Sítě 5G: disrupce zdravotnictví a retailu je za dveřmi

Pamatujete na síť 2G? Kromě volání dokázala posílat i SMS! A dnes mluvíme o 5G sítích, které by měly umožnit spolehlivý téměř real-time přenos obrovských objemů dat, a tím vytvořit prostředí zásadní změnu fungování například zdravotnictví nebo retailu.

V uplynulé dekádě se technologie 4G stala pro většinu majitelů mobilů po celém světě standardem. Ze současné spolehlivé konektivity i rychlosti těží nejen aplikace sociálních sítí, ale také například cestovní appky typu Uber nebo Lyft. Přesto má tato technologie své limity.

V další dekádě však dramaticky poroste počet IoT zařízení (připojených k internetu věcí), které budou potřebovat sítě schopné v téměř reálném čase přenášet obrovské množství dat. A to má umožnit nová generace bezdrátových sítí 5G.

Společnost AT&T zasadila semínko reálného rozvoje 5G koncem roku 2018 ve dvanácti městech, nicméně masivní rozšíření zabere ještě pár dalších let. Telekomunikační firmy se však o tuto technologii zajímají čím dál více a diskutují implementaci, služby i plánované technologie. 

Historie bezdrátové technologie – je tu s námi už přes 100 let

Bezdrátová komunikace (wireless) existuje už více než 100 let, ale až v 70. a 80. letech minulého století se stala komerčně využitelnou službou. První generace bezdrátových systémů dorazila s prvními mobilními telefony. Tato zařízení zvládala mobilní volání, ale nic víc. 

Druhá generace sítí – 2G – přinesla vylepšené volání a představila světu textové zprávy známé jako SMS, později se přidaly i MMS. Tato techlogie výrazně napomohla začátkem nového tisíciletí masivnímu rozšíření mobilů. 

3G síť se objevila v roce 1998. Ta umožnila přenos mediálních souborů, takže se na mobilech dalo surfovat na internetu nebo uskutečňovat videohovory. Dokázala přenášet data rychlostí až 4 Mbps.

Poslední bezdrátová technologie 4G (nyní 4G LTE) přenáší data v závislosti na operátorovi rychlostí 10 – 50 Mbps. To je rychlost, která umožňuje hraní online her, streamování HD videí, videokonference, chytré domácnosti a první experimenty s rozšířenou a virtuální realitou. Většině běžných uživatelů tato rychlost stačí. V oborech například typu dopravy nebo zdravotnictví však může zpoždění v přenosu dat přímo ovlivnit další dění. 

Jen pro představu – síť 5G umožní například komunikaci mezi autonomními vozy v téměř reálném čase – a právě rychlost přenosu dat (rozuměj komunikace) může zabránit vážným nehodám. 

Právě proto bude pro tyto kritické systémy technologie 5G zásadní stejně jako doprovodná infrastruktura. 

Co je 5G?

Pátá generace bezdrátové technologie poskytne přenosovou rychlost srovnatelnou s optickými kabely. Testy ukazují rychlost cca 700 – 3025 Mbps (3,025 Gbps). Tato rychlost by měla být reálná i pro spotřebitele. Klip, který na 4G stahujete v řádech minut, stáhnete na 5G v řádech sekund.

Kromě smartphonů a dalších mobilních zařízení má tato technologie další širokou škálu využití. Autonomní auta, robotické operace nebo monitoring kritické infrastruktury jsou jen malým výčtem potenciálního využití. 

Sektory nejvíce ovlivněné 5G sítí
Některé sektory projdou díky 5G síti disrupcí. Už nyní například zdravotnictví, ve výrobě nebo dopravě aplikují nové technologie využívající výhod konektivity. 

Jakmile se 5G rozšíří, můžeme čekat transformaci odvětví, protože:
5G zařízení budou dosahovat v přenosu minimálního zpoždění i při přenosu velkého množství dat. 
5G zařízení budou spolehlivější a umožní datové přenosy i v extrémních podmínkách. 
5G síť bude spolehlivější než wi-fi, bude podporovat širší škálu zařízení, senzorů a nosilené elektroniky (wearables).

A které obory pocítí v souvislosti s rozšířením 5G největší změnu?

Zdravotnictví

Západní medicína se ve snaze snižovat náklady a zlepšovat celkové zdraví populace čím dál více soustředí na preventivní péči. A 5G prostřednictvím nositelné elektroniky nabízí enormní škálu možností rozšíření jak preventivní péče, tak i monitoringu zdravotního stavu pacientů. Tato zařízení už dnes spotřebitelé využívají ke sledování důležitých ukazatelů fyzického stavu – spánkem počínaje a hladinou krevního cukru konče. Monitoring fyzické aktivity je samozřejmostí již dlouho.

