Le rôle de la 5G dans la transformation de diverses industries

Aperçu

Le nouveau standard de communication connu sous le nom de 5G, ou Fifth Generation Mobile Network, permet de se connecter à des vitesses extrêmement élevées et avec très peu de latence. De plus, par rapport à son prédécesseur technologique, les performances de navigation sont jusqu'à 100 fois plus rapides. De plus, le délai est réduit à une milliseconde ou moins. Tout cela peut être réalisé sans qu’il soit nécessaire de connecter simultanément des appareils supplémentaires. En conséquence, ces caractéristiques ouvrent des perspectives à des secteurs qui semblaient auparavant impensables. Ce type de technologie sera combiné à l’Internet industriel des objets (IIoT), qui permettra à l’activité industrielle de se développer de manière beaucoup plus adaptable, autonome et efficace.

Une nouvelle ère de connectivité, de vitesse et de puissances jamais vues ou expérimentées auparavant est inaugurée par la 5G. D’ici 2025, plus de 3 milliards de personnes utiliseront le nouveau réseau 5G à très haut débit, qui succédera naturellement au réseau 4G et représentera près de 50 % de l’ensemble des clients télécoms et internet.

En mettant largement en œuvre les réseaux de communication 5G ainsi que d’autres options de connexion, les avantages de la quatrième révolution industrielle et des nouvelles technologies associées seront pleinement exploités. Un large éventail d'options deviendra disponible grâce aux principaux moteurs fonctionnels de la 5G, notamment des améliorations dans la prestation de services, la prise de décision et l'expérience de l'utilisateur final.

En permettant les cas d’utilisation déclenchés par la 5G, une valeur commerciale et sociale significative peut être produite. Selon certains chercheurs, la chaîne de valeur mondiale de la 5G devrait créer 22,3 millions d’emplois et générer une valeur économique de 13,2 billions de dollars d’ici 2035.

Introduction

La « cinquième génération » de connectivité mobile est appelée technologie 5G. La génération la plus récente de technologie cellulaire vise à augmenter la réactivité et la vitesse des réseaux sans fil.

Depuis l'introduction du premier réseau cellulaire standardisé (1G) en 1982, 4 normes techniques ont été adoptées et utilisées dans le monde entier. Les technologies 2G, 3G et 4G LTE sont des exemples d'autres technologies cellulaires introduites respectivement en 1992, 2001 et 2010.

• Technologie 1G: C'était la première génération de réseaux cellulaires. Le système de téléphonie mobile avancé (AMPS) a introduit des normes de télécommunication analogiques. Le taux de transfert de données le plus rapide possible était de 2,4 Kbps. Il est uniquement utilisé pour les appels vocaux.
• Technologie 2G : Il s'agissait de la deuxième génération de réseaux cellulaires. Avec l’avènement de la technologie du Système mondial de communications mobiles (GSM), des normes de communication numérique ont été établies au cours de cette génération. Les téléphones mobiles 2G étaient utilisés pour Internet, les SMS et MMS ainsi que pour les appels vocaux. Le débit de données le plus élevé possible était de 64 Kbps
• Technologie 3G : Il s'agissait de la troisième génération de réseaux cellulaires. Le système universel de télécommunications mobiles (UMTS) et le réseau 2G ont été intégrés dans cette génération. Les fonctionnalités intelligentes de cette génération comprenaient la navigation Web, les appels vidéo, les conférences téléphoniques et le partage multimédia. Le débit de données le plus élevé possible était de 3 Mbps.
• Technologie 4G : La quatrième génération de réseaux cellulaires est actuellement utilisée. La caractéristique unique de cette génération est le transport de données à grande vitesse. 100 Mbps est la vitesse de données la plus élevée possible. Des technologies telles que l'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) et MIMO (Multiple Input Multiple Output) sont introduites dans cette génération. Les jeux, la téléphonie IP, la vidéoconférence, la télévision mobile et la technologie portable sont quelques exemples d'applications mobiles.
• Technologie 5G : La cinquième génération de réseaux cellulaires en est encore à ses débuts. L’aspect clé de la 5G est sa capacité à transférer des données à des vitesses extrêmement rapides avec une latence minimale. Le débit de données maximum théorique est de 10 Gbit/s. Certaines des utilisations prévues incluent l'Internet des objets, le streaming multimédia HD, la conduite autonome et les maisons intelligentes.

