner ur fattigdom varje år. En 5G-teknik som kan ge samma fördelar till en mycket lägre kostnad för miljontals människor skulle kunna vara en spelväxlare och ge fördelarna med internetuppkoppling till samhällen som har levt utan den i flera år.

Smarta städer

Kanske ingen annan miljö är redo att förändras så mycket på grund av 5G-anslutning som trånga stadskärnor där gång- och biltrafiken länge har lett till trängsel, luft och buller. 5G hjälper redan städer att förbättra trafikflödet och luftkvaliteten med sensorer anslutna via IoT, men framtiden kommer sannolikt att ge mycket mer innovation till detta område.

Ett av de största områdena där smarta städer kan utnyttja 5G mer är dess AI-kapacitet. För närvarande testas program som skulle se 5G-aktiverad AI hjälpa till med allt från smartare energihantering till dirigering av 911-samtal. I Wien, WienBot, en AI-chatbot (länken finns utanför ibm.com), hjälper användare att lösa problem så enkelt som att hitta närmaste dryckesfontän eller en plats att äta middag till så komplexa uppgifter som att förnya sitt pass och skaffa resevisum.

Edge computing och AI

Slutligen är edge computing – ett datorsystem som är starkt beroende av 5G för att utföra beräkningar närmare datakällor – redo att hjälpa företag att uppnå oöverträffad kontroll över sin data och extrahera insikter ännu snabbare än de redan är. Ett område där edge computing är särskilt välpositionerat för tillväxt är cloud computing, där AI kräver stora mängder kraft för att hantera den data som den har till uppgift att analysera. Här är 5G-anslutning och tillförlitlighet nyckeln till att realisera värde för företaget. Till exempel, att skicka data från en punkt till en annan i en chatt- eller privatekonomiapplikation kräver ytterligare kraft och resurser som inte är nödvändiga om data analyseras vid källan.

Snart är det möjligt att edge computing kommer att göra realtidsanalys av AI av stora datavolymer till verklighet för allt från fitness- och hälsoappar till fjärrstyrda fordon som satelliter och drönare. Med tanke på dess potential har användningen av 5G-aktiverad edge computing snabbt blivit standarden för företagsdatabehandling. Enligt detta vitbok från Gartner (länken finns utanför ibm.com), år 2025 kommer 75 % av företagsdata att behandlas vid kanten (jämfört med endast 10 % idag).

5G-lösningar med IBM Cloud Satellite

Innan du kan dra nytta av alla potentiella möjligheter som framtiden för 5G har, behöver du en plattform som är byggd för det. IBM Cloud Satellite låter dig distribuera och köra appar konsekvent över lokala, edge computing och offentliga molnmiljöer i ett 5G-nätverk. Och allt möjliggörs av säker och granskningsbar kommunikation inom IBM Cloud.

Utforska IBM Cloud Satellite