Что такое 5G?

5G — пятое поколение беспроводной технологии. Его повышенная скорость, меньшая задержка и повышенная надежность произведут революцию в самых разных отраслях.

В пятый раз очарование: 5G, или беспроводная технология пятого поколения, лежит в основе Четвертой промышленной революции. Конечно, 5G быстрее, чем 4G. Но 5G больше, чем просто (намного) быстрее: подключение, ставшее возможным благодаря 5G, значительно более безопасно и стабильно, чем его предшественники. Кроме того, 5G позволяет данным перемещаться из одного места в другое со значительно меньшей задержкой между отправкой и получением данных — эта задержка называется латентностью.

Вот несколько больших цифр от Международного союза электросвязи (International Telecommunications Union). Сети 5G призваны обеспечить:

в 1 000 раз больший объем мобильных данных на единицу площади
в 100 раз большее количество подключенных устройств
в 100 раз более высокую скорость передачи пользовательских данных
десятикратное увеличение времени автономной работы для маломощных массово-машинных коммуникаций
пятикратное сокращение задержек при передаче данных из конца в конец

Вот как это работает: как и во всех сотовых сетях, зона обслуживания сетей 5G разделена на географические подзоны, называемые ячейками. В каждой ячейке есть локальные антенны, через которые все беспроводные устройства в ячейке подключены к интернету и телефонной сети посредством радиоволн. Для достижения очень высоких скоростей 5G использует низкие и средние полосы радиочастотного спектра (ниже шести гигагерц), а также совершенно новые полосы радиочастотного спектра. Это так называемые «миллиметровые волны», транслируемые на частотах от 30 до 300 гигагерц, которые ранее использовались только для связи между спутниками и радиолокационными системами.

Компании сотовой связи начали развертывание 5G в 2019 году. В Соединенных Штатах покрытие 5G уже доступно во многих регионах. И хотя технологии предыдущего поколения 2G и 3G все еще используются, внедрение 5G ускоряется: по разным прогнозам, к 2025 году сети 5G будут иметь миллиарды абонентов.

Но 5G может сделать больше, чем просто ускорить загрузку видео с «котиками». Эта новая скорость и отзывчивость, а также решения для подключения, которые они делают возможными, способны преобразовать самые разные отрасли.

Как будет использоваться 5G?

На сегодняшний день 5G поддерживает четыре ключевых архетипа вариантов использования, которые потребуют от 5G выполнения своего обещания эволюционных изменений в производительности сети. Они есть:

Расширенный мобильный широкополосный доступ. Более высокая скорость, меньшая задержка и большая емкость, которые делает возможным 5G, могут позволить на ходу использовать видео сверхвысокой четкости, виртуальную реальность и другие передовые приложения.
Интернет вещей (IoT). Существующие сотовые сети не в состоянии справиться с резким ростом числа подключенных устройств, от интеллектуальных холодильников до устройств, отслеживающих уровень заряда батареи в производственных цехах. 5G раскроет потенциал IoT, обеспечивая экспоненциально большее количество подключений при очень низком энергопотреблении.
Критически важный контроль. Подключенные устройства все чаще используются в приложениях, требующих абсолютной надежности, таких как системы безопасности транспортных средств или медицинские устройства. Меньшая задержка и более высокая отказоустойчивость 5G означают, что эти критичные ко времени приложения будут становиться все более надежными.
Фиксированный беспроводной доступ. Скорости, обеспечиваемые 5G, делают его жизнеспособной альтернативой проводному широкополосному доступу на многих рынках, особенно на тех, где нет оптоволокна.

Как 5G и другие передовые технологии могут повлиять на мир?

Если 5G будет внедрен всего в четырех коммерческих областях - мобайл, здравоохранение, производство и розничная торговля - это может увеличить мировой ВВП на сумму до 2 триллионов долларов к 2030 году. Большая часть этой стоимости будет получена благодаря творческому применению передовых технологий подключения.