Le marché des chipsets 5G a connu une croissance substantielle ces dernières années en raison d’une recrudescence de la demande d’Internet haut débit et d’une large couverture réseau. À cela s’ajoute les progrès technologiques et la popularité croissante des smartphones compatibles 5G qui accéléreront encore la croissance du marché. Selon l’analyse de Data Bridge Market Research, le marché des chipsets 5G devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 49,02 % de 2022 à 2029.

Pour en savoir plus sur l’étude, visitez :https://www.databridgemarketresearch.com/fr/reports/global-5g-chipset-market

Tableau 1 : Comparaison de diverses technologies de réseau cellulaire

Source : Groupe Veritis Inc.

Faits et chiffres

La couverture mondiale de la population 4G dépassera 85 % d'ici fin 2022 et atteindra plus de 95 % d'ici fin 2028. Il existe actuellement 816 réseaux 4G opérationnels dans le monde, dont 336 ont été mis à niveau vers LTE-Advanced, et 62 sont compatibles Gigabit.

Environ 240 réseaux ont été lancés dans le monde alors que le déploiement de la 5G se poursuit. Fin 2022, la couverture 5G avait atteint environ 35 % de la population mondiale et d’ici 2028, elle devrait atteindre près de 85 %.

Tableau 2 : couverture 5G répartie par région (fin 2022)

Source : Telefonaktiebolaget LM Ericsson

Selon un article de blog sur STL Tech :

• 4,8 milliards d’abonnements 5G sont attendus dans le monde d’ici fin 2026
• Le pourcentage de smartphones expédiés d’ici 2023 prenant en charge la 5G pourrait atteindre jusqu’à 65 %
• En 2022, 13 % des consommateurs posséderont des smartphones dotés de la 5G

Le réseau cellulaire sans fil « 5G » est la cinquième génération du secteur, et ce fut une autre année d'expansion stupéfiante. Avec la dynamique des abonnements d'entreprise et des déploiements industriels, la solide adoption de la 5G se poursuit en 2023 après avoir ajouté près d'un demi-milliard de connexions en 2022. Fin 2022, il y avait 1,05 milliard de connexions sans fil 5G dans le monde, soit une augmentation de 76 % par rapport à fin 2021. D'ici fin 2027, elle atteindra 5,9 milliards de personnes, selon une étude d'Omdia et de 5G Americas.

Cas d'utilisation de la 5G dans divers secteurs

Secteur des télécommunications

Un secteur traditionnellement dominé par du matériel monolithique et spécialement conçu, manquant de flexibilité et d'agilité, est désormais transformé par la 5G en se concentrant sur une nouvelle approche de l'infrastructure offrant modularité et adaptabilité. L’un des principaux avantages de la 5G pour les entreprises est qu’elle permet aux organisations de bénéficier de technologies de pointe telles que l’IoT et l’Intelligence Artificielle (IA). L'Internet des objets (IoT) est un réseau d'objets interconnectés qui peuvent communiquer entre eux via Internet, notamment des smartphones, des capteurs et d'autres gadgets connectés. À l’inverse, l’intelligence artificielle (IA) consiste à utiliser des algorithmes d’apprentissage automatique et d’autres méthodes pour automatiser les processus et effectuer des prédictions basées sur des données.

Avantages de la 5G pour l’industrie des télécommunications :

