Способен ли новый стандарт 5G кардинально изменить мир?

Последняя версия технологии мобильной связи обеспечивает более высокую скорость и ёмкость пакетов передачи данных, меньшую задержку и повышенную надёжность. Распространение 5G должно вызвать революцию в ряде отраслей, таких как здравоохранение, образование, транспорт и т. д., потенциально изменив нашу практику работы и образ жизни.

Появление технологии мобильных сетей пятого поколения (5G) открыло новую эру инноваций, которая потенциально обещает изменить наш образ жизни и работы способами, которые ранее были невообразимы. Это обещает улучшить возможности подключения, предлагая сверхбыструю скорость загрузки контента. Более высокие скорости, большая пропускная способность для нескольких одновременных подключений и повышенная безопасность, которые обеспечивает 5G, могут преобразовать широкий спектр приложений: от связи, развлечений и образования до здравоохранения, производства, транспорта.

С момента своего запуска в 2019 году, например, в Южной Корее, Китае и США технология 5G была внедрена быстрее, чем любой из её предшественников. По данным отраслевой группы GSM Association, к концу 2023 года было зарегистрировано более 1 миллиарда подключений 5G.

5G — первая беспроводная технология, которая достаточно стабильна и быстра, чтобы заменить фиксированные широкополосные кабели для критически важных приложений (конечно, оптико-волоконные кабели передачи данных, какие обеспечивают связь с дата-центрами, эти мобильные технологии не заменят), но 5G обеспечивает большую гибкость при одновременном снижении затрат. В некоторых частях мира это позволяет впервые подключиться к коммуникациям удалённых локаций, куда тянуть фиксированные сети нецелесообразно.

Однако для того, чтобы относительно более масштабные изменения материализовались, потребуется время. В этой статье мы исследуем некоторые способы, с помощью которых 5G будет способствовать новой волне технологического прогресса.

Молниеносное подключение

Одним из наиболее заметных преимуществ 5G является высокая скорость передачи данных, которая может быть в 100 раз выше, чем у 4G. Почти мгновенная загрузка, потоковое видео высокой чёткости без буферизации и низкая задержка сигнала повышают удобство работы пользователей в широком спектре приложений - от видеоконференций до игр и дополненной (AR) или виртуальной реальности (VR).

Доступность сетей 5G способствовала развитию гиг-экономики и феномену работы из любого места. Фрилансеры и штатные сотрудники могут работать удаленно. Высокие скорости соединения и низкая задержка позволяют беспрепятственно участвовать в активно потребляющих полосу пропускания действиях, таких как видеозвонки, виртуальные встречи, загрузка файлов, а также повышать производительность без ограничений по времени и местоположению.

Революция Интернета вещей (IoT)

Способность поддерживать огромное количество подключённых устройств одновременно делает новый стандарт инструментом, который будет способствовать росту приложений Интернета вещей (IoT). Умные города, подключаемые устройства «умных домов», автономные транспортные средства и промышленная автоматизация - все выиграют от возможности обрабатывать огромные объёмы информации в режиме реального времени. Это не только сделает нашу жизнь удобнее, но поможет оптимизировать использование ресурсов и снизит потребление энергии.

Поскольку 5G улучшает передачу данных в экстремальных условиях, таких как высокие температуры, суровые климатические условия, то эта связь является более гибкой, чем традиционное сетевое подключение по Wi-Fi. Сеть сможет поддерживать более широкий спектр устройств, датчиков и носимых устройств.

Передовое промышленное производство

Существует множество вариантов использования 5G для улучшения промышленных процессов в производстве, за счёт расширенной автоматизации и мониторинга, способствуя так называемой «Четвертой промышленной революции» или «Индустрии 4.0».

Производственные предприятия могут использовать мобильное соединение для автоматизации процессов, удалённого мониторинга производственных активов и совместной работы робототехники. Станет возможным использование расширенного анализа данных, для выявления и планирования профилактического обслуживания. Не исключено, что удастся использовать виртуальную и дополненную реальность для выполнения обслуживания/ремонта некоторого оборудования. Незапланированные простои стали одной из самых больших проблем для производителей, не заботящихся об оптимальном использовании промышленных роботов и автоматизированного оборудования.

Например, 5G может создать интеллектуальную фабрику, где все производственные процессы оцифрованы и подключены к единой сети. Руководителю или менеджеру завода не требуется физическое присутствие, для контроля и управления операциями. Вместо этого умная фабрика может отправлять данные о производственных процессах в систему менеджмента, а оператор сможет удалённо направлять роботов для выполнения различных задач.

Такой подход не только повышает эффективность производства, с точки зрения сроков, качества и точности, но и значительно снижает количество несчастных случаев при выполнении опасных работ. Этот уровень автоматизации распространится также на сельское хозяйство, обеспечивая точное земледелие и оптимизацию ресурсов.

Новые возможности в медицинском обслуживании

Сектор здравоохранения получит значительную выгоду от нового стандарта, преобразуя способы оказания медицинской помощи. Телемедицина станет более доступной и эффективной, поскольку высококачественные видеоконсультации и дистанционный мониторинг пациентов станут более распространёнными услугами. Возможно, что обеспечиваемая скорость интернета позволит опытным хирургам оперировать пациентов на расстоянии, посредством применения хирургических роботов. Для проводного стабильного интернета такие технологии уже применимы. А в случае широкополосного доступа по мобильной сети, это могло бы спасти жизни в чрезвычайных ситуациях и расширить доступ к медицинской помощи для людей в отдалённых районах.