Вот четыре коммерческие области с наибольшим потенциалом для получения более высоких доходов или повышения эффективности затрат:

Связь станет основой для все более интеллектуальных мобильных систем, включая услуги каршеринга, общественный транспорт, инфраструктуру, аппаратное и программное обеспечение и многое другое. Связь может создать новые потоки доходов за счет профилактического обслуживания, улучшенной навигации и услуг совместного использования автомобилей, а также персонализированных «информационно-развлекательных» предложений.
Устройства и передовые сети с улучшенными возможностями подключения могут изменить отрасль здравоохранения. Бесшовный поток данных и сети с малой задержкой могут способствовать улучшению роботизированной хирургии. Инструменты поддержки принятия решений на основе искусственного интеллекта могут ставить более быстрые и точные диагнозы, а также автоматизировать задачи, чтобы лица, осуществляющие уход, могли проводить больше времени с пациентами. По оценкам аналитической компании McKinsey, эти варианты использования в совокупности могут принести до 420 миллиардов долларов США в виде глобального ВВП к 2030 году.
Частные сети 5G с низкой задержкой могут обеспечить высокоточные операции на производстве и в других передовых отраслях. Умные заводы, работающие на базе искусственного интеллекта, аналитики и передовой робототехники, могут работать с максимальной эффективностью, оптимизируя и корректируя процессы в режиме реального времени. Такие новые функции, как автоматизированные управляемые транспортные средства, комплектация контейнеров и контроль качества с помощью компьютерного зрения, требуют такой скорости и задержки, которые обеспечивает высокоскоростная связь 5G. К 2030 году влияние на ВВП в обрабатывающей промышленности может достигнуть 650 миллиардов долларов.
Ритейлеры могут использовать такие технологии, как датчики, трекеры и компьютерное зрение, для управления запасами, улучшения работы складов и координации в цепочке поставок. Такие возможности, как повышение качества обслуживания в магазинах и персонализированные рекомендации в режиме реального времени, могут увеличить мировой ВВП до 700 миллиардов долларов к 2030 году.

Варианты использования, выявленные только в этих коммерческих областях, могут увеличить мировой ВВП на сумму до 2 триллионов долларов к 2030 году. В конечном итоге поставленная на карту стоимость может вырасти на триллионы долларов во всей мировой экономике.

Помимо промышленности, подключение 5G имеет важные последствия для общества. Предоставление большему количеству людей возможности подключиться к глобальным потокам информации, связи и услуг может увеличить ВВП еще на 1,5–2 трлн долларов. Это должно раскрыть больший человеческий потенциал и процветание, особенно в развивающихся странах.

Что такое расширенные возможности подключения и передовые возможности подключения?

Усовершенствованное подключение обусловлено продолжающейся эволюцией существующих технологий подключения по мере создания сетей и расширения их внедрения. Например, провайдеры модернизируют существующую инфраструктуру 4G, накладывая на нее сеть 5G, которая, как правило, обеспечивает повышение скорости и задержки при поддержке большей плотности подключенных устройств. В то же время наземные оптоволоконные сети продолжают расширяться, обеспечивая более быструю передачу данных по всему миру.

С другой стороны, передовые технологии, такие как 5G миллиметрового диапазона и низкоорбитальные спутниковые группировки, предлагают более радикальный скачок вперед. 5G миллиметрового диапазона — это сверхбыстрый мобильный вариант, но его развертывание сопряжено со значительными трудностями. Спутники на низкой околоземной орбите (LEO) могут обеспечить прорыв в широте охвата. Спутники LEO работают, передавая широкополосный сигнал из космоса, обеспечивая покрытие в отдаленных частях мира, где физическая интернет-инфраструктура не имеет смысла по ряду причин. Несмотря на обещания технологии LEO, проблемы остаются, и коммерческие услуги пока недоступны.

Как игроки в сфере телекоммуникаций справляются с переходом на 5G?

5G обещает лучшую связь для потребителей и организаций. Сетевые провайдеры, с другой стороны, смирились с более высокими затратами на развертывание инфраструктуры 5G, прежде чем они смогут воспользоваться преимуществами. Этот цикл случался и раньше: с появлением 4G телекоммуникационные компании в Европе и Латинской Америке сообщали о снижении доходов.

Учитывая эти реалии, игроки в сфере телекоммуникаций работают над разработкой своих инвестиционных стратегий в области 5G. Для достижения скорости, задержки и надежности, необходимых для большинства передовых приложений, сетевым провайдерам необходимо инвестировать во все сетевые домены, включая спектр, сетевую инфраструктуру радиодоступа, передачу и опорные сети. В частности, операторы будут все чаще совместно использовать все больше частей сети, включая вышки, транзитную сеть и даже спектр и радиодоступ, посредством так называемых сделок MOCN (многооператорская базовая сеть) или MORAN (многооператорская сеть радиодоступа). Это специфичный для 5G способ для операторов справиться с более высоким инвестиционным бременем при неизменной выручке.

