Роль 5G в трансформации различных отраслей

Обзор

Новый стандарт связи, известный как 5G или мобильная сеть пятого поколения, позволяет подключаться на чрезвычайно высоких скоростях и с минимальной задержкой. Кроме того, по сравнению с его технологическим предшественником, производительность просмотра в 100 раз выше. Более того, задержка сокращается до миллисекунды или меньше. Все это можно сделать без необходимости одновременного подключения дополнительных устройств. В результате эти возможности открывают перспективы для отраслей, которые раньше казались немыслимыми. Этот вид технологии будет объединен с промышленным Интернетом вещей (IIoT), что позволит промышленной деятельности развиваться гораздо более адаптируемым, автономным и эффективным образом.

5G открывает новую эру возможностей подключения, скорости и возможностей, которых раньше не было и не было. К 2025 году более 3 миллиардов человек будут использовать новую сверхскоростную сеть 5G, которая, естественно, придет на смену сети 4G и будет охватывать почти 50% всех клиентов телекоммуникаций и Интернета.

Благодаря широкому внедрению сетей связи 5G вместе с другими вариантами подключения будут полностью реализованы преимущества Четвертой промышленной революции и связанных с ней новых технологий. Широкий спектр возможностей станет доступен в результате основных функциональных драйверов 5G, включая улучшения в предоставлении услуг, принятии решений и опыте конечных пользователей.

Включив варианты использования, вызванные 5G, можно получить значительную коммерческую и социальную ценность. По мнению некоторых исследователей, глобальная цепочка создания стоимости 5G, как ожидается, обеспечит 22,3 миллиона рабочих мест и обеспечит экономическую ценность в размере 13,2 триллиона долларов к 2035 году.

Введение

«Пятое поколение» мобильной связи называется технологией 5G. Самое последнее поколение сотовых технологий направлено на повышение оперативности и скорости беспроводных сетей.

С момента появления первой стандартизированной сотовой сети (1G) в 1982 году во всем мире были приняты и введены в эксплуатацию 4 технических стандарта. 2G, 3G и 4G LTE являются примерами дальнейших сотовых технологий, которые были внедрены в 1992, 2001 и 2010 годах соответственно.

• Технология 1G: Это было первое поколение сотовых сетей. Усовершенствованная система мобильных телефонов (AMPS) представила аналоговые телекоммуникационные стандарты. Максимально возможная скорость передачи данных составила 2,4 Кбит/с. Он используется исключительно для голосовых вызовов.
• Технология 2G: Это было второе поколение сотовых сетей. С появлением технологии Глобальной системы мобильной связи (GSM) в этом поколении были установлены стандарты цифровой связи. Мобильные телефоны 2G использовались для доступа в Интернет, SMS и MMS, а также для голосовых вызовов. Максимально возможная скорость передачи данных составила 64 Кбит/с.
• Технология 3G: Это было третье поколение сотовых сетей. В этом поколении были интегрированы Универсальная система мобильной связи (UMTS) и сеть 2G. Интеллектуальные функции этого поколения включали просмотр веб-страниц, видеозвонки, конференц-связь и обмен мультимедиа. Максимально возможная скорость передачи данных составила 3 ​​Мбит/с.
• Технология 4G: В настоящее время используется четвертое поколение сотовых сетей. Уникальной характеристикой этого поколения является высокоскоростная передача данных. 100 Мбит/с — это максимально возможная скорость передачи данных. В этом поколении представлены такие технологии, как OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов) и MIMO (множественный вход и несколько выходов). Игры, IP-телефония, видеоконференции, мобильное телевидение и носимые технологии — вот лишь некоторые примеры мобильных приложений.
• Технология 5G: Пятое поколение сотовых сетей все еще находится на ранней стадии своего развития. Ключевым аспектом 5G является его способность передавать данные на чрезвычайно высоких скоростях с минимальной задержкой. Теоретическая максимальная скорость передачи данных составляет 10 Гбит/с. Некоторые из ожидаемых применений включают Интернет вещей, потоковую передачу мультимедиа высокой четкости, автономное вождение и умные дома.

В последние годы на рынке чипсетов 5G наблюдается значительный рост из-за роста спроса на высокоскоростной Интернет и широкое сетевое покрытие. Кроме того, технологические достижения и рост популярности смартфонов с поддержкой 5G будут еще больше ускорять рост рынка. Согласно анализу Data Bridge Market Research, прогнозируется, что рынок чипсетов 5G будет расти со среднегодовыми темпами роста (CAGR) на 49,02% в период с 2022 по 2029 год.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите:https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-5g-chipset-market

Таблица 1. Сравнение различных технологий сотовой связи

Источник: Veritis Group Inc.

