5G: võti digitaalsete platvormide tuleviku avamiseks

Selle asemel, et lihtsalt pakkuda kiiremat mobiilset lairibaühendust, on 5G võrguarhitektuuri areng. See toob kaasa uue viisi mobiilsidevõrkude loomiseks ja selle arhitektuuri komponendid võivad pakkuda erinevaid ärilisi eeliseid. 5G funktsioonide, näiteks E2E võrgu virtualiseerimise, võrgu viilutamise, massiivse masintüüpi side, ülimadal latentsus ja mobiilse serva arvutus, kaudu suudab 5G võrk pakkuda tehnoloogiaplatvormi, mis võimaldab ettevõttel saada selliseid eeliseid nagu kulude kokkuhoid, parem kliendikogemus, parem turvalisus ja uued tuluvood, kirjutab GlobalData vanemanalüütik Malcolm Rogers. 

5G potentsiaal

Ülemaailmselt kiireneb 5G võrgu juurutamine igas piirkonnas. Telefonitorud müüvad jätkuvalt uusi 5G-valmidusega nutitelefone ja tarbijad on hakanud tundma mobiilse allalaadimise kiirust tublisti üle 100 Mbps. Tõepoolest, 5G suudab pakkuda suure võimsusega ühendusi, suurendades video voogesitust ja vähendades tipptundide puhverdamist. Kuid 5G ei tähenda ainult igapäevase tarbija jaoks paremat mobiilset lairibaühenduse kasutuskogemust, vaid muudab ka ettevõtte võrguarhitektuuri. 5G edastab ribalaiust kuni 10 Gbps, mis on täna võimalik ainult spetsiaalse kiudühenduse kaudu. Kuid lisaks suure läbilaskevõimega linkidele viib 5G operaatorvõrgu transformatsiooni. 5G võrkude põhikomponent on E2E virtualiseerimine (RAN-st tuumani), mis võimaldab võrgu funktsioonidel olla pilvepõhine ja integreerida tehisintellekt (AI) ning juhib automatiseerimist.

Hoolimata tehnoloogia ümber levivast kisklusest ja selle potentsiaalist ettevõtte rakendustes, väidab GlobalData uuringute kohaselt kuni 60 protsenti IT-juhtidest, et nad ei ole täielikult teadlikud 5G eelistest.

Kõike ühendades

Lisaks mobiilse lairibaühenduse kiiruse suurendamisele on 5G ettevõtte ja valitsuse jaoks järgmise põlvkonna IoT-lahenduste loomisel olemuslik. Praegu suudavad 4G / LTE IoT võrgud toetada andurite ühendusi tuhandetes ühes lahtris. Need andurid, seadmed, lüüsid ja muud ühendatud asjad koguvad andmeid, suhtlevad omavahel ja võrguga ning koguvad ja analüüsivad äriandmeid. See lahendusklass kasutab saidiga ühenduse loomiseks 5G täiustatud võimsust ja seda nimetatakse massiivseks masinatüüpi suhtluseks (mMTC). mMTC lahendused on põhitehnoloogia, mis pakub nutikaid kommunaalteenuseid, nutikat tootmist ja arukate linnade kontseptsioone, nagu dünaamiline liikluse juhtimine, ja neid kasutatakse laialdaselt ennustavas hoolduses.

Ettevõtete jaoks aitab mMTC vähendada seisakuid, suurendada varade kasutamist ja parandada töötajate ohutust, vähendades lõppkokkuvõttes ühiku tootmiskulusid. Need tehnoloogiad on kogu maailmas toimuvate tööstuse 4.0 ja arukate linnade projektide tulemuste saavutamisel keskse tähtsusega.

reklaam

Võtke viil

5G teeb enamat kui masinate ja andurite ühendamine kogu tehasepõrandal. 5G-l on potentsiaal muuta traditsioonilist ettevõtte võrguarhitektuuri. Ajalooliselt pole mobiilsidevõrke kunagi peetud ettevõtte suurvõrgu (WAN) esmase juurdepääsuvahendina. Kuid kui 5G vohab ning operaatorivõrkudele lisatakse rohkem standardeid ja funktsioone, hakkavad ettevõtted pidama 5G-d järgmise põlvkonna laia võrgu (WAN) lahenduse legitiimseks ja kriitiliseks komponendiks.