Несколько хороших новостей: технология 5G в значительной степени построена на сетях 4G, а это означает, что операторы мобильной связи могут просто развивать свои инвестиции в инфраструктуру, а не начинать с нуля. Например, операторы могут начать с увеличения пропускной способности существующей сети 4G путем перераспределения части своего спектра 2G и 3G, тем самым отсрочив инвестиции в 5G. Это позволит операторам минимизировать инвестиции, в то время как потенциальный доход от 5G остается неопределенным.

Как телекоммуникационные игроки будут монетизировать 5G на рынке B2C?

Появление 5G также открывает перед телекоммуникационными компаниями возможность изменить подход к работе с клиентами. В то время как они считают затраты на 5G, они также должны заново представить себе, как взимать плату с клиентов за 5G. Революция 5G в сфере B2B уже идет полным ходом; на рынке B2C ценностное предложение 5G менее очевидно. Это связано с тем, что в настоящее время не существует достаточно убедительных примеров использования 5G, чтобы изменить жизнь людей, не вкладывающих значительные средства в игры, например.

Но, несмотря на неопределенность, компания McKinsey наметила четкий путь для телекоммуникационных организаций по монетизации 5G в секторе B2C. Есть три модели, которые могут быть использованы телекоммуникационными компаниями и которые могут увеличить средний доход на пользователя на 20 процентов:

Импульсные покупки и тарифные планы "бизнес-класса". Технология 5G позволит телекоммуникационным компаниям отказаться от стандартных ежемесячных абонементов в пользу гибких тарифных планов, которые позволят клиентам повышать производительность сети тогда и там, где и когда они считают нужным. В тарифных планах бизнес-класса могут быть предусмотрены первоклассные условия работы сети в любое время. Согласно анализу McKinsey, 7 процентов абонентов уже готовы использовать 5G-ускорители и будут пользоваться ими в среднем семь раз в месяц, если каждый ускоритель будет стоить 1 доллар.
Продажа услуг с поддержкой 5G. Скорости и задержки 5G делают возможными упорядоченные и бесшовные впечатления, такие как многопользовательские облачные игры, перевод в реальном времени и спортивные трансляции с дополненной реальностью (AR). Исследование McKinsey показывает, что клиенты готовы платить за эти и другие варианты использования опыта с поддержкой 5G.
Использование партнерских отношений для предоставления услуг с поддержкой 5G. При оценке готовности клиентов платить за облачные игры 5G анализ McKinsey показал, что 74% клиентов предпочли бы купить услугу 5G прямо в игровом приложении, а не у своего мобильного провайдера. Чтобы создать бесшовный опыт для клиентов, телекоммуникационные компании могут встроить возможность подключения к 5G непосредственно в приложения или устройства своих партнеров. Это может значительно расширить клиентскую базу телекоммуникационных организаций.

Как COVID-19 повлиял на Интернет вещей и возможности подключения IoT?

Во-первых, пандемия создала потребность в приложениях с расширенными возможностями подключения, которые может обеспечить только 5G. Среди прочего, 5G позволяет использовать типы приложений, которые помогают руководителям понять, в безопасности ли их сотрудники и какие устройства были подключены к сети и кем.

Передовые технологии подключения, такие как 5G, также обеспечивают удаленное медицинское обслуживание, хотя, по иронии судьбы, пандемия также съела ресурсы, необходимые для создания инфраструктуры для ее реализации.

Во время пандемии лидеры Индустрии 4.0 добились очень хороших результатов. Это иллюстрирует тот факт, что первые цифровые компании более гибки и лучше подготовлены к реагированию на непредвиденные проблемы.

Как компании, производящие передовую электронику, и промышленные предприятия могут извлечь выгоду из 5G?

Рынок 5G Интернета вещей (IoT) B2B и его развитие в ближайшие годы открывают значительные возможности для передовых организаций в области электроники. 5G IoT относится к архетипам промышленного использования, обеспечиваемым более быстрым, стабильным и безопасным подключением, доступным с 5G. McKinsey проанализировала события, связанные с внедрением 4G и других технологий, в поисках подсказок о том, как 5G может развиваться в отрасли.

