5 razy szybkość

C zym jest 5G? Międzynarodowy Związek Komunikacyjny (ang. ITU – International Telecommunication Union) tłumaczy, że 5G musi spełniać konkretne wymagania. Po pierwsze, technologia ma oferować realnie nawet 20 Gb/s pobierania danych i 10 Gb/s wysyłania. Tu dla porównania: LTE to 1 Gb/s. Po drugie, 5G ma móc obsłużyć milion urządzeń na jednym kilometrze kwadratowym, nawet jeśli jakiś sprzęt porusza się z prędkością 500 km/h. Ktoś może powiedzieć: „ale przecież obecne 4G/LTE też zapewnia szybki internet!”. I tutaj musimy wyjaśnić, dlaczego 5G faktycznie jest nam potrzebne.

Rzecz sprowadza się do zapotrzebowania na dane, ich gromadzenia i przetwarzania. W obecnych czasach nawet prosty smartfon potrafi rejestrować zdjęcia w wysokiej rozdzielczości (np. 5312x2988), mimo że na potrzeby internetu, w którym najczęściej je publikujemy, wystarczyłyby fotki w wymiarach 1024x768 pikseli. Producenci umieszczają tak dobre aparaty w telefonach, a użytkownicy w przeważającej większości wykorzystują ustawienia domyślne (czyli zwykle te najlepsze). Samo wrzucenie zdjęcia na Facebooka czy wysłanie go e-mailem do bliskich jest zadaniem, które obciąża łącze o wiele bardziej niż jeszcze kilka lat temu. Firma badawcza GlobalData podaje, że w 2017 r. każda działająca w Polsce karta SIM wykorzystywała miesięcznie 3,7 GB danych. Prognozy zaś zakładają, że do 2025 r. ta wartość może znacznie wzrosnąć. Specjaliści podają, że może to być nawet ok. 98 GB miesięcznie. Skąd tak duży skok? Głównie chodzi o filmy w jakości 4K w połączeniu z technologią HDR. I teraz wyobraźmy sobie, że jesteśmy na koncercie, na którym setki, jeśli nie tysiące ludzi nagrywają i przesyłają do internetu w czasie rzeczywistym wideo w takiej jakości. To właśnie dlatego 5G musi cechować gigantyczna przepustowość – coraz więcej osób ma dostęp do nowoczesnego sprzętu i chce zarówno nagrywać, jak i odtwarzać oraz publikować online treści, które generują wiele gigabajtów danych.

Sieć telekomunikacyjna o wyższej przepustowości to zaledwie jedna z potrzeb, jakie są związane z 5G. Kolejna to postępująca automatyzacja, szczególnie w branży motoryzacyjnej. Mamy tu na myśli samochody autonomiczne. Jeśli mają się one sprawnie poruszać, wymagana jest szybka infrastruktura. Trzeba myśleć w kontekście skali: jeden samochód może wykorzystywać tylko 4G/LTE, ale jeśli na drodze w bliskim otoczeniu mielibyśmy kilka lub nawet kilkaset tys. takich pojazdów, wówczas przepustowość 4G/LTE będzie niewystarczająca.

Samochody muszą łączyć się z siecią, komunikować między sobą, znając pozycje i prędkości pobliskich pojazdów (aby nie dochodziło do kolizji), przesyłać i odbierać dane związane z drogą (np. sprawdzać stan nawierzchni), jak i z sygnalizacją świetlną, a nawet z przechodnimi (ci mogą używać aplikacji mobilnej np. do zamawiania transportu). Według różnych szacunków w 2020 r. na świecie może być połączonych ze sobą nawet kilkadziesiąt miliardów ludzi i urządzeń. Technologia 5G jest konieczna, jeśli chcemy rzeczywiście zrealizować taką wizję Internetu Rzeczy.

Na 5G skorzystać ma również rolnictwo. Jeśli rolnicy zdecydują się na instalację odpowiednich czujników używanych w systemach Internetu Rzeczy, zyskają dostęp – w czasie rzeczywistym – do takich informacji jak wilgotność i ciśnienie powietrza, poziom wegetacji roślin czy struktura mikroelementów i organizmów w glebie. Będą mogli optymalizować pracę. Już teraz firma DJI oferuje drona Agras MG-1, który w precyzyjny sposób aplikuje płynne pestycydy, herbicydy oraz nawozy na polach, mogąc udźwignąć maks. 10 kg płynnego ładunku. Taki dron pokrywa teren o powierzchni od 4000 do 6000 m2 w ciągu 10 minut, czyli o 40–60 razy szybciej niż w przypadku oprysku ręcznego. Jeśli drony zyskają dodatkowo specjalne oprogramowanie, które będzie pobierać i analizować dane z czujników rozmieszczonych na polach, mogłyby w pełni automatycznie zarządzać uprawami. 5G pozwoliłaby realizować tego typu zadania na masową skalę. Rolnicy nie tylko będą np. zużywać mniej wody niż obecnie (oszczędność), ale też poprawią swoje plony. Ocealia, grupa francuskich spółdzielni rolniczych, wykorzystuje w kilku miejscach drony od 2015 r. Dzięki nim precyzyjniej prowadzą swoje uprawy, co przekłada się na wzrost plonów o 10 proc. na terenach, które wcześniej nie polegały na dronach.

