Технологии 5G внедряют не только для того, чтобы мемы загружались быстрее, а на YouTube можно было смотреть видео в формате 8К даже за городом, если рядом есть вышки. Это лишь небольшая и далеко не самая важная часть технологического прогресса, который принесёт сеть нового поколения.
Крупные промышленники уже видят реальные плюсы от частных 5G-сетей
Во многих странах законодательство разрешает частным компаниям создавать собственные сети 5G. Поэтому крупные промышленники одними из первых оценили возможности нового стандарта. Например, на заводе немецкой компании Bosch Rexroth используются роботы и роботизированные манипуляторы, оснащённые модемами 5G.
Гюнтер Мэй, руководитель отдела технологий и инноваций в подразделении автоматизации и электрификации Bosch Rexroth говорит, что благодаря появлению высокоскоростного беспроводного соединения роботов проще координировать и калибровать. Постоянная связь с ними позволяет прогнозировать сбои, которые стоят очень дорого. Те роботы, которые выполняют задачи на заводе сейчас, — лишь прототипы. В 2021 году компания планирует запустить их продажу.
Частные сети выстраивают и другие немецкие гиганты: BMW, Volkswagen и Lufthansa. Тенденция потихоньку распространяется по всему миру. Например, в Швеции горнодобывающие компании Sandvik Mining и Rock Technology используют 5G для удалённого управления оборудованием.
В России первую промышленную сеть нового поколения развернули на территории завода «КАМАЗ». На первом этапе её используют для организации системы видеонаблюдения и групповой связи. Частная сеть также подходит для создания защищённого доступа к локальным информационным ресурсам и обучающим платформам. В планах — внедрение решений в сфере промышленного интернета вещей и автоматизации производственных процессов.
Беспилотные технологии получат мощный импульс для развития
Вероятно, под автоматизацией производственных процессов на заводе «КАМАЗ» подразумевается в том числе запуск беспилотных автомобилей, которые доставляют детали в цеха. Это ещё одно важное применение сети 5G, которое может изменить жизнь людей. Правда, для этого сети 5G должны быть не частными, а общественными.
Умный транспорт использует коммуникации по принципу vehicle-to-everything: автомобили обмениваются информацией друг с другом, с дорожной инфраструктурой, сетью, пешеходами и даже домами. Это позволяет координировать движение. Для работы этой интеллектуальной системы идеально подходит сеть 5G. Преимущества те же самые, что и в других сферах:
- высокая скорость передачи данных;
- низкая задержка сигнала;
- огромное количество соединений.
По словам старшего вице-президента и руководителя отдела автомобильной электроники Qualcomm Накула Дуггала (Nakul Duggal), использование 5G в беспилотных автомобилях позволит узнать о том, что впереди идущий транспорт меняет полосу движения или тормозит, даже если он находится вне зоны видимости.
Изменятся и сценарии использования беспилотных летательных средств. Благодаря быстрому беспроводному каналу связи удастся наладить массовую работу дронов, управляемых системой искусственного интеллекта. Здесь потенциал устройств раскроется по-настоящему:
- дроны-курьеры, которые развозят заказы из интернет-магазинов и доставляют еду;
- дроны-перевозчики грузов, которые способны доставить медикаменты и другие жизненно необходимые вещи даже в труднодоступные районы;
- дроны-спасатели, которые ищут потерявшихся людей, обнаруживают и тушат пожары;
- дроны-контроллеры, которые будут следить за состоянием инфраструктуры.
Всё это — не единичные случаи, а массовые технологии, применяемые по всему миру. Правда, для этого в большинстве стран придётся серьёзно изменить законодательство. Уже сейчас регулирующие органы европейских государств задумываются о стандартизации применения дронов в самых разных сферах.
Виртуальные развлечения станут ещё более реальными
Для онлайн-игр и потокового видео достаточно канала с пропускной способностью до 100 Мбит/сек. Но если выйти далеко за эти пределы с помощью 5G, то мы получим улучшение существующих и создание новых сфер применения. Для комфортного просмотра видео в форматах 4К и 8К сейчас нужен оптоволоконный интернет. С распространением 5G можно будет смотреть прямые трансляции с максимальной детализацией без привязки к местности.
