در دنیای فناوری و ارتباطات، 5G جایگاه ویژهای دارد، بهویژه زمانی که بحث اینترنت اشیاء (IoT) مطرح میشود. سازمان 3GPP — که استانداردهای جهانی مخابرات سلولی را تعریف میکند — 5G را با هدف پشتیبانی از IoT طراحی کرده است.
نسل جدید ارتباطات بهدنبال ایجاد یک اکوسیستم IoT متصلتر و امنتر در آینده است؛ ارائهٔ اتصالات مطمئنتر، ظرفیت بالاتر برای دستگاههای بیشتر و تبادل دادهها با سرعتهای بالاتر، همه اینها برای فضای رو به رشد IoT حیاتیاند.
فهرست مطالب
تحولات مداوم قابلیتهای 5G
برای درک تأثیر 5G بر IoT، مهم است ابتدا مسیر تکاملی فناوری و تفاوت بین راهاندازی Standalone (SA) و Non-Standalone (NSA) را بدانیم. واقعیت این است که 5G یک تغییر واحد در شبکههای سلولی نیست، بلکه مداوم در حال تکامل است و سرعت، ظرفیت و عملکرد بیشتری ارائه میدهد.
نسل پنجم ارتباطات سلولی بر پایه فناوریهای پیشین ساخته شده است — گاهی به صورت تلفیقی با آنها. NSA 5G بر زیرساخت 4G موجود متکی است و مزایایی مانند سرعت بسیار بالا و افزایش ظرفیت را ارائه میدهد.
از سوی دیگر، 5G SA به صورت مستقل از زیرساخت 4G کار میکند، با هستهای جدید که قابلیتهایی مانند «تأخیر فوقالعاده کم» و «برش شبکه (network slicing)» را فعال میکند. این قابلیتها امکان پشتیبانی از برنامههای حیاتیتر در حوزه IoT را فراهم میسازند.
چگونه 5G در IoT تحول میآفریند: سه مزیت قدرتمند
اپراتورها در حال حاضر اولین نسخههای 5G تحت استاندارد 3GPP را اجرا کردهاند — و در سالهای آینده شاهد ظهور قابلیتهای بیشتر در سه حوزه کلیدی خواهیم بود:
1. سرعت و پهنای باند بیسابقه
در مرکز تأثیر 5G بر IoT، سرعت و پهنای باند فوقالعاده آن قرار دارد. این نسل قادر است دادهها را با سرعتی تا ۱۰۰ برابر سریعتر از 4G منتقل کند.
با سرعتهای بالقوهای بین ۱ تا ۲۰ گیگابیت بر ثانیه، شبکههای 5G امکان ارتباط و پردازش در زمان واقعی (real-time) برای حجم عظیمی از دادهها را فراهم میکنند. دستگاههای IoT میتوانند کاراتر عمل کنند، تجربههای غنیتری ارائه دهند و از طیف وسیعتری از کاربردها پشتیبانی کنند؛ از واقعیت افزوده (AR) گرفته تا پخش ویدئوی با وضوح بالا.
چنین ظرفیت دادهای، فرصتهای جدیدی برای کاربران تجاری خلق میکند. در فنلاند، یک پروژه اولیه 5G از قابلیت eMBB بهره برد تا واقعیت افزوده را به یک کارخانه چوبآرایی پیشرو بیاورد. با نمایش مدلهای مجازی ماشینهای فرآیندی در AR — و در زمان واقعی — کارخانه میتواند کارایی نگهداری را بالا برد و از توقفهای پرهزینه جلوگیری کند.
2. بازتعریف اتصال با تأخیر بسیار کم و پایداری
یکی از مهمترین مزایای 5G برای IoT، تأخیر فوقالعاده کم (ultra-low latency) است؛ یعنی مدت زمان لازم برای انتقال داده بین دستگاهها. 5G پاسخدهی تقریباً آنی ارائه میدهد، که آن را برای کاربردهایی با نیاز به تعامل زمان واقعی مانند خودروهای خودران، خودکارسازی صنعتی و جراحی از راه دور ایدهآل میکند. با کاهش تأخیر، 5G امکان تصمیمگیریهای آنی را برای دستگاههای IoT فراهم میآورد و ایمنی، پایداری و کارایی را ارتقا میبخشد.
