Cum va afecta integrarea 5G IoT în 2023?

Până în 2025, numărul de puncte finale sau „lucruri” Internet of Things (IoT) se va extinde de la câteva milioane la peste 55 de miliarde. Creșterea rețelelor 5G va fi printre cele mai semnificative elemente care vor duce la această extindere.

Introducerea iminentă a 5G, sau a 5-a generație de conectivitate mobilă celulară, este o veste excelentă pentru piața Internet of Things. Acest lucru se datorează parțial pentru că rețelele 5G vor îmbunătăți semnificativ performanța și fiabilitatea acestor dispozitive interconectate.

Ce înseamnă 5G pentru IoT?

Wireless 5G sau a cincea generație este cea mai recentă versiune a tehnologiei celulare, concepută pentru a îmbunătăți în mod semnificativ capacitatea de răspuns și viteza dispozitivelor wireless.

Uniunea Internațională de Telecomunicații (ITU) a dezvoltat linii directoare minime pentru o nouă tehnologie, pe care Proiectul de parteneriat de generație a 3-a (3GPP) le-a definit și standardizat în continuare.

În timp ce versiunea standard 5G inițială, 3GPP Release 15, s-a concentrat pe modernizarea în bandă largă mobilă (eMBB) pentru a oferi o capacitate mai mare, un debit mai rapid și o latență redusă, a definit și fundația tehnică 5G New Radio (NR) care va servi drept platformă pentru Evoluții viitoare.

În următoarea actualizare a specificațiilor 5G, 3GPP Release 16, a avut loc un impuls hotărât pentru extinderea 5G-ului în alte sectoare - prin adăugarea de noi funcții. Versiunea 16 oferă comunicații cu latență scăzută (eURLLC) îmbunătățite, ultra-fiabile, pentru întârzieri în milisecunde, rețele sensibile la timp (TSN) care permit comunicații deterministe în timp, precum și spectru fără licență (NR-U) cu asistență în rețea privată pentru implementări mai flexibile.

Versiunea 16 introduce, de asemenea, geolocalizarea 5G de înaltă fiabilitate, care completează serviciile de localizare actuale, cum ar fi GNSS, și permite o varietate de cazuri de utilizare 5G IoT, cum ar fi urmărirea activelor.

5G va interconecta efectiv miliarde de dispozitive IoT cu o complexitate modestă, cum ar fi dispozitivele cu senzori de mediu și contoarele de utilitate. De obicei, aceste dispozitive pentru Internetul lucrurilor sunt tolerante la întârziere, complexitate redusă și eficiente din punct de vedere energetic.

În timp ce Versiunea 16 a început să se ocupe de cerințele IoT la oricare dintre aceste noduri critice pentru misiune, cu performanțe foarte înalte (de exemplu, IIoT) și complexitate extrem de minimă (de exemplu, NB-IoT), există o gamă largă de cazuri de utilizare IoT între ele. Ca răspuns, 3GPP Release 17 introduce 5G NR-Light, care va oferi o nouă eficiență dispozitivelor cu complexitate redusă, cum ar fi camerele industriale, dispozitivele portabile de ultimă generație și smartphone-urile entry-level.

Beneficiile utilizării dispozitivelor IoT într-o rețea celulară 5G

5G oferă o comunicare mai rapidă, mai fiabilă și mai sigură, ceea ce impulsionează dezvoltarea mașinilor autonome, a rețelelor inteligente pentru energie regenerabilă și a roboților activați AI pentru implementarea în fabrici. Dezlănțuiește un ecosistem vast IoT în care rețelele pot deservi miliarde de dispozitive conectate cu lățime de bandă, latență și compensații de preț adecvate. Să examinăm aceste avantaje mai detaliat:

1. Permiterea schimbului de date de mare viteză între dispozitive

Rentabilitatea oricărei implementări IoT se bazează în cele din urmă pe funcționalitatea acesteia, care este determinată de cât de rapid se poate conecta cu alte câteva sisteme IoT, tablete și telefoane, tehnologie sub forma site-ului sau aplicației sale și alte tipuri de software. Cu 5G, ratele de transmisie a datelor vor crește drastic. Rapoartele indică faptul că 5G va fi într-adevăr de 10 ori mai rapid decât rețelele LTE. Această îmbunătățire a vitezei va permite dispozitivelor Internet of Things să converseze și să schimbe date mai rapid decât oricând.

2. Facerea rețelelor mai fiabile

Pe lângă furnizarea de conexiuni mai rapide, rețelele 5G vor funcționa mai constant, rezultând mai multă securitate și fiabilitate. Condițiile de rețea fiabile și stabile sunt cruciale pentru orice IoT, dar în special pentru sistemele de monitorizare care se bazează pe actualizări în timp real, cum ar fi sistemele de securitate, camerele de supraveghere și alte dispozitive conectate. Utilizatorii se vor bucura de o fiabilitate sporită a diferitelor dispozitive conectate ca urmare a capacității unei rețele 5G de a suporta dispozitive conectate suplimentare.