• Connectivité et couverture améliorées : Les réseaux 5G utilisent une combinaison de fréquences bande basse et haute bande pour offrir à la fois une couverture étendue et une connectivité rapide. Dans les environnements surpeuplés, des installations à petites cellules sont recommandées pour augmenter la capacité et la couverture. Pour augmenter la capacité du réseau et gérer davantage d'utilisateurs, les réseaux 5G utilisent des technologies de pointe telles que la formation de faisceaux et le MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) massif.
• NaaS (réseau en tant que service) : Une infrastructure réseau flexible, évolutive et sécurisée qui peut être surveillée et optimisée en temps réel, voilà ce que cette idée offre aux organisations en tirant parti des possibilités de la technologie 5G. NaaS fait référence à la fourniture de l'infrastructure réseau en tant que service, avec des ressources et des fonctionnalités réseau mises à la disposition des utilisateurs sur la base d'un paiement à l'utilisation ou d'un abonnement. Un fournisseur de services (SP) est l'entité qui possède et gère l'infrastructure réseau et est responsable de son entretien, de sa sécurité et de sa disponibilité. La technologie de découpage 5G permet aux télécommunications d'offrir des services de réseau à la demande
• Latence ultra-faible: En raison de sa latence extrêmement faible, la 5G est parfaite pour les cas d'usage nécessitant des réponses en temps réel, tels que les applications IoT et de réalité augmentée (RA). L'expérience utilisateur des clients peut être améliorée grâce à la latence réduite des réseaux 5G, car elle permet de fournir des services de pointe qui étaient auparavant peu pratiques.
• Réseaux sécurisés et flexibles : La sécurité renforcée des réseaux 5G contribuera à protéger les utilisateurs contre les dangers en ligne et les accès indésirables, ce qui est crucial dans des circonstances de communication critiques. Les opérateurs de télécommunications peuvent ainsi acquérir un avantage concurrentiel et gagner la confiance de leur clientèle. Les opérateurs de télécommunications peuvent s'adapter rapidement et efficacement à l'évolution des besoins commerciaux et des situations du marché grâce à l'architecture 5G adaptable. Grâce à cette flexibilité accrue, les opérateurs seront en mesure de mieux répondre aux besoins du marché et aux technologies de pointe.
• Efficacité énergétique : Des réseaux 5G efficaces en termes de consommation d’énergie aideraient les opérateurs de télécommunications à économiser de l’argent sur l’exploitation et la maintenance de leurs réseaux. Les idées de réseaux définis par logiciel et de virtualisation des fonctions réseau contribuent à l'utilisation efficace des ressources du réseau, améliorant ainsi la fiabilité avec un coût opérationnel et un impact environnemental minimes.

Usines/fabrication intelligentes

La mise en œuvre de la technologie 5G modifiera considérablement la manière dont les entreprises de l’Industrie 4.0, ou « usines intelligentes », fabriquent et distribuent des articles. Faible latence, haute fiabilité et vitesse accrue – les composants essentiels de la 5G – sont essentiels pour prendre en charge les technologies émergentes et leurs utilisations de pointe dans le domaine de la fabrication intelligente, notamment l'automatisation des processus, la surveillance à distance, la gestion du cycle de vie des appareils et d'autres domaines. .

Le marché de la fabrication intelligente a connu une croissance substantielle ces dernières années en raison de l’implication croissante du gouvernement dans le soutien à l’automatisation industrielle. À cela s’ajoute la popularité croissante des technologies d’usine améliorées qui accélérera encore la croissance du marché. Selon l’analyse de Data Bridge Market Research, le marché de la fabrication intelligente devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 11,7 % de 2021 à 2028.

Pour en savoir plus sur l’étude, visitez :https://www.databridgemarketresearch.com/fr/reports/global-smart-manufacturing-market