Факты и цифры

К концу 2022 года глобальный охват населения 4G превысит 85%, а к концу 2028 года превысит 95%. В настоящее время в мире действует 816 сетей 4G, 336 из которых были модернизированы до LTE-Advanced, а 62 поддерживают гигабитную скорость.

По мере продолжения развертывания 5G по всему миру было запущено около 240 сетей. К концу 2022 года покрытие 5G охватило около 35 процентов населения мира, а к 2028 году ожидается, что оно достигнет почти 85%.

Таблица 2. Охват 5G по регионам (конец 2022 г.)

Источник: Telefonaktiebolaget LM Ericsson.

Согласно сообщению в блоге STL Tech:

• К концу 2026 года во всем мире ожидается 4,8 миллиарда подписчиков 5G.
• Доля смартфонов, поставляемых к 2023 году с поддержкой 5G, может достичь 65%
• В 2022 году у 13% потребителей будут смартфоны с 5G

Беспроводная сотовая сеть «5G» представляет собой пятое поколение в отрасли, и это был еще один год поразительного расширения. Учитывая динамику корпоративных подписок и промышленного развертывания, уверенное внедрение 5G продолжится и в 2023 году после добавления почти полмиллиарда подключений в 2022 году. К концу 2022 года во всем мире было 1,05 миллиарда беспроводных подключений 5G, что на 76% больше, чем в конце 2021 года. По данным исследования Omdia и 5G Americas, к концу 2027 года оно достигнет 5,9 миллиарда человек.

Варианты использования 5G в различных секторах

Телекоммуникационный сектор

Отрасль, в которой традиционно доминирует монолитное и специализированное оборудование, которому не хватает гибкости и оперативности, теперь трансформируется с помощью 5G, сосредоточив внимание на новом подходе к инфраструктуре, который предлагает модульность и адаптируемость. Одним из основных преимуществ 5G для бизнеса является то, что он позволяет организациям получать выгоду от передовых технологий, таких как Интернет вещей и искусственный интеллект (ИИ). Интернет вещей (IoT) — это сеть взаимосвязанных объектов, которые могут взаимодействовать друг с другом через Интернет, включая смартфоны, датчики и другие подключенные гаджеты. Напротив, искусственный интеллект (ИИ) — это использование алгоритмов машинного обучения и других методов для автоматизации процессов и прогнозирования на основе данных.

Преимущества 5G для телекоммуникационной отрасли:

• Улучшенное соединение и покрытие: Сети 5G используют комбинацию низкочастотных и высокочастотных частот, чтобы обеспечить как обширное покрытие, так и быструю связь. В густонаселенных средах рекомендуется установка малых сот для увеличения пропускной способности и покрытия. Чтобы увеличить пропускную способность сети и обслужить больше пользователей, в сетях 5G используются передовые технологии, такие как формирование луча и массивный MIMO (множественный вход, несколько выходов).
• NaaS (сеть как услуга): Гибкая, масштабируемая, безопасная сетевая инфраструктура, которую можно отслеживать и оптимизировать в режиме реального времени, — это то, что эта идея предлагает организациям за счет использования возможностей технологии 5G. Под NaaS подразумевается предоставление сетевой инфраструктуры как услуги, при которой сетевые ресурсы и функциональные возможности предоставляются пользователям на основе оплаты по факту использования или по подписке. Поставщик услуг (SP) — это организация, которая владеет сетевой инфраструктурой и управляет ею, а также отвечает за ее обслуживание, безопасность и доступность. Технология нарезки 5G позволяет телекоммуникационным компаниям предлагать услуги сети по требованию.
• Сверхнизкая задержка: Благодаря чрезвычайно низкой задержке 5G идеально подходит для случаев использования, требующих реагирования в реальном времени, таких как приложения IoT и дополненной реальности (AR). Пользовательский опыт клиентов может быть улучшен за счет уменьшения задержки в сетях 5G, поскольку это позволяет предоставлять передовые услуги, которые ранее были непрактичными.
• Безопасные и гибкие сети: Повышенная безопасность сетей 5G поможет защитить пользователей от онлайн-опасностей и нежелательного доступа, что имеет решающее значение в критических ситуациях связи. В результате операторы связи могут получить конкурентное преимущество и завоевать доверие своих клиентов. Операторы связи могут быстро и эффективно адаптироваться к меняющимся потребностям бизнеса и рыночной ситуации благодаря адаптируемой архитектуре 5G. Благодаря повышенной гибкости операторы смогут более успешно реагировать на потребности рынка и передовые технологии.
• Энергоэффективность: Сети 5G, эффективные с точки зрения энергопотребления, помогут операторам связи сэкономить деньги на эксплуатации и обслуживании своих сетей. Идеи программно-определяемых сетей и виртуализации сетевых функций помогают эффективно использовать сетевые ресурсы, повышая надежность при минимальных эксплуатационных затратах и ​​воздействии на окружающую среду.