Kui 5G võrgud küpsevad, lisatakse uusi võimalusi. Üks omadus, mida plaanitakse lähiaastatel standardiseerida, on võrgu tükeldamine ehk erinevate virtuaalsete võrkude loogiline eraldamine, mis töötavad samal füüsilisel infrastruktuuril. Kui võrgu viilutamine on integreeritud ettevõtte WAN-i, võimaldab IT-halduritel luua eraldi võrguviilud, mis järgivad ribalaiuse, teenuse kvaliteedi ja muu põhimõtteid rakenduse kohta. See võimaldab ka võrke jaotada. Arvestades 5G mMTC komponenti, kus IT-süsteemide kõrval toetatakse ka operatiivtehnoloogiat, on viilutamine kriitilise tähtsusega ka turvalisuse ja vastavuse tagamiseks.

Kui see lihtsalt ei jõua ära oodata

Teine 5G evolutsiooni kriitiline komponent on ülimadalate latentsustega mobiilsideteenuste kasutuselevõtt. Praegu suudavad 4G / LTE võrgud viia võrgu latentsuseni kuni 50 ms ja kuigi see on paljude äriülesannete jaoks piisav, võivad need pakkuda järgmise põlvkonna lahendusi, nagu autonoomsed sõidukid, reaalajas videoanalüütika ja kaugkirurgia. 5G eesmärk on minimaalne latentsusaeg 1 ms, kusjuures paljud operaatorid ja nende hankepartnerid saavutavad reaalsetes võrgukeskkondades juba alla 30 ms latentsuse, mis on 10 korda kiirem kui inimese reaktsioonikiirus. See avab hulga uusi võimalusi tööstusele, tervishoiule ja isegi tarbijatele.

5G võrkudes töötavate ülimadalate latentsusaegadega rakenduste kriitiline võimaldaja on 5G mobiilne servaarvutus (MEC). MEC on tehnoloogiaplatvorm, mis toob traditsiooniliste andmekeskuste ja pilve arvutus- ja salvestusfunktsioonid ning viib need füüsiliselt lähemale võrgu servale, kus seadmed koguvad ja edastavad andmeid. MEC-platvormid erinevad teistest servade arvutamise vormidest, integreerudes loomulikult 5G-võrku, mis on peamine tegur, mis aitab pakkuda ülimadalate latentsusajaga rakendusi. MEC võimaldab ettevõttel töökoormusi kiiresti käivitada, ilma et oleks vaja servereid kohapeal hoida, aga ka ilma, et oleks vaja andmeid kogu pilve või andmekeskusesse töötlemiseks saata. See juhib tehisintellekti kasutamist automatiseerimisel ja muudel kasutusjuhtumitel koos võimega käivitada tehisintellekti mudeleid kiiremini ja tõhusamalt.

MEC võib suurendada ka turvalisust. Kui paigutada arvutusressursid 5G tugijaama kohapeal või läheduses, ei pea tundlikud andmed töötlemiseks kaugele sõitma. See on kriitiliselt oluline rangelt reguleeritud tööstusharudes, nagu pangandus, tervishoid, lennundus ja valitsus.

Ülemaailmselt võtavad ettevõtted juba kasutusele hübriidsed pilveteenused, mis näevad kombinatsiooni avalikest pilvedest, privaatsetest pilvedest ja kohapealsetest arvutuskeskkondadest, mida kasutab sama ettevõte. 5G aitab juhtida selle paradigma eeliseid, kuna tehnoloogia võimaldab rakenduste käitamise optimeerimisel veelgi täpsemat teavet.

Haara see kõik koos

5G tegelik potentsiaal ei tulene individuaalselt täiustatud mobiilsest lairibast, massiivsest masinatüüpi suhtlusest, võrgu virtualiseerimisest ja viilutamisest, ülimadalast latentsusest või mobiilse serva arvutamisest. Pigem avaneb tegelik potentsiaal kahe või enama või kõigi nende elementide koosmõjul. Kõige mõjusamad 5G lahendused ja kasutamisjuhtumid põhinevad mitmel komponendil. Mõned neist hõlmavad autonoomseid sõidukeid; liit- / virtuaalreaalsus ja segareaalsus välitöötajate jaoks; andurite tihe jälgimine varade jälgimiseks ja ennetavaks hoolduseks; ja kantavate seadmete kasutamine selliste rakenduste täiustamiseks nagu töökoha tervis ja ohutus, reaalajas videoanalüütika, mitme üürniku võrgukeskkonnad ja kombatav Internet.