• L'automatisation industrielle alimentée par la fabrication 5G : Les systèmes de contrôle sont fréquemment utilisés dans l'automatisation industrielle pour gérer les opérations répétitives, ainsi que les technologies de pointe telles que les capteurs IoT, les caméras de vision IA et les robots autonomes. En renforçant les capacités de mise en réseau de ses différents composants, la technologie 5G accélérera l’adoption de l’automatisation industrielle. Par exemple, les connexions sans fil à faible latence de la norme 5G faciliteront la surveillance et le contrôle des machines en temps réel, fournissant ainsi aux dirigeants de l'industrie plus d'informations et une meilleure gestion des installations. Par exemple, une usine de fabrication pourrait utiliser la 5G pour relier des caméras de vision IA tout au long de la chaîne de production. Les gestionnaires seraient plus productifs et efficaces grâce à la connectivité sans fil haut débit lors du suivi du contrôle qualité et de l'inspection des produits à distance.
• La surveillance à distance des actifs est possible avec la fabrication 5G : La surveillance et la gestion à distance des actifs de production constituent un autre avantage des usines intelligentes. Grâce à des solutions logicielles, les opérateurs peuvent surveiller les processus en temps réel sans être physiquement présents dans l'usine. Cela permet aux opérateurs de gérer facilement les actifs, d'obtenir des informations exploitables en temps réel et de configurer les machines pour maximiser la qualité, la sécurité et l'efficacité. Pour les tests d'acceptation en usine (FAT), Siemens, par exemple, a mis en place son premier système de surveillance à distance en direct dans son usine de transformateurs au Mexique. Le FAT prouve que les machines produites par Siemens sont conformes aux termes du contrat du client et sont préparées pour une installation sur site. Contrairement à la norme, les utilisateurs peuvent désormais effectuer le FAT à distance grâce à la surveillance en direct. La diffusion en direct et la surveillance à distance seront plus faciles, plus précises et plus sécurisées avec l'avènement de la 5G, permettant aux opérateurs d'étendre leur utilisation et de résoudre les problèmes à mesure qu'ils surviennent.
• Gestion du cycle de vie et de la maintenance des appareils : Il est crucial de s’assurer du bon fonctionnement des équipements sur les sites industriels et dans les entreprises. Pour ce faire, des capteurs IIoT pourraient être installés sur diverses machines pour suivre l'état de l'équipement et envoyer des avertissements lorsqu'un défaut est détecté ou lorsque l'équipement nécessite une maintenance de routine. Les capteurs intégrés à l'usine qui surveillent les machines cruciales fourniront aux directeurs d'usine des informations à jour sur leur état et leur production à mesure que la technologie 5G sera mise en œuvre. La surveillance continue des équipements rendue possible par le déploiement de l'IoT et de la 5G peut potentiellement entraîner des réductions de coûts. Par exemple, l'entreprise peut surveiller l'état d'une pièce de machine et la remplacer uniquement lorsque cela est nécessaire, au lieu de la remplacer tous les six mois.
• Réparations en réalité augmentée : Pour réparer les cartes électroniques, le dépannage en réalité augmentée est rendu possible grâce à la faible latence et à la fiabilité de la communication de la technologie 5G. L'usine estonienne du fournisseur suédois Ericsson expérimente des superpositions de réalité augmentée (AR). L'entreprise a déclaré que la recherche d'informations dans les documents, les manuels et les schémas prend environ 50 % du temps total nécessaire au débogage des circuits imprimés. Le temps moyen de détection des défauts pourrait être raccourci de 15 % grâce au dépannage AR. De plus, il pourrait y avoir moins de remplacements de composants, ce qui pourrait permettre d'économiser de l'énergie et entraîner moins d'utilisation de produits chimiques, de déchets et de rebuts.

De même, il existe divers cas d'utilisation tels que les véhicules à guidage automatique, la fabrication additive, l'analyse vidéo en temps réel et d'autres qui peuvent être rendus possibles grâce à la technologie 5g.

Services bancaires et financiers

Les smartphones 5G fonctionneront comme des clients légers dotés d’une puissance de traitement sans précédent. Des applications puissantes mais légères peuvent être utilisées par les institutions financières et leurs partenaires pour offrir des expériences utilisateur plus remarquables sur les appareils mobiles. Les tâches gourmandes en traitement peuvent être gérées par ces nouvelles applications 5G dans le cloud, et les résultats sont transmis à l'appareil en quelques millisecondes.

L'avènement de méthodologies agiles et de mises à jour plus rapides permettront de réduire les coûts de maintenance puisque les applications peuvent se mettre à jour en arrière-plan ou que les journaux peuvent être traités et stockés en temps réel. Offrir une meilleure expérience client aiderait les institutions financières à accroître la rétention et la part du portefeuille. De plus, la 5G peut offrir aux banques plusieurs avantages qui améliorent leurs performances ou entraînent des économies de coûts, comme les lignes louées et les réseaux ATM.

