Nadchodzi 5G. A wraz z nią nowe korzyści
Co może nam zaoferować technologia mobilna piątej generacji?
Wielu z Was zapewne już słyszało o mobilnej technologii 5G lub miało z nią styczność. Dzięki 5G mogę bezproblemowo oglądać film w jakości HD jadąc metrem lub uczestniczyć w konferencji wideo przez Skype będąc w pociągu lub na lotnisku. Jeszcze dziesięć lat temu wszystkie moje potrzeby związane z łącznością realizowałem w ramach jednego abonamentu. Teraz sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Mam dwa telefony komórkowe, kilka tabletów, dodatkowe usługi w samochodzie i usługę dla domowego systemu zabezpieczeń – z biegiem lat liczba subskrypcji wzrosła, a wraz z nią oczywiście i liczba urządzeń korzystających z sieci. Rosną więc również wymagania dotyczące wydajności połączeń, a 5G daje użytkownikom więcej niż jakikolwiek inny standard komunikacyjny.
Mówimy tu przede wszystkim o lepszej wydajności, większej niezawodności i krótszym czasie oczekiwania. Jaki będzie to miało wpływ na branże przemysłową? Predykcja na bazie danych przesyłanych przez nowe autonomiczne czujniki, które można byłoby dodatkowo montować w systemach przy minimalnych nakładach pracy, z całą pewnością przynosiłyby znaczne korzyści. Drugi szybki przykład – integracja niestabilnych odnawialnych źródeł energii z sieciami elektroenergetycznymi wymaga sprawnej komunikacji i nadzoru w czasie rzeczywistym…
Rozwój ekosystemu 5G
Nowa technologia komórkowa została poddana standaryzacji przez organizację 3GPP (3rd Generation Partnership Project). „Release 15”, czyli jedna z opublikowanych przez 3GPP faz standardu 5G, zawiera pierwszą wersję najbardziej interesującego rozwiązania technologiczno-usługowego ostatnich lat. Mowa o URLLC, czyli niezawodnej komunikacji o niskich opóźnieniach (ang. Ultra-Reliable Low-Latency Communication). Według specyfikacji gwarantuje ona niezawodność rzędu 99,999 proc. oraz opóźnienia nie większe niż kilka milisekund. A to oczywiście nie koniec, ponieważ technologia URLLC będzie cały czas udoskonalana. Rozwój standardu 5G wiąże się z kolei z takimi wskaźnikami, jak dyspozycyjność, jitter, przepustowość, zagęszczenie urządzeń, efektywność energetyczna czy precyzja lokalizacji. Są one istotne dla wielu gałęzi przemysłu, np. automatyki dyskretnej lub automatyki procesów, dystrybucji energii elektrycznej i systemów autonomicznych. Dobrze to widać na przykładzie demonstracyjnej aplikacji, w której jeden robot naśladuje drugiego praktycznie w czasie rzeczywistym, a dzieli ich odległość 1,5 km.
Podniesienie parametrów użytkowych pozwalające na spełnienie przyszłych potrzeb to tylko jedna z korzyści stosowania technologii 5G w instalacjach przemysłowych. Innym przykładem są stare przewody miedziane, które trzeba wymieniać przy podłączaniu nowych urządzeń lub gdy dotychczasowe okablowanie nie zapewnia wystarczającej przepustowości do obsługi nowoczesnych sieci komunikacyjnych. Można je wymieniać na kable światłowodowe lub standard 5G, aby zagwarantować szybką łączność na ostatnich metrach lub kilometrach połączenia. Sieci komunikacji bezprzewodowej 5G mogą obejmować nawet niewielkie obszary, takie jak budynek stacji czy otaczająca go infrastruktura. Obecnie dostępna technologia umożliwia bezprzewodowe połączenie z tego typu środowiskiem. Może to jednak nie obejmować integracji z zabezpieczeniami. Standard 5G obejdzie i tę przeszkodę. Technologia mobilna piątej generacji będzie ponadto opłacalną alternatywą w tworzeniu systemów redundantnych dla stacjonarnych łączy komunikacyjnych.
Sztuczna inteligencja w telekomunikacji
W przyszłości coraz większą rolę będą odgrywać sterowane programowo systemy z elementami sztucznej inteligencji (AI). Są one powiązane z technologią 5G, gdyż wszystkie generowane dodatkowo dane będą musiały być przesyłane do analizy do centrów danych. Środowisko 5G stanowi idealną infrastrukturę dla koncepcji edge computing oraz filtrowania danych przez zastosowania w chmurze. Nasz cyfrowy świat jest zależny od energii elektrycznej w stopniu większym niż kiedykolwiek wcześniej, w związku z czym systemy dystrybucyjne muszą spełniać wymagania dotyczące energii elektrycznej stawiane przez coraz bardziej złożony świat. Wdrażanie sztucznej inteligencji na różnych poziomach infrastruktury IT i komunikacyjnej będzie przekładać się na bardziej precyzyjne prognozowanie i nadzorowanie operacji związanych z integracją. W ten sposób można utrzymać odpowiednią niezawodność i dostępność energii elektrycznej w systemie dystrybucyjnym.
Każdy nowy system niesie ze sobą określone wyzwania. Istotnym zagadnieniem jest cyberbezpieczeństwo, tj. stopień podatności danego systemu na nowe zagrożenia. Istnieją pewne nowe usługi, które pozostają poza kontrolą dostawców podsystemów lub rozwiązań. Oznacza to, że cała architektura danego rozwiązania musi być opracowywana tak, aby móc ją dostosować do nowych wymagań kolejnych wersji 3GPP.
Rozwój powinien polegać na opracowywaniu kolejnych innowacji i szukaniu optymalnych modeli biznesowych dla wszystkich zainteresowanych stron. Powinniśmy budować sieci służące nam wszystkim. 5G to technologia dająca szerokie pole manewru, która będzie ewoluować wraz z zastosowaniem w kolejnych rozwiązaniach przemysłowych i użytkowych, takich jak konserwacja zapobiegawcza w ramach ABB Ability™. Technologia mobilna piątej generacji jest już na wyciągnięcie ręki, ale w ciągu nadchodzących kilku lub maksymalnie dziesięciu lat pojawi się kolejna odsłona komunikacji bezprzewodowej oferująca jeszcze bardziej futurystyczne usługi.
Petri Hovila
Artykuł pochodzi z bloga ABB Conversations