Умные фабрики/производство

Внедрение технологии 5G существенно изменит то, как компании Индустрии 4.0, или «умные фабрики», производят и распространяют товары. Низкая задержка, высокая надежность и повышенная скорость — основные компоненты 5G — необходимы для поддержки новых технологий и их передового использования в области интеллектуального производства, включая автоматизацию процессов, удаленный мониторинг, управление жизненным циклом устройств и другие области. .

Рынок интеллектуального производства в последние годы пережил значительный рост благодаря растущему участию государства в поддержке промышленной автоматизации. Вдобавок к этому, растущая популярность усовершенствованных фабричных технологий еще больше ускорит рост рынка. Согласно анализу Data Bridge Market Research, прогнозируется, что рынок интеллектуального производства будет расти со среднегодовыми темпами роста (CAGR) на уровне 11,7% в период с 2021 по 2028 год.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите:https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-smart-manufacturing-market

• Промышленная автоматизация на базе производства 5G: Системы управления часто используются в промышленной автоматизации для управления повторяющимися операциями, наряду с передовыми технологиями, такими как датчики Интернета вещей, камеры искусственного интеллекта и автономные роботы. Повышая сетевые возможности различных компонентов, технология 5G ускорит внедрение промышленной автоматизации. Например, беспроводные соединения стандарта 5G с малой задержкой упростят мониторинг и управление оборудованием в режиме реального времени, предоставляя руководителям отрасли больше информации и улучшая управление объектами. Например, производственное предприятие может использовать 5G для связи камер искусственного интеллекта по всей производственной линии. Менеджеры будут более продуктивными и эффективными благодаря высокоскоростному беспроводному соединению при отслеживании контроля качества и проверке продукции на расстоянии.
• Удаленный мониторинг активов возможен благодаря производству 5G: Удаленный мониторинг и управление производственными активами — еще одно преимущество умных заводов. С помощью программных решений операторы могут контролировать процессы в режиме реального времени, не находясь физически в цехах завода. Это позволяет операторам с легкостью управлять активами, получать полезную информацию в режиме реального времени и настраивать машины для максимизации качества, безопасности и эффективности. Например, для заводских приемочных испытаний (FAT) компания Siemens установила свою первую систему удаленного мониторинга в режиме реального времени на своем заводе по производству трансформаторов в Мексике. FAT является подтверждением того, что оборудование, произведенное Siemens, соответствует условиям договора с заказчиком и подготовлено к установке на месте. В отличие от обычного, пользователи теперь могут проводить FAT из удаленных мест благодаря мониторингу в реальном времени. С появлением 5G прямая трансляция и удаленный мониторинг станут проще, точнее и безопаснее, что позволит операторам расширить сферу использования и решать проблемы по мере их возникновения.
• Управление жизненным циклом устройства и его обслуживание: Крайне важно обеспечить правильную работу оборудования на промышленных объектах и ​​предприятиях. Для этого на различных машинах можно установить датчики IIoT, которые будут отслеживать состояние оборудования и отправлять предупреждения при обнаружении неисправности или когда оборудование требует планового обслуживания. Внутризаводские датчики, которые следят за критически важным оборудованием, будут предоставлять руководителям предприятий самую свежую информацию об их состоянии и производительности по мере внедрения технологии 5G. Постоянный мониторинг оборудования, ставший возможным благодаря развертыванию Интернета вещей и 5G, потенциально может привести к снижению затрат. Например, фирма может следить за состоянием детали машины и заменять ее только при необходимости, а не заменять каждые шесть месяцев.
• Ремонт с использованием дополненной реальности: При ремонте электронных плат устранение неполадок с помощью дополненной реальности становится возможным благодаря низкой задержке и надежной связи технологии 5G. Эстонская фабрика шведского поставщика Ericsson экспериментирует с наложениями дополненной реальности (AR). В компании заявили, что поиск информации в документах, руководствах и схемах занимает около 50% общего времени, необходимого для отладки печатных плат. Среднее время обнаружения дефектов можно сократить на 15 % за счет устранения неполадок с использованием дополненной реальности. Кроме того, может потребоваться меньше замен компонентов, что может сэкономить энергию и привести к меньшему использованию химикатов, отходов и лома.

