In che modo l'integrazione del 5G influirà sull'IoT nel 2023?

Entro il 2025, il numero di endpoint o "cose" dell'Internet of Things (IoT) passerà da pochi milioni a oltre 55 miliardi. La crescita delle reti 5G sarà tra gli elementi più significativi che porteranno a questa espansione.

L'imminente introduzione del 5G, o la quinta generazione di connettività mobile cellulare, è un'ottima notizia per il mercato dell'Internet of Things. Ciò è in parte dovuto al fatto che le reti 5G miglioreranno in modo significativo le prestazioni e l'affidabilità di questi dispositivi interconnessi.

Cosa significa il 5G per l'IoT?

Il 5G o wireless di quinta generazione è la versione più recente della tecnologia cellulare, progettata per migliorare significativamente la reattività e la velocità dei dispositivi wireless.

L'International Telecommunications Union (ITU) ha sviluppato linee guida minime per una nuova tecnologia, che il 3rd Generation Partnership Project (3GPP) ha ulteriormente definito e standardizzato.

Mentre la versione iniziale dello standard 5G, 3GPP Release 15, si concentrava sull'aggiornamento della banda larga mobile (eMBB) per fornire una maggiore capacità, un throughput più rapido e una latenza ridotta, definiva anche la base tecnica 5G New Radio (NR) che sarebbe servita da piattaforma per sviluppi futuri.

Nel successivo aggiornamento delle specifiche 5G, 3GPP Release 16, si è verificata una spinta decisa per estendere la portata del 5G in altri settori, aggiungendo nuove funzionalità. La versione 16 offre una comunicazione migliorata a bassa latenza ultra affidabile (eURLLC) per ritardi di millisecondi, reti sensibili al tempo (TSN) che consentono comunicazioni deterministiche temporali, nonché spettro senza licenza (NR-U) con assistenza di rete privata per implementazioni più flessibili.

La versione 16 introduce anche la geolocalizzazione 5G ad alta affidabilità, che integra gli attuali servizi di localizzazione come GNSS e consente una varietà di casi d'uso IoT 5G come il tracciamento delle risorse.

Il 5G interconnetterà efficacemente anche miliardi di dispositivi IoT con complessità modesta, come sensori ambientali e contatori di utenze. In genere, questi dispositivi Internet of Things sono tolleranti ai ritardi, a bassa complessità ed efficienti dal punto di vista energetico.

Sebbene la Release 16 abbia iniziato a gestire i requisiti IoT in uno qualsiasi di questi nodi mission-critical con prestazioni molto elevate (ad esempio, IIoT) e complessità estremamente minima (ad esempio, NB-IoT), nel mezzo esiste un'ampia gamma di casi d'uso IoT. In risposta, 3GPP Release 17 introduce 5G NR-Light, che fornirà nuova efficienza a dispositivi con complessità ridotta, come fotocamere industriali, dispositivi indossabili di fascia alta e smartphone entry-level.

Vantaggi dell'utilizzo di dispositivi IoT in una rete cellulare 5G

Il 5G fornisce una comunicazione più veloce, più affidabile e più sicura, che sta spingendo lo sviluppo di auto autonome, reti intelligenti per l'energia rinnovabile e bot abilitati all'intelligenza artificiale per l'implementazione negli stabilimenti. Sta scatenando un vasto ecosistema IoT in cui le reti possono servire miliardi di dispositivi collegati con la larghezza di banda, la latenza e i compromessi di prezzo appropriati. Esaminiamo questi vantaggi in modo più dettagliato:

1. Consentire lo scambio di dati ad alta velocità tra dispositivi

La redditività di qualsiasi implementazione IoT si basa in ultima analisi sulla sua funzionalità, che è determinata dalla rapidità con cui può connettersi a diversi altri sistemi IoT, tablet e telefoni, tecnologia sotto forma di sito Web o app e altri tipi di software. Con il 5G, le velocità di trasmissione dei dati aumenteranno drasticamente. I rapporti indicano che il 5G sarà effettivamente 10 volte più veloce delle reti LTE. Questo miglioramento della velocità consentirà ai dispositivi Internet of Things di conversare e scambiare dati più rapidamente che mai.

2. Rendere le reti più affidabili

Oltre a fornire connessioni più veloci, le reti 5G funzioneranno in modo più coerente, con conseguente maggiore sicurezza e affidabilità. Condizioni di rete affidabili e stabili sono fondamentali per qualsiasi IoT, ma in particolare per i sistemi di monitoraggio che si basano su aggiornamenti in tempo reale, come sistemi di sicurezza, telecamere di sorveglianza e altri dispositivi connessi. Gli utenti godranno di una maggiore affidabilità di vari dispositivi connessi grazie alla capacità di una rete 5G di supportare ulteriori dispositivi connessi.

