5G per u mondu intelligente

Hè largamente cridutu chì a vera rivoluzione di l'Internet di e Cose serà causata solu da a popularisazione di a rete Internet mobile di quinta generazione. Sta reta serà ancu creatu, ma l'affari ùn hè micca guardatu avà cù l'intruduzioni di l'infrastruttura IoT.

L'esperti aspettanu chì 5G ùn sia micca una evoluzione, ma una trasfurmazioni cumpleta di a tecnulugia mobile. Questu deve trasfurmà tutta l'industria assuciata à stu tipu di cumunicazione. In u frivaru 2017, durante una presentazione à u Mobile World Congress in Barcelona, ​​​​un rappresentante di Deutsche Telekom hà ancu dichjaratu chì per via di i telefoni intelligenti cessanu di esiste. Quandu diventa populari, seremu sempre in linea, cù quasi tuttu ciò chì ci circonda. È sicondu u segmentu di u mercatu aduprà sta tecnulugia (telemedicina, chjama di voce, piattaforme di ghjocu, navigazione web), a reta si cumportarà di manera diversa.

A velocità di a rete 5G paragunata à e soluzioni precedenti

Durante u stessu MWC, i primi appiicazioni cummerciale di a reta 5G sò stati mostrati - ancu s'ellu sta formulazione suscite qualchì dubbiu, perchè ùn hè ancu scunnisciutu ciò chì serà veramente. L'ipotesi sò completamente inconsistenti. Alcune fonti sustene chì 5G hè previstu di furnisce una velocità di trasmissione di decine di millaie di megabits per seconda à millaie d'utilizatori simultaneamente. A specificazione preliminare per 5G, annunziata uni pochi mesi fà da l'Unione Internaziunale di Telecomunicazioni (ITU), suggerisce chì i ritardi ùn anu micca più di 4 ms. I dati devenu esse scaricati à 20 Gbps è caricati à 10 Gbps. Sapemu chì l'ITU vole annunzià a versione finale di a nova reta sta caduta. Tutti accunsenu nantu à una cosa - a reta 5G deve furnisce una cunnessione wireless simultanea di centinaie di millaie di sensori, chì hè chjave per l'Internet di e cose è i servizii ubiquitous.

Cumpagnia di punta cum'è AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel, è assai altri anu fattu chjaru u so supportu per accelerà a cronologia di standardizazione 5G. Tutti i stakeholder volenu inizià a cummercializazione di stu cuncettu già in 2019. Per d 'altra banda, l'Unione Europea hà annunziatu u pianu 5G PPP () per determinà a direzzione di u sviluppu di e rete di a prossima generazione. En 2020, i paesi di l'UE anu da liberà a frequenza di 700 MHz riservata à stu standard.

A rete 5G hè un rigalu di e tecnulugia novi

E cose singuli ùn anu micca bisognu di 5G

Sicondu Ericsson, à a fine di l'annu passatu, 5,6 miliardi di dispusitivi eranu in opera in (, IoT). Di questi, solu circa 400 milioni anu travagliatu cù e rete mobile, è u restu cù e rete di corta distanza cum'è Wi-Fi, Bluetooth o ZigBee.

U veru sviluppu di l'Internet di e Cose hè assai spessu assuciatu cù e rete 5G. I primi appiicazioni di e tecnulugia novi, inizialmente in u settore di l'affari, ponu appare in dui à trè anni. Tuttavia, pudemu aspittà l'accessu à e rete di a prossima generazione per i clienti individuali micca prima di 2025. U vantaghju di a tecnulugia 5G hè, frà altre cose, a capacità di trattà un milione di dispusitivi assemblati nantu à una zona di un chilometru quadru. Sembra un numeru tamantu, ma si pigliate in contu ciò chì dice a visione IoT cità intelligentiin quale, in più di l'infrastruttura urbana, i veiculi (cumprese i vitture autonome) è a casa (casa intelligente) è i dispositi di l'uffiziu sò cunnessi, è ancu, per esempiu, i magazzini è i beni almacenati in elli, stu milione per chilometru quadru cessà di pare cusì. grande. In particulare in u centru di a cità o zoni cù una alta cuncentrazione di uffizii.

Siate cuscenti, però, chì parechji dispositi cunnessi à a reta è i sensori posti nantu à elli ùn anu micca bisognu di velocità assai elevate, perchè trasmettenu picculi porzioni di dati. Internet ultra-rapidu ùn hè micca necessariu da un ATM o un terminal di pagamentu. Ùn hè micca necessariu di avè un sensoru di fumu è di temperatura in u sistema di prutezzione, informendu, per esempiu, un fabricatore di gelato nantu à e cundizioni in i frigorifici in i magazzini. L'alta velocità è a bassa latenza ùn sò micca necessarii per u monitoraghju è u cuntrollu di l'illuminazione stradale, per a trasmissione di dati da i contatori di l'electricità è di l'acqua, per u cuntrollu remoto cù un smartphone di i dispositi domestici cunnessi à l'IoT, o in logistica.