Аналогичным образом, существуют различные варианты использования, такие как автоматизированные транспортные средства, аддитивное производство, видеоаналитика в реальном времени и другие, которые могут стать возможными с помощью технологии 5G.

Банковские и финансовые услуги

Смартфоны 5G будут работать как тонкие клиенты с неслыханной вычислительной мощностью. Финансовые учреждения и их партнеры могут использовать мощные, но легкие приложения для обеспечения более удобного взаимодействия с пользователем на мобильных устройствах. Эти новые приложения 5G могут выполнять задачи, требующие интенсивной обработки, в облаке, а результаты доставляются на устройство за миллисекунды.

Появление гибких методологий и более быстрых обновлений сэкономит затраты на обслуживание, поскольку приложения могут обновляться в фоновом режиме, а журналы могут обрабатываться и храниться в режиме реального времени. Обеспечение лучшего качества обслуживания клиентов поможет финансовым учреждениям увеличить удержание и долю кошелька. Кроме того, 5G может предложить банкам ряд преимуществ, которые повышают производительность или приводят к экономии затрат, например, выделенные линии и сети банкоматов.

• Банкоматы: Клиенты могут пользоваться банкоматами с большей легкостью, что помогает удерживать клиентов и повышает их комфорт и удовольствие. Чтобы удовлетворить потребителей, банки обычно работают над поддержанием стабильно высокого времени круглосуточно. потребители всегда хотят бесперебойной работы, иначе они раздражаются, что также может привести к потере продаж.

Есть множество мест, где 5G может принести учреждениям гораздо большую пользу, чем устаревшие сетевые технологии:

• Покрытие. Широкое покрытие может быть достигнуто с помощью 5G без необходимости использования дорогостоящих оптоволоконных или DSL-установок.
• Цена. По сравнению с устаревшими установками конфигурации 5G в целом значительно более доступны.
• Техническое обслуживание. 5G можно быстро развернуть и настроить, не дожидаясь оптоволоконной линии неделями.
• Безопасность: 5G повышает безопасность и надежность связи.

Выделенные линии 5G: 5G предлагает задержку и скорость, аналогичные оптоволокну, но время его внедрения намного короче. Благодаря этому преимуществу 5G может позиционироваться как основная альтернатива бизнес-класса для корпоративных сетей передачи данных, предлагающая значительно более быстрое предоставление услуг, чем оптоволокно. Чтобы добавить больше резервирования, 5G также можно использовать в качестве резервной или гибридной сети. Филиальная сеть компании в конечном итоге может в значительной степени полагаться на 5G, особенно если развитие оптоволокна затруднено, особенно в сельской местности.

Мобильные периферийные вычисления (MEC), виртуализация сетевых функций (NFV) и программно-определяемые сети (SDN) являются одними из важнейших технических требований для интеграции 5G и периферийной инфраструктуры с облачными приложениями.

• Управление данными: Возможности сбора и распространения данных в режиме реального времени благодаря полосе пропускания 5G с низкой задержкой включают информацию о платежах на основе местоположения. С появлением 5G персональные финансовые сервисы смогут использовать больше искусственного интеллекта. Автоматический финансовый помощник может напоминать клиентам, когда они приближаются к своему еженедельному лимиту расходов. Финансовые учреждения могут использовать высокоскоростные услуги с низкой задержкой, чтобы предлагать более точные и важные советы для привлечения большего числа клиентов, поскольку эксперты 5G считают, что его преимущества будут распространяться не только на клиентов. Финансовые эксперты смогут использовать эту технологию в своих интересах для разработки более эффективных процедур резервного копирования.
• Носимые устройства: Популярность носимых цифровых гаджетов стремительно растет, и у них есть потенциал стать важным каналом мобильных платежей. Традиционные носимые устройства зависели от локальной аутентификации, проверяя каждое новое сканирование на соответствие биометрической информации, например отпечаткам пальцев. Благодаря технологиям 5G облачная аутентификация станет более надежной и оперативной, чем раньше.

Здравоохранение

Инвестиции в технологии здравоохранения увеличились в результате пандемии COVID-19, увеличившись на 19% в 2020 году до 9,1 миллиарда долларов. Согласно некоторым исследовательским работам, эпидемия также способствовала увеличению сетевой инфраструктуры 5G во всем мире на 39% в 2021 году. Эти цифры показывают, что ключом к ускорению цифровой трансформации в сфере здравоохранения и производства медицинского оборудования является готовность принять цифровые решения в сочетании с быстрые технологические улучшения и количество устройств IoT или подключенных устройств.

