5G té dos sabors: banda ampla mòbil i IoT
La recerca en 5G, especialment per a futures interfícies de ràdio, s'ha de veure en dos aspectes bastant separats:
Els casos d'ús per a aplicacions mòbils es refereixen a taxes de bits molt elevades, com ara futures terminals amb pantalles 3D a una resolució de 8K o pantalles hologràfiques. Pensar en les taxes de dades màximes en funció de les onades mil·límetre amb freqüències de transport de fins a 100 GHz pot ser necessari per proporcionar resultats de 10 Gbit / s o més.
Per a Internet of Things (IoT), entre els casos d'ús en estudi es troben els entorns Industry 4.0 per a la futura automatització de fàbrica, Sistemes de trànsit intel·ligent (ITS) per a vehicles autònoms, eHealth per a medicaments intel·ligents empaquetats amb mòduls sense fils i energia intel·ligent amb l'IoT la tecnologia habilitadora per a la comunicació a través de complexes 'Smart Grids'. En cada cas, els requisits es veuen molt diferents, encara que cadascun requereix solament uns quants quilobits per segon, però amb una latència de 10 ms garantida i / o un 99,999 per cent de fiabilitat.
IoT serà el controlador de trànsit principal per a 'Internet del futur'
Les xifres de "Coses" que es preveuen per a l'IoT són bastant grans i varien segons la font i l'any. Cisco està previst 50 mil milions de dispositius connectats, mentre que Intel projecta 200 mil milions. Huawei estima que el nombre serà de 100 mil milions. En tots els casos, el suggeriment és clar que aquesta gran quantitat d'objectes probablement generarà la major part del trànsit en el futur d'Internet en comparació amb el trànsit originat per usuaris humans. Podem suposar que els casos d'ús inclouran tot tipus de sensors i etiquetes actives, i que els lectors de les etiquetes passives seran sense fils. Aquests casos poden incloure un rang des de dispositius mòbils regionals com contenidors o cotxes fins a unitats mòbils amb ubicacions fixes i un rang restringit com robots de la indústria o unitats de producció rotatives o els dispositius remots en una xarxa de transmissió elèctrica intel·ligent on la connectivitat sense fil proporciona el mateix simplicitat i flexibilitat que són avantatjoses en els entorns de producció. En cadascun d'aquests casos, la comunicació màquina-a-màquina (M2M) és de la màxima importància.
M2M només és una de moltes parts importants de la IoT
La indústria està obligada a lliurar una plataforma de comunicació sense fils d'Internet per a comunicacions sense fils que compleixi tots els requisits.
Els factors d'èxit crítics inclouen la fiabilitat en casos d'ús molt diferents, com la densitat de sensor, la cobertura i la penetració d'edificis, la QoS garantida i la comunicació segura de punta a punta i, sobretot, fonts d'energia que s'ajusten al cas d'ús. Per exemple, no és realista ni pràctic canviar amb freqüència bateries per a sensors o mòduls sense fils durant l'ús en aplicacions de Tecnologia de l'Edificació o medicaments intel·ligents. La recerca de 5G està treballant en les solucions exactes que ofereixen aquestes tecnologies de connectivitat per a xarxes públiques i privades per cobrir aquests i altres casos d'ús. Molts d'aquests serveis es portaran, esperem, per xarxes de telecomunicacions i altres a través de solucions privades. Les activitats de recerca es centren tant en les interfícies de ràdio com en l'arquitectura fixa que s'ha de mantenir flexible per a futures adopcions. Les xarxes definides per programari (SDN) i la virtualització de funcions de xarxa (NFV) permetran aquestes ofertes dividint els recursos de la xarxa en "rodes".
Potser el factor més crític per determinar l'èxit de l'IoT serà el cost. Suposem que el cost de totes les 'coses' connectades que s'adjunten a tots els béns en un supermercat, més el cost de la infraestructura necessària, necessiten que tots siguin assequibles, especialment com els avantatges de l'empresa a empresa (B2B) en logística i cadena de subministrament la gestió no serà evident per al consumidor.
La cadena de valor IoT inclou l'emmagatzematge en núvol i la gran analítica de dades
Un altre punt crucial per a l'IoT és la "cadena de valor", que, per exemple, comprendria la "cosa" amb un sensor i un mòdul sense fils, connectivitat de xarxa a través d'un circuit 5G, una col·lecció de dades al núvol i, finalment, la capacitat d'analitzar les dades, el que significa Analytics de Big Data. Tenir el treball de la cadena de valor d'extrem a extrem és una àrea de recerca que requereix més estudi, ja que avui és un repte combinar dades de diferents fonts de l'IoT que poblen diferents bases de dades en diferents formats de dades. Aquest és exactament el tipus de situació que succeirà en els entorns de 'Smart City', on les fonts de dades diferents mai no han estat integrades i creixent o de manera independent al llarg del temps. Més difícils encara són les tasques que impliquen segells temporals amb intervals de temps molt diferents o segells temporals que es deriven de manera asíncrona. Afortunadament, empreses com Huawei tenen competències en totes les parts de la cadena de valor de l'IoT i estan ben posicionades per fer front a aquest tipus de problemes.
Solucions d'exemple per a eHealth, sistemes de trànsit intel·ligents i indústria 4.0
És difícil imaginar tota la gamma de temes de recerca sense alguns exemples concrets. Els sistemes de trànsit intel·ligents i els automòbils autònoms reben molta atenció. Se suposa que en el trànsit d'alta velocitat i d'alta densitat que els vehicles autònoms utilitzaran tres fonts d'informació diferents per mantenir viatges de carretera segurs: primer són càmeres i sensors en el vehicle; la segona és la informació de les comunicacions de cotxe a cotxe; i la tercera és la informació de la infraestructura, és a dir, les dades del núvol transmeses des de les estacions base i els terminals de la carretera. En combinació, aquestes tres fonts optimitzaran la seguretat autònoma dels vehicles al màxim possible.
En eHealth, els medicaments es prescriuen en determinats moments o intervals de temps. En un cas de diabetis, es poden imaginar plomes d'insulina equipades amb sensors i mòduls sense fils que, quan estan connectats a l'IoT, tenen un ventall de possibles interaccions amb el pacient, des de simples recordatoris fins al llançament d'una dosificació recomanada mecànicament. El temps d'ús, l'ús real i altres dades es poden proporcionar en temps real a un monitor de salut intel·ligent que s'utilitza per millorar el tractament i obtenir conclusions sobre els procediments futurs.
Industry 4.0 està sent organitzat pel govern alemany per ser el futur dels sistemes productius de fabricació. En aquest context, l'IoT jugarà un paper crucial al costat d'altres tecnologies clau, com ara Cyber Physical Systems, en què es recolliran tots els paràmetres d'una línia de producció, com sensors, actuadors, etiquetes i lectors, a un núvol. L'anàlisi d'aquestes dades es realitzarà en temps real en temps real per predir l'estat de l'equip i el compliment operatiu. Els models i les projeccions activaran activitats de manteniment predictiu. Una anàlisi addicional pot revelar ineficiències que es puguin corregir per aconseguir un estalvi de costos o de rendiment més ràpid.
Cadascun dels exemples anteriors proporciona un enfocament sobre la importància de la nostra recerca en comunicacions 5G i tota la cadena de valor de l'IoT. És essencial que Huawei i uns altres estiguin compromesos amb la planificació i l'evolució tecnològica necessàries a llarg termini per preparar el més ampli rang de casos d'ús concret. Realment no hi ha cap altra forma que els nostres clients i, al seu torn, els seus clients tinguin èxit a la llarga.