Oghje, ancu s'è avemu a tecnulugia LTE, chì ci permette di mandà parechje decine o ancu centinaie di megabits di dati per seconda nantu à e rete mobile, una parte significativa di i dispositi chì operanu in Internet di e cose anu sempre aduprà. rete 2G, i.e. hè in vendita dapoi u 1991. GSM standard.

Per superà a barriera di u prezzu chì scoraghja parechje cumpagnie di utilizà l'IoT in e so attività attuali è rallenta cusì u so sviluppu, i tecnulugii sò stati sviluppati per custruisce rete pensate per sustene i dispositi chì trasmettenu picculi pacchetti di dati. Queste rete utilizanu sia e frequenze aduprate da l'operatori mobili è a banda senza licenza. Tecnulugie cum'è LTE-M è NB-IoT (chjamatu ancu NB-LTE) operanu in a banda utilizata da e rete LTE, mentri EC-GSM-IoT (chjamata ancu EC-EGPRS) usa a banda utilizata da e rete 2G. In a gamma senza licenza, pudete sceglie di suluzioni cum'è LoRa, Sigfox è RPMA.

Tutte l'opzioni di sopra offrenu una larga gamma è sò cuncepiti in tale manera chì i dispositi finali sò u più prezzu pussibule è cunsumu pocu energia pussibule, è cusì travaglià senza cambià a bateria ancu per parechji anni. Da quì u so nome cullettivu - (bassu cunsumu d'energia, longa gamma). E rete LPWA chì operanu in i intervalli dispunibuli per l'operatori mobili necessitanu solu un aghjurnamentu di software. U sviluppu di e rete cummerciale LPWA hè cunsideratu da e cumpagnie di ricerca Gartner è Ovum cum'è unu di l'avvenimenti più impurtanti in u sviluppu di l'IoT.

L'operatori utilizanu diverse tecnulugia. Dutch KPN, chì hà lanciatu a so reta naziunale l'annu passatu, hà sceltu LoRa è hè interessatu à LTE-M. U gruppu Vodafone hà sceltu NB-IoT - questu annu hà cuminciatu à custruisce una reta in Spagna, è hà prughjettatu di custruisce una reta tali in Germania, Irlanda è Spagna. Deutsche Telekom hà sceltu NB-IoT è annuncia chì a so reta serà lanciata in ottu paesi, cumpresa a Pulonia. Telefonica spagnola hà sceltu Sigfox è NB-IoT. Orange in Francia hà cuminciatu à custruisce una reta LoRa è dopu hà annunziatu ch'ellu principiarà à sparghje e rete LTE-M da Spagna è Belgio in i paesi in quale opera, è dunque probabilmente ancu in Pulonia.

A custruzzione di a reta LPWA pò significà chì u sviluppu di un ecosistema IoT specificu principiarà più veloce di e rete 5G. L'espansione di l'una ùn esclude micca l'altru, perchè e duie tecnulugia sò essenziali per a rete intelligente di u futuru.

In ogni casu, e cunnessione wireless 5G anu bisognu di assai energia. In più di i intervalli sopra citati, un modu per salvà energia à u livellu di i dispositi individuali deve esse lanciatu l'annu passatu. Piattaforma Web Bluetooth. Serà utilizatu da una reta di lampadine intelligenti, chjusi, sensori, etc. A tecnulugia permette di cunnette cù i dispositi IoT direttamente da un navigatore web o un situ web senza avè bisognu di applicazioni speciali.

Visualizazione di a tecnulugia Web Bluetooth

5G prima

Vale a pena sapè chì alcune cumpagnie anu perseguitu a tecnulugia 5G dapoi anni. Per esempiu, Samsung hà travagliatu nantu à e so suluzioni di rete 5G da 2011. Duranti stu tempu, era pussibule di ottene una trasmissione di 1,2 Gb / s in un veiculu chì si move à una vitezza di 110 km / h. è 7,5 Gbps per un ricevitore in piedi.

Inoltre, e rete sperimentali 5G esistenu digià è sò state create in cullaburazione cù diverse cumpagnie. Tuttavia, à u mumentu hè sempre troppu prestu per parlà di a standardizazione imminente è veramente glubale di a nova reta. Ericsson hè a prova in Svezia è Giappone, ma i picculi dispositi di cunsumatori chì travaglià cù u novu standard sò sempre assai luntanu. In 2018, in cuuperazione cù l'operatore svedese TeliaSonera, a cumpagnia lanciarà a prima rete 5G cummerciale in Stoccolma è Tallinn. In principiu serà rete urbane, è avemu da aspittà finu à u 5 per 2020G "full-size". Ericsson hà ancu primu telefonu 5G. Forsi a parolla "telefonu" hè a parolla sbagliata dopu tuttu. U dispusitivu pesa 150 kg è avete da viaghjà cun ellu in un grande autobus armatu cù l'equipaggiu di misurazione.