Подключаемые носимые устройства медицинского мониторинга могут передавать важные данные о пациентах с хроническими заболеваниями медицинским работникам. Например, носимые устройства, такие как умные часы, могут передавать данные о частоте сердечных сокращений, насыщении кислородом, артериальном давлении и качестве сна. Эти устройства могут даже включать в себя персональные системы экстренного реагирования (PERS), которые отправляют оповещения в больницы, если пациент теряет сознание. Сейчас такие системы уже внедряются, но для них существуют ограничения, связанные с ограничением пропускной способности 4G.

Согласно прогнозам, мировой рынок носимых медицинских устройств будет расширяться со среднегодовым темпом прироста на 16,9%. В сегменте диагностических устройств этот показатель составит 14,3%, а в сегменте терапевтических устройств - более 20%.

Кроме того, стандарт связи по протоколу 5G может позволить управлять огромными объёмами данных, которые генерирует система здравоохранения, и передавать огромные файлы за считанные секунды, что позволяет больницам и клиникам в отдалённых регионах предоставлять более качественное и индивидуальное лечение.

Автономные транспортные средства

Наступлению эры беспилотных автомобилей и интеллектуальных транспортных систем будут способствовать развивающиеся сети сотовой и спутниковой связи. Усовершенствованные системы помощи водителю с могут предоставлять расширенные функции, при подключении к сетям 5G, дополняя бортовые датчики автомобиля данными, которые обрабатываются в облаке или на внешних серверах дата-центров. Для безопасной и эффективной работы автономным ТС требуется сверхнизкая задержка передачи сигнала и надёжное повсеместное высокоскоростное соединение. Благодаря сетям 5G автомобили могут связываться друг с другом и с окружающей инфраструктурой, что делает их эксплуатацию более безопасной и эффективной.

Системы управления дорожным движением также станут умнее, уменьшая дорожные заторы и выбросы вредных веществ в атмосферу. Например, светофоры потенциально могут передавать сигналы напрямую автомобилям, а системы камер могут предупреждать о пробках впереди, чтобы навигационное устройство смогло выбрать альтернативный маршрут.

Подключаемые системы регулирования светофорами может оперативно отправлять данные в машины скорой помощи, которые доставляет тяжелобольного пациента в больницу, информируя водителя о дорожной обстановке, чтобы он мог определить кратчайший маршрут с наименьшими пробками.

Специалисты прогнозируют, что к 2027 году на долю 5G будет приходиться 23% автомобильных сотовых соединений по всему миру, что потребует эффективного сотрудничества между производителями автомобилей и операторами мобильной связи.

Образование и обучение

Сектор образования также получит значительную выгоду от высокой скорости беспроводного Интернета - оно сделает дистанционное обучение более доступным, позволяя учащимся эффективнее участвовать в виртуальных уроках и лекциях. По мере распространения сетей 5G использование дополненной и виртуальной реальности в образовании становится более доступным. Эти технологии могут предложить захватывающий опыт обучения, который вовлекает учащихся и улучшает их понимание сложных предметов.

Увеличение зоны стабильного охвата расширит образовательные возможности для студентов и работников в отдалённых и недостаточно обслуживаемых районах, сокращая цифровой разрыв. Благодаря высокоскоростному подключению учащиеся в сельских или отдалённых регионах могут получить доступ к онлайн-ресурсам, сотрудничать со сверстниками и преподавателями, а также получать выгоду от более широкого спектра курсов. Приложения VR позволят помещать пользователя в виртуальную среду. Образовательные учреждения могут предоставить виртуальные программы для студентов по всему миру. Технологии дополненной реальности позволят внедрять познавательные описания объектов, что дополнительно позволит повысить качество восприятия их туристами. Примерно на этом же уровне будет развиваться ARдля шопинга и навигационных устройств, накладывая цифровую информацию на товары или карты реального мира.

AR и VR требуют частой передачи данных между гарнитурой и серверами с компьютерной системой, а 5G может обеспечить это, обеспечивая отображение более высокого качества. Надёжное и стабильное беспроводное соединение увеличивает возможности для совместной работы в виртуальных средах. Более того, частные сети 5G необходимы для обеспечения безопасности приложений и получения достаточной пропускной способности, особенно если они требуют рендеринга 3D-моделей.

Краткое резюме

Внедрение технологии 5G может изменить стиль работы и образ жизни во многих отраслях. Многие возможности уже внедрены, а некоторые ещё только предстоит реализовать. Влияние 5G будет весьма разнообразным, но уже планируется внедрение мобильной связи шестого поколения, открывающее ещё более беспрецедентные возможности. Но пока человечеству нужно разобраться с новшеством пятого поколения, так как внедрение требует ответственного управления процессами, для смягчения потенциальных проблем. Революция 5G уже началась, и она сформирует будущее, которое будет более взаимосвязанным, эффективным и инновационным, чем раньше.