Praegu on paljud operaatorid keskendunud pragmaatilisemale - suurema allalaadimiskiiruse pakkumisele ja võrkude dekongestamisele tipptundidel. Näiteks ettevõtete ja kodude traadita püsiühendus (FWA) on varajane kasutusjuht, mille pakuvad välja sellised operaatorid nagu USA-s Verizon ja Austraalias asuv Optus. Kuid kogu maailmas toimub tehnoloogiakatseid, mis aitavad tööstusel liikuda 5G täielik potentsiaal. Ülemaailmselt kiirustavad mobiilsideoperaatorid oma võrgu tuuma, transpordi ja RAN-i visualiseerimist, et valmistuda 5G tulevikuks. Tulevikku vaatavamad operaatorid töötavad koos partneritega, et proovida arenenumaid 5G teenuseid, näiteks pakub Lõuna-Koreas asuv SK Telecom 5G MEC-il põhinevat tehase automatiseerimislahendust. Nende operaatorite idee on kasutada 5G-d mobiilsidevõrkude muutmiseks ühenduvuse pakkumisest digitaalseks platvormiks, mis toetab ettevõtte lahendusi.

5G kasutamise juhtum: 5G nutiport ZPMC-lt, China Mobile'ilt ja Huaweilt

ZPMC, üks maailma suurimatest kraanade ja teraskonstruktsioonide tootjatest, tegi koostööd Huawei ja China Mobile'iga sadamaoperaatoritele lahenduse väljatöötamiseks, mis võimaldab sadamate operatsioonide suuremat automatiseerimist, töötajate turvalisuse parandamist ja kaupade kiiremat töötlemist sadamate kaudu.

Lahendus tugineb 5G mitmele kriitilisele komponendile, sealhulgas laiendatud mobiilse lairiba läbilaskevõime, võrgu lahterdamine, ülimadal latentsus ja mobiilse serva arvutus.

5G Smart Port lahendus koosneb kahest järgmisest osast:

1. 5G + MEC ülikoolilinnaku võrk: China Mobile'i, ZPMC ja Huawei rakendatud 5G nutipordid on ehitatud 5G-MEC ülikoolilinnakuvõrgu kaudu. Sadama ülikoolilinnakus asuv 5G tugijaam toetab nii avalikke teenuseid kui ka ülikoolilinnaku erateenuseid. China Mobile määratleb sõltumatud alam-PLMN-id (Public-Land-Mobile-Networks) ja pakub sadamatele eraldi SIM-kaarte. Avaliku ja eravõrgu kasutajad pääsevad juurde erinevatele alam-PLMN-rakkudele ja loovad marsruute vastavalt avaliku 5G põhivõrgu ja sadama kohaliku 5G-MEC (UPF) abil.

2. 5G pordirakendused:

a. Kaugjuhtimisega kraanad: sadama kraanade kaamerad edastavad 1080G võrgu kaudu juhtimiskeskusesse mitu 5p videopilti. Kraanajuht teostab toiminguid kaugelt saidi videopiltide põhjal. Sõltuvalt kraana suurusest jääb kaamerate arv vahemikku 6 kuni 27. 5G võrk tagab 30 Mbps - 120 Mbps üleslingi ribalaiuse ja 30 ms madala latentsuse.

b. IGV (Intelligent-Guide-Vehicle): sadamad toetuvad konteinerautode käsitsi juhtimisele. Mõnes automatiseeritud sadamas kasutatakse 4G-põhiseid AGV-sid (Automated Guided Vehicles). AGVd ei suuda siiski ümbritsevaid teeolusid hinnata. IGV-d paigaldavad kaamera ja andurid sõiduki ümber ning edastavad MEC-platvormile üle 5G üksikasjalikud teeolud. Ühel IGV-l on vaja 8 kanalit 1080p videopilti, hõivates umbes 40 Mbps üleslingi ribalaiust ja 20-minutilist latentsust. IGV kiirus võib ulatuda 40km / h, mis on kaks korda suurem kui AGV kiirus. Horisontaalse transpordi efektiivsust saab otsast otsani suurendada 2.5 korda rohkem kui AGV. Sama tehnoloogia abil realiseeritakse ka isejuhtivad konteinerautod, mis võivad vähendada tööjõukulusid.

c. Nutipordides kasutavad rohkem rakendusi, näiteks IVS (intelligentne videovalve) ja AR kaughooldus, 5G ja MEC pakutavat ühenduvuse ja arvutamise võimalust.