L'ottobre scorsu, a nutizia di u debut di a reta 5G hè vinuta da l'Australia distanti. Tuttavia, sti tipi di rapporti deve esse avvicinatu cù una distanza - cumu sapete, senza un standard è specificazione 5G, chì un serviziu di quinta generazione hè statu lanciatu? Questu deve cambià una volta chì u standard hè accunsentutu. Se tuttu va secondu u pianu, e rete 5G pre-standardizzate farà a so prima apparizione à l'Olimpiadi Invernali 2018 in Corea di u Sud.

Onde millimetriche e cellule minuscole

U funziunamentu di a reta 5G dipende di parechje tecnulugia impurtanti.

A stazione di basa fabricata da Samsung

U primu cunnessione d'onda millimetrica. Sempre più dispusitivi sò cunnessi l'un à l'altru o à l'Internet utilizendu e stesse frequenze radio. Questu provoca a perdita di velocità è e prublemi di stabilità di cunnessione. A suluzione pò esse di cambià à onde millimetriche, i.e. in a gamma di freccia di 30-300 GHz. Attualmente sò usati in particulare in cumunicazioni satellitari è radioastronomia, ma a so limitazione principale hè stata a so corta distanza. Un novu tipu d'antenna risolve stu prublema, è u sviluppu di sta tecnulugia hè sempre in corso.

U sicondu pilastru di a quinta generazione deve esse chjamatu tecnulugia. I scientisti vantanu chì sò digià capaci di trasmette dati cù l'onda millimetrica nantu à una distanza di più di 200 m. E literalmente ogni 200-250 m in e grande cità pò esse, vale à dì, stazioni di basa chjuche cù cunsumu d'energia assai bassu. In ogni casu, in i zoni menu populati, "piccole cellule" ùn funziona micca bè.

Questu deve aiutà cù u prublema sopra Tecnulugia MIMO nova generazione. MIMO hè una suluzione utilizata ancu in u standard 4G chì pò aumentà a capacità di una rete wireless. U sicretu hè in a trasmissione multi-antenna da i lati di trasmissione è di ricezione. E stazioni di a prossima generazione ponu trattà ottu volte più porti chì oghje per mandà è riceve dati à u stessu tempu. Cusì, u throughput di a rete aumenta da 22%.

Un'altra tecnica impurtante per 5G hè chì "beamforming". Hè un metudu di trasfurmazioni di signali in modu chì i dati sò mandati à l'utilizatori longu u percorsu ottimali. aiuta l'onde millimetriche à ghjunghje à u dispusitivu in un fasciu cuncentratu invece di una trasmissione omnidirezionale. Cusì, a forza di u signale hè aumentata è l'interferenza hè ridutta.

U quintu elementu di a quinta generazione deve esse u cusì chjamatu full duplex. Duplex hè una trasmissione bidirezionale, vale à dì una in quale a trasmissione è a ricezione di l'infurmazioni hè pussibule in i dui sensi. Full duplex significa chì i dati sò trasmessi senza interruzzione di trasmissione. Sta suluzione hè constantemente migliurata per ottene i migliori paràmetri.

 

Sesta generazione?

Tuttavia, i laboratori sò digià travagliatu annantu à qualcosa ancu più veloce di 5G - anche se dinò, ùn sapemu micca esattamente ciò chì hè a quinta generazione. scentifichi giapponesi creanu una futura trasmissione di dati wireless, cum'è era, a prossima, sesta versione. Hè cunsiste in l'usu di frequenze da 300 GHz è più altu, è a velocità ottenuta serà 105 Gb / s per ogni canale. A ricerca è u sviluppu di e novi tecnulugii sò andati dapoi parechji anni. Nuvembre scorsu, 500 Gb / s hè stata ottenuta utilizendu a banda terahertz 34 GHz, è dopu 160 Gb / s utilizendu un trasmettitore in a banda 300-500 GHz (ottu canali modulati à intervalli di 25 GHz). ) - vale à dì, risultati assai volte più grande di e capacità previste di a reta 5G. L'ultimu successu hè u travagliu di un gruppu di scientisti di l'Università di Hiroshima è l'impiegati di Panasonic à u stessu tempu. L'infurmazione nantu à a tecnulugia hè stata publicata in u situ web di l'università, l'assunzioni è u mecanismu di a reta di terahertz sò stati presentati in February 2017 à a cunferenza ISSCC in San Francisco.

Comu sapete, l'aumentu di a freccia di u funziunamentu ùn solu permette un trasferimentu di dati più veloce, ma ancu riduce significativamente a gamma pussibule di u segnu, è ancu aumenta a so suscettibilità à ogni tipu d'interferenza. Questu significa chì hè necessariu di custruisce una infrastruttura abbastanza cumplessa è densamente distribuita.

Hè vale a pena nutà ancu chì e rivoluzioni - cum'è a rete 2020G prevista per u 5 è dopu l'ipotetica rete terahertz ancu più veloce - significa chì milioni di dispositi anu da esse rimpiazzati cù versioni adattate à i novi standard. Questu hè prubabilmente significativamente ... rallentà u ritmu di cambiamentu è pruvucarà chì a rivoluzione prevista diventerà veramente una evoluzione.

Per esse continuatu numeru di tema in l'ultimu numeru di u mensile.