3. Îmbunătățirea experienței utilizatorului cu o latență mai mică

Latența este intervalul care există înainte ca o acțiune să fie finalizată și răspunsul ei ulterior. De exemplu, timpul de la clic pe linkul către un site web și browserul care afișează site-ul respectiv. Rețelele 5G vor reduce substanțial latența, în comparație cu 4G LTE. Un experiment sugerează că poate fi sub 5 milisecunde. Această latență redusă va permite crearea de rețele în timp real, care va sprijini noi aplicații precum Internetul obiectelor (IoT) și inteligența artificială (AI).

4. Sprijinirea implementărilor masive IoT

5G va oferi o gamă largă de frecvențe și o capacitate de până la 1.000 de ori mai mare decât 4G. Acesta va putea să conecteze numeroase dispozitive compatibile cu internet, cum ar fi smartphone-uri, senzori și dispozitive Internet of Things (IoT) și să gestioneze simultan numeroase aplicații cu cerere mare. Datorită costurilor reduse, eficienței energetice și acoperirii de încredere, permite implementarea la scară largă a echipamentelor mai productive și mai ușor de utilizat.

5. Segmentarea utilizării IoT prin segmentarea rețelei

5G permite instalarea de rețele virtualizate, denumite adesea „network slicing”, ceea ce permite utilizatorilor și producătorilor să ofere conexiuni personalizate. Prioritizarea conexiunilor și ajustarea latențelor ajută la garantarea rezistenței rețelei în caz de supraîncărcare sau dezastru. Într-un spital, de exemplu, rețeaua poate fi construită pentru a prioritiza conexiunile existente între chirurgi și roboți, spre deosebire de comunicațiile utilizate de pacienți. Astfel, comunicațiile de urgență pot fi protejate chiar și atunci când rețeaua este la capacitate maximă.

Cele mai bune cazuri de utilizare IoT pentru 5G în 2023

În 2023, integrarea rețelelor 5G va face cea mai mare diferență în următoarele domenii de implementare a IoT:

1. Case inteligente și orașe inteligente

Casele inteligente, gadgeturile IoT sincronizate cu ceasuri și telefon și aplicațiile de fitness au devenit la modă acum. Cu dependența actuală de IoT celular pe scară largă, viitorul 5G va arăta drastic diferit în 20 de ani. Vor exista implementări pe scară largă de vehicule fără șofer și automatizarea serviciilor de utilități, cum ar fi gestionarea gunoiului. Pentru a minimiza emisiile cu efect de seră și poluarea, va exista și o creștere a utilizării rețelelor inteligente și a monitorizării mediului.

2. Rețele inteligente și operațiuni de utilități

Astăzi, cererea de energie continuă să crească. Rețelele inteligente și centralele electrice virtuale sunt răspunsurile tehnologice la această problemă. 5G permite încorporarea managementului în timp real și automatizarea rețelelor electrice inteligente. Odată ce începem să identificăm problemele cu promptitudine și să oferim remedii, întreținerea va fi, de asemenea, simplificată.

În comparație cu alternativele prin cablu, 5G are rate de implementare mai rapide și costuri mai mici, prin urmare este acceptată pe scară largă. În consecință, operatorii de utilități încorporează treptat noi senzori, sisteme de control și surse de energie regenerabilă în rețelele lor.

3. Securitate națională și supraveghere video

Supravegherea video este încă o altă aplicație IoT axată pe 5G, care se anticipează că va înflori. În lumina evoluțiilor globale recente, guvernul este dispus să facă investiții în monitorizarea publică și măsurile de securitate. În prezent, sistemele de supraveghere video depind de comunicarea prin cablu, dar introducerea rețelelor fără fir poate accelera instalarea și poate reduce costurile, îmbunătățind în același timp conectivitatea și performanța în comparație cu sistemele cu fir.

Concluzie

5G, o tehnologie la nivel mondial, este implementată continuu utilizând standardele internaționale 3GPP. A fost creat pentru a asigura compatibilitatea și suportul pentru Internetul obiectelor și încă evoluează cu îmbunătățiri continue ale standardelor convenite. Pe lângă suportul 4G pentru Internetul lucrurilor, versiunile 15 și 16 ale standardelor 3GPP vor oferi suport suplimentar pentru dispozitivele IoT cu caracteristici 5G, cum ar fi ultrasecuritate și fiabilitate și latență scăzută.

Progrese suplimentare 5G, cum ar fi rețeaua de rețea, rețelele securizate și nucleul 5G, vor ajuta la îndeplinirea viziunii unei rețele IoT la nivel mondial capabilă să suporte o gamă largă de dispozitive conectate. Întregul proces este programat să înceapă în 2023, odată cu integrarea rapidă a 5G și adoptarea în creștere a IoT.