Miłośnicy rzeczywistości wirtualnej i rozszerzonej (VR – virtual reality, AR – augmented reality) również ucieszą się z 5G. Obecnie w dużej mierze przez ograniczenia związane z przepustowością 4G/LTE możemy liczyć co najwyżej na Pokémon Go lub IKEA Place, czyli proste gry mobilne i aplikacje AR. Jeśli marzy nam się dostęp do czegoś bardziej zaawansowanego, pozostaje VR i gry komputerowe lub aplikacje, które wykorzystują szybkie Wi-Fi.

Kiedy 5G wejdzie na rynek, możemy spodziewać się dziesięciokrotnie niższych opóźnień w połączeniu online, a także stukrotnego wzrostu przepustowości w porównaniu z 4G. To sprawi, że 5G umożliwi np. strumieniowanie treści wideo VR/AR w trakcie jazdy samochodem, transmitowanie w czasie rzeczywistym różnego rodzaju wydarzeń w serwisach społecznościowych, w tym z wykorzystaniem VR. Dodatkowo pojawi się możliwość tworzenia i oglądania filmów 6DoF (6 degrees of freedom – o sześciu stopniach swobody), pozwalających na poruszanie się w obrębie nagranego materiału, jeśli tylko założymy gogle VR. Takie materiały nie są obecnie w zasięgu użytkowników mobilnych, ponieważ wymagają nawet dziesięciokrotnie wyższej przepustowości niż odtwarzanie filmu w jakości 4K.

Można liczyć także na rozwój edukacji cyfrowej. Za sprawą 5G rozwiną się systemy zdalnej pracy grupowej i teleobecności. Nie będzie dochodziło do żadnych opóźnień w komunikacji na odległość, przez co będzie można wygodnie prowadzić zajęcia edukacyjne dla studentów oddalonych nawet o setki kilometrów.

5G jeszcze bardziej przyczyni się do rozwoju usług chmurowych. Producenci będą skupiać się przez to bardziej na tworzeniu usług, nie zaś na coraz wydajniejszych urządzeniach końcowych dla użytkowników. Obecnie ciągle to urządzenia muszą dysponować dużą mocą obliczeniową, przez co są drogie, duże i prądożerne. W przypadku 5G obliczenia przeniesiemy i zrealizujemy w sieci. Dzięki temu urządzenia takie jak tablety czy smartfony nie będą musiały mieć tak wydajnych podzespołów, bo wszystkie usługi będą w chmurze. Na nowo doczekamy się np. telefonów, które pracują na baterii przez 10 dni, a nie 10 godzin. Z kolei urządzenia mające szerokie możliwości, jak najnowsze Samsung Galaxy czy iPhone, będą kosztować nie 3–4 tys. zł, ale 300 lub 400 zł. Taka wizja może wydawać się zbyt optymistyczna, niemniej takie są prognozy ekspertów, np. Tomasz Gerszberg, starszy wiceprezes ds. operacji biznesowych w Deutsche Telekom, informował o takich możliwościach na kongresie Impact 2018 – Przyszłość Cyfrowej Gospodarki.

Pierwsze prezentacje 5G w Polsce odbyły się w ubiegłym roku w Krakowie podczas Radio Tech Day. Firma Ericsson pokazywała system 5G, który zapewniał przepustowość rzędu 6 Gbit/s. W praktyce oznacza to, że użytkownik korzystający z tej sieci mógłby przesyłać i odbierać zarówno obraz, jak i dźwięk w bardzo wysokiej jakości. Pozwoliłoby to np. na granie w grę VR bez posiadania wydajnego komputera i stacjonarnego internetu Wi-Fi. Gracz musiałby posiadać jedynie kontroler i telefon, by zalogować się do serwisu online i uruchomić grę.

Inne firmy również podzieliły się swoimi planami. Orange ma zamiar testować 5G już w 2019 r., a wdrażać rozwiązanie chce od 2020-21 r. T-Mobile i Play mają podobne plany, jeśli chodzi o terminy wprowadzenia technologii do użytku i testów. Z kolei producenci elektroniki użytkowej zapowiedzieli, że w najbliższych latach na rynku pojawią się modemy i inne urządzenia obsługujące 5G. Przykładowo Intel informował na tegorocznych targach Mobile World Congress, że w przyszłym roku pojawią się laptopy wyposażone w łączność 5G (m.in. takich marek jak Dell, Lenovo, HP, Microsoft), a Huawei w tym samym czasie zacznie sprzedawać modemy 5G, jak i przenośne routery 5G działające jako hotspoty Wi-Fi. Firma zapowiedziała także premierę pierwszego smartfona 5G w drugiej połowie 2019 r.