Виртуальная и дополненная реальность сначала захватит игровую индустрию, а затем вырвется за её рамки. Изменится подход к изучению мира. Можно будет отправиться в виртуальный тур на другой конец планеты или слетать в космос, не выходя из дома. Для этого даже не потребуются мощные устройства — вычислительные мощности могут располагаться в «облаке».
Облачные технологии станут повсеместными
Высокая скорость, стабильное соединение, минимальная задержка 5G — идеальные условия для использования облачных технологий. Сценариев очень много.
- Улучшение роботов. Исследователи предполагают, что благодаря 5G можно будет выполнять большинство вычислений вне машины. Это снизит потребность в сложных бортовых компьютерах и увеличит время автономной работы. Но у такого подхода есть и очевидный минус. Достаточно вырубить источник команд, чтобы все подключенные роботы остановились.
- Облачный гейминг. Он есть уже сейчас, но пока развивается медленно. Одна из главных проблем — высокий пинг. Распространение сети 5G убирает эту проблему. Больше не придётся копить на мощное «железо». Можно начать играть дома на слабом ноутбуке, а продолжить в транспорте на смартфоне или планшете. Всё это позволит значительно расширить аудиторию игроков.
- Полный перенос вычислительных мощностей ноутбуков в «облако». В нём могут размещаться не только файлы, но и программное обеспечение. Благодаря этому изменится сама концепция использования ноутбука: увеличится время автономной работы, устройства станут ещё тоньше и легче, а их потеря не будет проблемой — все данные, программы и настройки всё равно останутся у владельца в его аккаунте. В этом направлении уже двигаются и разработчики операционных систем. Самые известные примеры — Windows 10X и ChromeOS. В них веб-приложения доминируют над обычными программами, которые надо устанавливать на компьютер.
Все эти сценарии не реализуются сами по себе — нужна огромная работа компаний, производящих программное обеспечение и технику, операторов сотовой связи, облачных сервис-провайдеров. Но драйвером для перехода в «облако» станет как раз распространение сетей 5G.
К сети подключатся ещё больше устройств
Кроме скорости и низкой задержки 5G предлагает автономность и подключение огромного количества устройств к сети. Это важные характеристики для интернета вещей (IoT).
Представьте: миллионы счётчиков воды и электричества, сенсоры дыма/воды, датчики взлома. До появления 5G не было возможности сделать интернет вещей действительно массовым. Теперь же это не проблема — в стандартах есть специальные сети LPWA (Low Power Wide Area) для бытовых устройств, которые потребляют минимум энергии и способны работать от одной батареи до 10 лет.
Важно, что для развёртывания LPWA-сетей операторам не нужны отдельные частотные полосы. Они могут работать на существующем оборудовании, что снижает затраты на внедрение нового стандарта.
Массовым станет тактильный интернет — можно будет передавать ощущения на расстоянии
Одна из самых интересных сфер применения 5G — тактильный интернет. Это понятие ввели в 2012 году учёные из Дрезденского технического университета, которые занимаются разработкой роботизированных систем, способных передавать ощущения на любые расстояния с минимальной задержкой. Уже сейчас датчики умеют воспроизводить силу и характер касания, различные материалы.
Сценарии применения тактильного интернета похожи на выдержки из фантастических книг. Можно будет рисовать, играть на музыкальных инструментах, трогать вещи, которые находятся на других континентах. Сейчас мы восхищаемся тем, как джойстики передают игровые эффекты. Всё это ничто по сравнению с теми возможностями, которые даст игровой индустрии тактильный интернет. Пользователи смогут ощущать боль, холод, жару.
Самое невероятное применение тактильного интернета сейчас — проведение хирургических операций. Во многих странах уже были эксперименты по использованию 5G для удалённого оказания медицинской помощи. Движения, точность, навыки хирурга передаются на устройства, которые и проводят манипуляции с пациентом. Качество операции при этом не ухудшается — высокая скорость и низкие задержки позволяют мгновенно реагировать на любые события.
Для воспроизведения тактильных ощущений предстоит разработать целый ряд новых устройств, которые будут находиться в контакте с человеком. Предполагается, что это может быть специальная одежда, обувь, головные уборы, экзоскелеты.
Сделать фантастику реальностью поможет 5G. Эта технология как раз удовлетворяют требованиям, которые выставляют устройства для тактильного интернета: задержка менее 1 мс, скорость передачи данных более 10 Гбит/с, высокая плотность подключения и надёжность сети.