• Distributeurs automatiques : Les clients peuvent utiliser les guichets automatiques plus facilement, ce qui contribue à fidéliser les clients et à améliorer leur confort et leur plaisir. Pour satisfaire les consommateurs, les banques s’efforcent généralement de maintenir des délais élevés et constants 24 heures sur 24. les consommateurs veulent toujours de la disponibilité, sinon ils deviennent irrités, ce qui peut également entraîner une perte de ventes

Il existe de nombreux domaines dans lesquels la 5G peut bénéficier aux institutions bien plus que les techniques de mise en réseau obsolètes :

• Couverture - Une large couverture peut être obtenue via la 5G sans avoir besoin d'installations fibre ou DSL coûteuses.
• Prix ​​– Par rapport aux installations existantes, les configurations 5G sont globalement nettement plus abordables
• Maintenance - La 5G peut être déployée et configurée rapidement sans avoir à attendre des semaines pour une ligne fibre optique
• Sécurisé – La 5G améliore la sécurité et la fiabilité des communications

Lignes louées 5G : La 5G offre une latence et une vitesse similaires à la fibre, mais son délai de mise en œuvre est bien plus court. Grâce à cet avantage, la 5G peut se positionner comme la principale alternative professionnelle pour les réseaux de données d'entreprise, offrant un approvisionnement nettement plus rapide que la fibre optique. Pour ajouter plus de redondance, la 5G peut également être utilisée comme réseau de secours ou hybride. Le réseau de succursales d'une entreprise pourrait à terme dépendre fortement de la 5G, surtout si la croissance de la fibre optique est difficile, en particulier dans les zones rurales.

L'informatique mobile de pointe (MEC), la virtualisation des fonctions réseau (NFV) et les réseaux définis par logiciel (SDN) sont quelques-unes des exigences techniques cruciales pour intégrer la 5G et l'infrastructure de pointe aux applications basées sur le cloud.

• Gestion de données: Les capacités de collecte et de distribution de données en temps réel de la bande passante à faible latence de la 5G incluent des informations de paiement basées sur la localisation. Avec l’avènement de la 5G, les services financiers personnels pourront utiliser davantage l’intelligence artificielle. Les clients peuvent être rappelés par un assistant financier automatisé lorsqu'ils approchent de leur plafond de dépenses hebdomadaire. Les institutions financières pourraient utiliser des services à haut débit et à faible latence pour offrir des conseils plus précis et plus importants pour attirer davantage de clients, car les experts de la 5G estiment que ses avantages s'étendront au-delà des seuls clients. Les experts financiers pourront utiliser cette technologie à leur avantage pour développer des procédures de sauvegarde plus efficaces
• Appareils portables : La popularité des gadgets numériques portables monte en flèche et ils ont le potentiel de devenir un canal important de paiement mobile. Les appareils portables traditionnels dépendaient de l'authentification locale, vérifiant chaque nouvelle analyse par rapport à des informations biométriques telles que les empreintes digitales. Avec les technologies 5G, l’authentification cloud sera plus fiable et plus réactive qu’auparavant.

Soins de santé

Les investissements dans les technologies de santé ont augmenté en raison de la pandémie de COVID-19, augmentant de 19 % en 2020 pour atteindre 9,1 milliards de dollars. Selon certains documents de recherche, l'épidémie a également contribué à une augmentation de 39 % de l'infrastructure de réseau 5G à l'échelle mondiale en 2021. Ces chiffres illustrent comment la clé pour accélérer la transformation numérique dans les secteurs de la santé et des dispositifs médicaux est la volonté d'accepter des solutions numériques combinées à améliorations technologiques rapides et nombre d’appareils IoT ou d’appareils connectés.

Le marché des technologies de l’information (TI) de santé a connu une croissance substantielle ces dernières années en raison du nombre croissant d’essais cliniques. En outre, plusieurs acteurs du marché développent des plates-formes informatiques efficaces dans le domaine des soins de santé, ce qui accélérera encore la croissance du marché. Selon l’analyse de Data Bridge Market Research, le marché des technologies de l’information (TI) dans le domaine de la santé devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 16,8 % de 2021 à 2028.