На рынке медицинских информационных технологий (ИТ) в последние годы наблюдается значительный рост благодаря увеличению количества клинических испытаний. Вдобавок к этому, несколько участников рынка разрабатывают эффективные платформы медицинских информационных технологий (ИТ), которые еще больше ускорят рост рынка. Согласно анализу Data Bridge Market Research, прогнозируется, что рынок медицинских информационных технологий (ИТ) будет расти со среднегодовыми темпами роста (CAGR) на уровне 16,8% в период с 2021 по 2028 год.

Чтобы узнать больше об исследовании, посетите:https://www.databridgemarketresearch.com/ru/reports/global-healthcare-it-market

• Здравоохранение с использованием дополненной реальности: Дополненная реальность предлагает множество применений в здравоохранении, включая удаленный мониторинг и процедуры благодаря 5G. Периоды задержки, связанные с использованием AR в контексте 4G, обычно составляют от 20 до 50 миллисекунд. Несоответствие между визуальным обнаружением и обработкой данных мозгом, эти задержки вызывают укачивание, если оно наблюдается в течение длительного периода времени. Эти ограничения преодолеваются за счет более высокой производительности и пропускной способности сетей 5G. Очки AR HoloLens от Vodafone, которые позволяют парамедикам получать жизненно важную информацию об обращении с пациентами и их лечении, а также проверять медицинские данные, являются примером дополненной реальности в здравоохранении. Таким образом, если пациентка — беременная женщина, которая рожает, очки AR предоставляют персоналу скорой помощи информацию, такую ​​как соответствующие вопросы, которые следует задать, и меры, которые необходимо предпринять по дороге в больницу.
• Телемедицина и 5G: Это делает возможной телемедицину, особенно в отдаленных местах, и требует сети, способной обрабатывать высокоскоростную передачу файлов с высоким разрешением в реальном времени, а также вызовы в реальном времени с высоким разрешением без каких-либо задержек или дрожания. Более высокая пропускная способность и низкая задержка сетей 5G могут улучшить качество обслуживания пациентов в целом, снизить затраты для медицинских учреждений и повысить качество сеансов телемедицины. Телемедицина также является самым безопасным вариантом борьбы с пандемиями, поскольку она сокращает количество посещений врача и связывает пациентов в отдаленных уголках мира со специалистами и современными медицинскими учреждениями.
• Скорая помощь с подключением 5G: Врачи скорой помощи в машине скорой помощи могут общаться с представителями больницы в режиме реального времени о симптомах, жизненно важных показателях и истории болезни пациента через соединение 5G. Кроме того, они могут использовать видеоразговоры 4K, чтобы предупредить врачей о сложившейся ситуации и помочь им заранее подготовиться, особенно при возникновении непредвиденных обстоятельств, вызванных несчастными случаями, природными катастрофами или пандемиями. Врачи даже могут удаленно контролировать всю ситуацию и подсказывать бригаде скорой помощи, как лучше действовать. Такой обмен данными в режиме реального времени, а также эффективное использование времени и медицинских ресурсов сокращает время, необходимое машине скорой помощи для смены владельца, увеличивает количество людей, пользующихся отделением неотложной помощи, и улучшает качество обслуживания пациентов в целом.
• Дистанционная хирургия 5G: В большинстве больниц не хватает опытных хирургов по всем направлениям, за исключением крупных многопрофильных больниц в крупных городах. В этих обстоятельствах врачи на месте консультируются со специалистами посредством видео- и аудиосвязи. Тем не менее, подключение 5G может пойти еще дальше, предоставляя профессионалам в режиме реального времени обновленную информацию об операциях, когда они консультируют хирургическую бригаду. Например, в дополнение к прямой трансляции всей процедуры со звуком, хирургические микроскопы с мониторами 4K могут отправлять консультирующим врачам высококачественные изображения. Эти факты позволяют экспертам-консультантам более эффективно контролировать и направлять клиентов.

Аналогичным образом, существуют различные варианты использования 5G в здравоохранении, такие как удаленный мониторинг пациентов, медицинские датчики и Интернет вещей, клиническое сотрудничество и общение и многие другие.

Помимо упомянутых вариантов использования, 5G развивается в различных отраслях промышленности, таких как энергетика и коммунальные услуги, общественная безопасность, правительство и вооруженные силы, транспорт, средства массовой информации и развлечения, автомобилестроение, розничная торговля, связь, образование и многие другие.

Заключение

Быстрое развитие таких технологий, как подключение 5G, оказывает влияние на жизнь людей, облегчая доступ к информации, ускоряя общение и взаимодействие, что повышает качество жизни. Новые поколения мобильных сетей постоянно развиваются благодаря большему количеству услуг и более высокой пропускной способности.