5G kasutamise juhtum: 5G nutikas lennujaam China Eastern Airlinesilt, China Unicomilt ja Huaweilt

China Eastern on üks maailma suurimaid lennufirmasid ning koos China Unicomi ja Huawei on Pekingi Daxingi lennujaama jaoks välja töötanud 5G nutireisilahenduse. Lahendus loodi kliendikogemuse parandamiseks, maapealsete ülesannete automatiseerimiseks, lennufirmade õigeaegsete protsentide parandamiseks, lennujaama WiFi ülekoormuse vähendamiseks, madala latentsusega tehisintellektipõhiste rakenduste võimaldamiseks ja võrgukeskkonna tulevikukindlaks muutmiseks.

Lahendus tugineb 5G mitmele kriitilisele komponendile, sealhulgas laiendatud mobiilse lairiba läbilaskevõime, ülimadal latentsus ja mobiilse serva arvutamine.

Koostöös China Easterniga viisid China Unicom ja Huawei 5G võrgu vastvalminud Pekingi Daxingi lennujaama, mis on maailma suurim 5G lennujaam ja esimene, kus lennuettevõtjad on integreerinud 5G tsiviillennunduse ärivoogudesse.

China Unicomi võrk hõlmab kogu Pekingi Daxingi lennujaama 3,000+ 5G LampSitesi ja 80 + välise 5G aktiivantenniüksusega (AAU).

Võrk pakub tohutult andmeedastust, mida China Eastern Airlines vajab oma klientidele tõeliselt isikupäraste teenuste avamiseks. Daxingi lennujaama võrgumaht on kavandatud rahuldama 10 TB päevas ja võib toetada paindlikku võimsuse laiendamist. Võrgu kiirus võib ületada 1.2 Gbps ja pakkuda reisijatele suurepärast 5G-kogemust.

Sellel on piisav läbilaskevõime ja leviala nii lennuvõrgu kui ka reisijate juurdepääsu teenimiseks avalikus võrgus. Enamik stsenaariume põhineb 5G sisevõrkudel, samas kui võrk kasutab ka 3G ja 4G infrastruktuuri. Infrastruktuuri jagamine parandab võrgu toimimise tõhusust ja vähendab kulusid, kaotades vajaduse kahe koos asuva võrgu järele.

China Eastern Airlines kasutab 5G võrku oma äri kolme aspekti haldamiseks:

• Reisijateenused, nagu automaatne registreerimine ja näotuvastuse ID-kontroll, kasutades äärel töötavat tehisintellekti rakendust.
• Pagasite jälgimine ja haldamine nii reisijate kui ka CEA töötajate poolt.
• Isikupärastatud suhtlus reisijatega.

5G nutikas reisiteenus turustati 2019. aasta septembris ja selle eesmärk on saavutada:

• Sisseregistreerimisest kuni pardale minekuni maksimaalselt 20 minutit. Reisijad ei pea enam isikut tõendavat dokumenti näitama ega QR-koode skannima. Nad saavad teha kõik reisitehingud alates piletite ostmisest kuni registreerumise, turvakontrollide ja pardale minekuni, lihtsalt nägu skaneerides. Stjuardessid saavad neid näotuvastussüsteemi abil juhtida oma istekohtadele. China Eastern Airlinesi töötajad kannavad reisijate kiireks tuvastamiseks ja abistamiseks näotuvastusega 5G liitreaalsuse (AR) prille.
• Mugav paberivaba pagasiteenus ja otsast lõpuni nähtav pagasi transport. Kasutades maailma esimest RFID-püsipagasi märki, töötasid partnerid välja 5G pagasi jälgimise lahenduse, mis võimaldab reisijatel rakenduses oma registreeritud pagasi olekut jälgida. Tänu kõrgemale 5G üleslüli läbilaskevõimele kasutab Daxingi lennujaam HD-videot pagasimonitoriks ja töötajate hoiatamiseks, kui pagasit väärkoheldakse. See võimaldab pagasit paremini hallata, tagades pagasi õige marsruudi ja hoides ära lennu hilinemise.
• Isikupärased teenused reisijate kogemuste parandamiseks kogu reisi vältel, sealhulgas lennueelsed meeldetuletused, lennule registreerimine, pardale minek, pardale mineku väravate muutmine, pagasi nõuded ja ümberistumised. Neid teenuseid saab kohandada vastavalt reisijate asukohtadele, liikmelisuse astmetele ja aja nõuetele. Näiteks näevad reisijad lennujaamast läbi kõndides nutitelefonilt teavet oma eelseisvate lendude kohta. Nende näo ID tuvastatakse ja teavet kuvatakse privaatsuse kaitsmiseks anonüümselt. VIP-reisijad saavad salongis kasutada HD-konverentsi- ja pilveteenuseid.