Pour en savoir plus sur l’étude, visitez :https://www.databridgemarketresearch.com/fr/reports/global-healthcare-it-market

• Soins de santé utilisant la réalité augmentée : La réalité augmentée offre de nombreuses utilisations dans le domaine de la santé, notamment la surveillance et les procédures à distance grâce à la 5G. Les périodes de latence associées à l'utilisation de la RA dans un contexte 4G sont généralement de 20 à 50 millisecondes. En raison de l’écart entre la détection visuelle et le traitement cérébral, ces retards provoquent le mal des transports lorsqu’ils sont ressentis sur une période prolongée. Ces restrictions sont surmontées grâce aux performances et à la bande passante plus élevées des réseaux 5G. Les lunettes AR HoloLens de Vodafone, qui permettent aux ambulanciers paramédicaux d'obtenir des informations vitales sur la manipulation et le traitement des patients et de consulter les données médicales, sont un exemple de réalité augmentée dans le domaine des soins de santé. Ainsi, si la patiente est une femme enceinte en travail, les lunettes AR donnent au personnel ambulancier des informations telles que les questions pertinentes à poser et les mesures à prendre sur le chemin de l'hôpital.
• Télémédecine et 5G : Cela rend la télémédecine possible, en particulier dans les endroits éloignés, et nécessite un réseau capable de gérer des transferts de fichiers à haute vitesse, en temps réel et haute résolution, ainsi que des appels haute résolution en temps réel, sans aucun décalage ni instabilité. Les bandes passantes plus élevées et la faible latence des réseaux 5G peuvent améliorer globalement l’expérience des patients, réduire les coûts pour les établissements de santé et augmenter la qualité des sessions de télésanté. La télémédecine est également l'option la plus sûre pour faire face aux pandémies, car elle réduit les visites chez le médecin et relie les patients des régions reculées du monde à des spécialistes et à des installations médicales modernes.
• Ambulance avec connectivité 5G : Les ambulanciers dans une ambulance peuvent communiquer avec les responsables de l'hôpital en temps réel sur les symptômes, les signes vitaux et les antécédents médicaux d'un patient grâce à la connectivité 5G. De plus, ils peuvent utiliser des conversations vidéo 4K pour alerter les médecins de la situation et les aider à se préparer correctement, en particulier face à des circonstances imprévues provoquées par des accidents, des catastrophes naturelles ou des pandémies. Les médecins sont même en mesure de surveiller à distance l’ensemble de la situation et de conseiller l’équipe d’ambulance sur la meilleure marche à suivre. Cet échange de données en temps réel, ainsi que l'utilisation efficace du temps et des ressources médicales, réduisent le temps nécessaire au changement de mains d'une ambulance, augmentent le nombre de personnes utilisant les urgences et améliorent globalement l'expérience des patients.
• Chirurgie à distance 5G : La plupart des hôpitaux manquent de chirurgiens expérimentés dans chaque discipline, à l’exception des grands hôpitaux multispécialisés des grandes villes. Dans ces circonstances, les médecins sur place consultent les spécialistes par vidéo et audio. Cependant, la connectivité 5G peut aller encore plus loin en fournissant aux professionnels des mises à jour en temps réel des opérations tout en conseillant l'équipe chirurgicale en cours. Par exemple, en plus de diffuser en direct l’intégralité de la procédure avec audio, les microscopes chirurgicaux équipés de moniteurs 4K peuvent envoyer aux médecins consultants des images de haute qualité. Ces faits permettent aux experts-conseils de superviser et d’orienter les clients plus efficacement.

De même, il existe divers cas d’utilisation de la 5G dans les soins de santé, tels que la surveillance à distance des patients, les capteurs médicaux et l’IoT, la collaboration et la communication cliniques, et bien d’autres.

Outre les cas d'utilisation mentionnés, la 5G évolue dans divers secteurs industriels tels que l'énergie et les services publics, la sécurité publique, le gouvernement et l'armée, les transports, les médias et le divertissement, l'automobile, la vente au détail, l'articulation et l'éducation, entre autres.

Conclusion

Les progrès rapides des technologies telles que la connectivité 5G ont un impact sur la vie des gens en facilitant un accès plus facile à l'information, une communication et une interaction plus rapides, qui améliorent tous la qualité de vie. Les nouvelles générations de réseaux de mobilité ont été continuellement propulsées par davantage de services et des débits plus élevés.