Do 2025 r. zgodnie z wytycznymi Unii Europejskiej zasięgiem 5G mają zostać pokryte wszystkie największe miasta oraz najważniejsze szlaki komunikacyjne, zarówno drogowe, jak i kolejowe. Póki co Polska musi sobie jednak poradzić z obowiązującymi od 1984 r. normami określającymi dopuszczalny poziom promieniowania stacji bazowych. Przepisy te określają, jaki poziom natężenia pola elektromagnetycznego jest dopuszczalny w miejscach zamieszkiwanych przez ludzi. Przez to, że na rynku działają już inne sieci, a infrastruktura jest zatłoczona, prawdopodobnie trzeba będzie poluzować to prawo, by można było wdrożyć rozwiązania 5G. Warto zauważyć, że w Polsce normy te są uważane za mocno restrykcyjne – w innych krajach UE czy w Stanach Zjednoczonych nie byłoby problemu ze startem 5G. Ministerstwo Cyfryzacji rozważa więc możliwość złagodzenia polskich norm promieniowania. Jeśli się uda, zyskamy dostęp do nowych możliwości.

Imaginalis to firma zajmująca się rozwijaniem i produkcją zautomatyzowanych urządzeń medycznych, stosowanych w medycynie i weterynarii. Opracowała szereg narzędzi do diagnostyki obrazowej, które dokładnie wizualizują wewnętrzne i zewnętrzne struktury w 2D i 3D. Aktualnie firma pracuje nad robotami wykorzystywanymi w chirurgii, chcąc przyczynić się do tego, by operacje były bezpieczniejsze i łatwiejsze do wykonywania, jak również tańsze. Imaginalis nawiązała współpracę z Ericssonem, aby poprawić jakość mobilnego połączenia w celu szybszego przesyłania danych wysokiej jakości do innych jednostek, które zdalnie przeprowadzają analizy medyczne. Damiano Fortuna, szef Imaginalis, twierdzi, że skorzystanie z 5G pozwoli na o wiele łatwiejszą pracę i zapewni nowe możliwości. „Chirurg będzie mógł wykonać zaplanowaną wcześniej operację z wykorzystaniem zautomatyzowanego robota. Dodatkowo będzie mógł przebywać np. w Bostonie lub Cambridge, natomiast robot i pacjent będą znajdować się w innej części świata” — powiedział Fortuna.

Volvo we współpracy z Poc, szwedzkim producentem sprzętu sportowego, stworzyło kask rowerowy, który komunikuje się z samochodami (na razie tylko z niektórymi marki Volvo). Samochód automatycznie wykrywa rowerzystę – nawet w niesprzyjających warunkach pogodowych – i automatycznie wyhamowuje, aby nie doszło do wypadku. Subaru, Audi i GE to kolejne firmy, które ogłosiły prace nad podobnymi urządzeniami, choć początkowo będą one jeszcze wykorzystywać łączność 4G LTE. Kiedy jednak na ulicach zacznie pojawiać się więcej samochodów łączących się z internetem, jak również tego rodzaju rowerzystów ze smartkaskami, wówczas potrzebna będzie lepsza łączność. Producenci poinformowali, że w przyszłości tego typu rozwiązania będą tworzone i rozwijane z myślą o 5G.

Pierwszym miastem w Polsce, które znajdzie się w całości w zasięgu 5G, będzie Łódź. Ma to nastąpić w 2020 r. Dlaczego akurat Łódź? Była minister cyfryzacji, Anna Streżyńska, zarekomendowała to miasto jako pierwsze miejsce do pilotażu sieci 5G, argumentując swój wybór tym, że Łódź ma wszelkie predyspozycje do takiego testu – przede wszystkim bardzo dobrą sieć telekomunikacyjną, dzięki której można uruchomiać innowacje i testować ich działanie. Znajdziemy co najmniej kilka usług, które mają wykorzystywać 5G: smart buildings (inteligentne budynki), system naprowadzania na miejsce parkingowe, innowacyjny system oświetlania, mapa jakości powietrza działająca w czasie rzeczywistym czy Elektroniczny System Sterowania Ruchem. Dodatkowo Łódź staje się powoli jednym z liderów technologii, jeśli chodzi o nowe firmy i startupy w Polsce. Realizowany jest tutaj program Łódzkiej Specjalnej Strefy Ekonomicznej, który zainwestował już 5,5 mln zł w rozwój młodych innowacyjnych firm. W tym roku na łódzki rynek weszło 27 startupów, z którymi współpracują duże przedsiębiorstwa, takie jak P&G, PGE czy Ericsson. W Łodzi działa też akcelerator przedsiębiorczości S5, który ma wspomagać firmy w opracowywaniu koncepcji rozwiązań opartych na 5G, a następnie w pozyskiwaniu finansowania na ich realizację. Jeśli pierwsze wdrożenia przebiegną pomyślne, Łódź liczy na to, że do miasta będą przenosić się firmy chcące wykorzystywać potencjał 5G, co z kolei wspomoże innowacyjne projekty w całym kraju.