3. Migliorare l'esperienza dell'utente con una latenza inferiore

La latenza è l'intervallo che esiste prima che un'azione venga completata e la sua successiva risposta. Ad esempio, il tempo trascorso dal clic sul collegamento a un sito Web e il browser che visualizza quel sito Web. Le reti 5G ridurranno sostanzialmente la latenza, rispetto al 4G LTE. Un esperimento suggerisce che potrebbe essere inferiore a 5 millisecondi. Questa latenza ridotta consentirà il networking in tempo reale, che supporterà nuove applicazioni come Internet of Things (IoT) e intelligenza artificiale (AI).

4. Supporto di massicce implementazioni IoT

Il 5G fornirà un'ampia gamma di frequenze e una capacità fino a 1.000 volte superiore rispetto al 4G. Sarà in grado di connettere numerosi dispositivi abilitati a Internet, come smartphone, sensori e dispositivi Internet of Things (IoT), e gestire contemporaneamente numerose applicazioni ad alta richiesta. Grazie ai bassi costi, all'efficienza energetica e alla copertura affidabile, consente l'implementazione su larga scala di apparecchiature più produttive e facili da usare.

5. Segmentare l'utilizzo dell'IoT attraverso il network slicing

Il 5G consente l'installazione di reti virtualizzate, spesso denominate network slicing, che consente a utenti e produttori di fornire connessioni personalizzate. Dare priorità alle connessioni e regolare le latenze aiuta a garantire la resilienza della rete in caso di sovraccarico o disastro. In un ospedale, ad esempio, la rete può essere costruita per dare priorità alle connessioni esistenti tra chirurghi e bot, rispetto alle comunicazioni utilizzate dai pazienti. Pertanto, le comunicazioni di emergenza possono essere salvaguardate anche mentre la rete è alla massima capacità.

I migliori casi d'uso dell'IoT per il 5G nel 2023

Nel 2023, l'integrazione delle reti 5G farà la differenza più grande nelle seguenti aree di implementazione dell'IoT:

1. Case intelligenti e città intelligenti

Case intelligenti, gadget IoT sincronizzati con orologio e telefono e app per il fitness sono diventati di gran moda ora. Con l'attuale dipendenza dall'IoT cellulare su larga scala, il futuro del 5G sarà drasticamente diverso tra 20 anni. Ci saranno implementazioni diffuse di veicoli senza conducente e automazione di servizi di pubblica utilità come la gestione dei rifiuti. Al fine di ridurre al minimo le emissioni di gas serra e l'inquinamento, ci sarà anche un aumento dell'uso delle reti intelligenti e del monitoraggio ambientale.

2. Reti intelligenti e operazioni di utilità

Oggi, la domanda di energia continua ad aumentare. Le reti intelligenti e le centrali elettriche virtuali sono le risposte tecnologiche a questo problema. Il 5G consente l'integrazione della gestione in tempo reale e l'automazione delle reti elettriche intelligenti. Una volta che inizieremo a identificare tempestivamente i problemi e forniremo rimedi, anche la manutenzione sarà semplificata.

Rispetto alle alternative cablate, il 5G ha tassi di implementazione più rapidi e costi inferiori, quindi è ampiamente accettato. Di conseguenza, gli operatori delle utility stanno gradualmente incorporando nuovi sensori, sistemi di controllo e fonti di energia rinnovabile nelle loro reti.

3. Sicurezza nazionale e videosorveglianza

La videosorveglianza è un'altra app IoT incentrata sul 5G che dovrebbe prosperare. Alla luce dei recenti sviluppi globali, il governo è disposto a effettuare investimenti nel monitoraggio pubblico e nelle misure di sicurezza. Attualmente, i sistemi di videosorveglianza dipendono dalla comunicazione cablata, ma l'introduzione di reti wireless può accelerare l'installazione e ridurre i costi, migliorando la connettività e le prestazioni rispetto ai sistemi cablati.

Conclusione

Il 5G, una tecnologia mondiale, viene continuamente implementato utilizzando gli standard internazionali 3GPP. È stato creato per garantire la compatibilità e il supporto per l'Internet of Things ed è ancora in evoluzione con continui miglioramenti rispetto agli standard concordati. Oltre al supporto del 4G per l'Internet delle cose, le versioni 15 e 16 degli standard 3GPP forniranno ulteriore supporto per i dispositivi IoT con caratteristiche 5G, come ultra-sicurezza e affidabilità e bassa latenza.

Ulteriori progressi del 5G, come il network slicing, le reti sicure e il core 5G, contribuiranno a realizzare la visione di una rete IoT mondiale in grado di supportare una vasta gamma di dispositivi connessi. L'intero processo dovrebbe iniziare nel 2023, con la rapida integrazione del 5G e la crescente adozione dell'IoT.