Многие компании извлекут большую выгоду из 5G IoT, но это будет происходить волнами. Первые архетипы вариантов использования 5G IoT, которые наберут силу, будут связаны с усовершенствованной мобильной широкополосной связью, а вскоре после этого последуют варианты использования для сверхнадежной связи с малой задержкой. Наконец, варианты использования для массовых коммуникаций машинного типа потребуют еще несколько лет. Компании, которые лучше всего могут извлечь выгоду из роста 5G, включают операторов мобильной связи, сетевых провайдеров, производственные компании, а также компании, занимающиеся машиностроением и промышленной автоматизацией.

Сектор B2B особенно хорошо подходит для использования 5G IoT. Наиболее актуальные краткосрочные возможности для 5G IoT связаны с Индустрией 4.0 или оцифровкой производства и других производственных процессов. К 2030 году на сегмент «Индустрия 4.0» будет приходиться около 22 миллионов единиц 5G IoT, причем большинство приложений будет связано с производством.

Чтобы воспользоваться этой возможностью, передовые компании по производству электроники должны обратить внимание на пересмотр своих стратегий. В краткосрочной перспективе им следует сосредоточиться на случаях B2B, которые аналогичны тем, которые сейчас развернуты в секторе B2C. Забегая вперед, им следует сместить акцент на разработку аппаратного и программного обеспечения, адаптированного к конкретным приложениям. Но расширение сферы бизнеса всегда должно осуществляться с большой осторожностью и вниманием.

Как 5G повлияет на производственную отрасль?

Существует пять потенциальных приложений, которые особенно актуальны для производственных организаций:

Облачное управление машинами. В прошлом автоматизация машин на фабриках зависела от контроллеров, которые физически устанавливались на машинах или рядом с ними, которые затем отправляли информацию в компьютерные сети. С 5G этот мониторинг теоретически может осуществляться в облаке, хотя пока это остается крайним случаем.
Дополненная реальность. Бесшовная AR, ставшая возможной благодаря связи 5G, в конечном итоге заменит стандартные операционные процедуры, которые в настоящее время записаны на бумаге или видео. Это поможет работникам цеха выполнять сложные задачи, не дожидаясь специалистов.
Проницательные глаза ИИ в заводских цехах. 5G позволит проводить видеоаналитику в реальном времени на основе потоковой передачи видеоданных в облако.
Высокоскоростные способы принятия решений. Лучшие фабрики полагаются на массовые озера данных для принятия решений. 5G ускоряет время цикла принятия решений, позволяя собирать, чистить и проанализировать огромные объемы данных.
Интернет вещей в цехах. Добавление датчиков к машинам в заводских цехах означает больше данных, чем когда-либо прежде. Скорости, ставшие возможными благодаря 5G, позволят реализовать эти новые данные.

В статье использованы материалы из следующих источников:

"Раскрытие ценности 5G на рынке B2C", 5 ноября 2021 года, Ферри Грийпинк, Йеспер Ларссон, Александр Менар и Константин Пелл
"Подключенный мир: Эволюция возможностей подключения после революции 5G", 20 февраля 2020 г., Ферри Грийпинк, Эрик Катчер, Александр Менар, Шри Рамасвами, Давиде Скьявотто, Джеймс Маньика, Майкл Чуи, Роб Хэмилл и Эмир Окан.
Эра 5G: Новые горизонты для передовой электроники в промышленных компаниях, 21 февраля 2020 года, Ондрей Буркацкий, Стефани Лингеманн, Александр Хоффманн и Маркус Симон
"Пять способов, которыми 5G произведет революцию в производстве", 18 октября 2019 года, Энно де Бур, Сид Ханна, Энди Лусе, Рахул Шахани и Стивен Кризи.
"Преодолевая шумиху вокруг 5G: Опрос показывает нюансы взглядов телекоммуникационных компаний", 13 февраля 2019 г., Ферри Грийпинк, Тобиас Херлин, Харрисон Лунг и Александр Менар.
"Дорога к 5G: неизбежный рост стоимости инфраструктуры", 23 февраля 2018 года, Ферри Грийпинк, Александр Менар, Халлдор Сигурдссон и Неманья Вучевич
"Готовы ли вы к 5G?", 22 февраля 2018 года, Марк Коллинз, Арнаб Дас, Александр Менард и Дев Пател