برای مثال، در نروژ، آزمایشها روی 5G و کشتیهای خودران در جهت حرکت به سمت سفر دریایی خودکار پیش میرود. وسیله نقلیه دادهها را تحلیل میکند تا موانع را دور بزند، و در عین حال فاصله تا اسکله را اندازهگیری میکند تا فرود ایمن را تضمین کند.
3. اتصال مطمئن تعداد زیاد دستگاهها
ویژگی کلیدی دیگر 5G، پشتیبانی از ارتباط نوع ماشین به ماشین به مقیاس وسیع (mMTC) است که امکان اتصال تعداد زیادی دستگاه به شبکه را بهصورت همزمان فراهم میکند. این قابلیت بهویژه برای استقرارهای IoT مهم است، جایی که میلیونها سنسور و دستگاه هوشمند باید بهطور یکپارچه ارتباط برقرار کنند؛ به این ترتیب، بینشهای مبتنی بر دادههای وسیع و خودکارسازی امکانپذیر میگردند.
این ویژگی را هماکنون میتوان در سوئد مشاهده کرد، جایی که بیش از دو میلیون کنتور هوشمند در سراسر کشور متصل هستند و ارائهدهندگان خدمات از IoT بزرگ بهره میبرند. اگرچه این کنتورها به NB-IoT متصلاند — که همچنان در چارچوب خانواده 5G توسعه مییابد — این مثال نشاندهنده قابلیت راهحلهای بزرگ مقیاس و کممصرف IoT حتی در مناطق دستنیافتنی است.
پویایی نوآوری در صنایع مختلف
تأثیر تحولآفرین 5G بر IoT فراتر از قابلیتهای فنی است. 5G یک کاتالیزور برای نوآوری و تحول در صنایع مختلف محسوب میشود؛ از بهداشت و درمان گرفته تا کشاورزی و تولید. راهکارهای IoT مبتنی بر 5G مدلهای کسبوکار نو، تجربه مشتریان بهتر و درآمدزایی جدید را ممکن میسازند.
در سوئد و فنلاند، هستههای نوآورانه 5G به شرکتهای صنعتی پیشرو اجازه میدهند قابلیتهای جدید 5G را بررسی کنند. برای مثال، راههای حملونقل 5G برای وسایل نقلیه خودران آینده خدمات حملونقل در سوئد را تغییر خواهند داد.
در نروژ، network slicing در شبکه 5G ترافیک موبایلی را از سایر ترافیکها برای نیروی مسلح نروژ جدا میکند.
نقشآفرینی در فرصتها با 5G و IoT
امکانات برای ترکیب 5G و IoT بیپایان است. اما موفقیت نیازمند همکاری و نوآوری است. باید با مشتریان در دنیای واقعی و با کیسهای واقعی کار کرد تا اکوسیستم IoT توسعه یابد. آیا نسبت به فرصتهایی که این مثالها نشان میدهند هیجانزدهاید؟ هنوز هم دیر نیست که پروژهی IoT 5G خود را برنامهریزی کنید.
اما پیش از شیرجه زدن به پیادهسازی 5G، زمان بگذارید تا کیس استفاده (use case) و اهداف خود را به شکلی شفاف تعریف کنید:
- چه مشکلی را میخواهید حل کنید؟
- چه ارزشی میخواهید برای مشتریان خود خلق کنید؟
از آنجا میتوانید تصمیم بگیرید کدام فناوری برای نیازهای IoT شما مناسبتر است.
LTE برای مدت طولانی همراه 5G باقی خواهد ماند. قابلیتهای عالی اتصال IoT با NB-IoT و LTE-M پاسخگوی نیاز به مصرف پایین باتری و نفوذ بهتر در محیطها هستند، و همچنین امکان اتصال تعداد زیادی دستگاه IoT در باند اختصاصی را فراهم میکنند.
اگر برنامهها به دادههای پرسرعت نیاز دارند و ظرفیت تا ۱ گیگابیت بر ثانیه مورد نیاز است، دستگاههایی در دسترس هستند و راهکارهای IoT زیادی همچنان در حال توسعهاند.
اما بهترین توصیه برای هر کسی که میخواهد سفر 5G را آغاز کند، این است که با ارائهدهنده ارتباط محلی خود تماس بگیرد. این شریک قابل اعتماد میتواند شما را به سمت «آینده IoT» راهنمایی کند — آیندهای که همین الان آغاز شده است.
منبع: iotforall