Rychlost přenosu dat, kterou 5G poskytuje, umožní vývoj komplexních zařízení, která dokážou pacienty monitorovat v reálném čase zvenku i zevnitř. Díky mikroskopickým kamerám a dalším telezdravotnickým zařízením bude možné vzdáleně určit diagnózu. Například pacienti, kteří se zotavují po mozkové mrtvici a kteří nemohou dle potřeby docházet často na kontroly, trpí nedostatkem monitoringu svého stavu a péče. 5G tento monitoring umožní. S 4G sítěmi je však nereálný. 

TIP: Šéf Linetu Tomáš Kolář: Zdigitalizovali jsme lůžka, teď jdeme z postele ven

Další slibný potenciál představuje robotická chirurgie. 5G umožní lékařům poskytovat péči zachraňující životy na mnoha dalších místech. Již dnes je sice robotická chirurgie dostupná, ale lékař i pacient musí být ve stejné budově. 5G přenos umožní díky téměř nulovému zpoždění při přenosu dat a vysoké spolehlivosti provádět operace kdekoliv na světě.

Výroba

Výroba už využívá ke zvýšení efektivity, sběru dat i prediktivní analytice umělou inteligenci i technologie internetu věcí. S 5G výrobci získají ještě rychlejší a spolehlivější technologii pro přenos dat. Navíc budou schopni pracovat s více senzory a zařízeními. Další využití ve výrobě může díky 5G technologii přinést rozšířená realita, například v servisních pracích, kdy dokáže podstatně zkrátit dobu opravy.

Rozšíření umožní především schopnost 5G sítí přenášet v reálném čase video ve vysokém rozlišení.

Automotive

Tesla nebo například Google dnes staví autonomní vozy, které nepotřebují k navigaci zásah člověka. Princip rozhodování o dalším pohybu vozu je založen na informacích z radarů a palubních počítačů. Proti tomu společnosti jako Qualcomm, Ericsson nebo Huawei a Nokia zkoumají využití 5G sítí a egde programování.

Místo aby se každé auto individuálně rozhodovalo, co dál, mohla by auta komunikovat mezi sebou a také s technickým vybavením na silnicích, jako jsou například semafory. Cílem je, aby byl pohyb všech vozidel plynulý a bezpečný. 

Ačkoliv se toto řešení pod označením C-V2X (cellular-vehicle-to-everything) testuje již dnes, skutečným bodem zlomu by mohly být 5G sítě. Umožní větší hustotu senzorů v prostoru a rychlejší přenos dat. A také rychlejší strojové učení. 

Průměrné autonomní vozidlo bude vytvářet 2 miliony GB týdně. Přenos takového datového objemu do cloudu nebo na místní servery je prostřednictvím wi-fi nebo 4G síté nepředstavitelný. 

Retail

V uplynulých letech investovali retaileři miliony do chytrých řešení. Chtějí zákazníkům umožnit efektivnější nákupy, rychlejší placení, na základě získaných dat hodlají zlepšovat zákaznickou zkušenost.

Ať už jde o vizuální monitoring regálů nebo in-store analytiku, i zde vše závisí na schopnosti přenášet spolehlivě velké objemy dat. 5G technologie by toto měla umožnit. Už současné chytré regály pracující s technologií RFID umí určit například počet zvednutí zboží z regálu, poměr prodejů či zobrazovat dynamické ceny. A s 5G půjde snadno určit nízké zásoby produktů včetně dynamického sledování dodávek. Pro současné sítě jsou však podle vyjádření AT&T tyto objemy dat příliš velké. 

Například Sephora už nyní využívá virtuální zkoušku dekorativní kosmetiky, aby si zákaznice mohly vyzkoušet, jak budou vypadat. Další rozvoj však naráží na limit přenosu dat. 5G umožní vyzkoušet například oblečení ve virtuální realitě a pak zákazníka při vstupu do kamenného obchodu navigovat přesně k vybraným kouskům. Základy této zákaznické zkušenosti již dnes testuje například Amazon prostřednictvím bezhotovostních pokladen. 

Zábava

I největší mediální hráči, jako jsou Fox nebo Warner Brothers, využití 5G technologie zkoumají. Dramaticky se sníží čas nutný ke stažení filmu, a to z minut na sekundy. To může znamenat odklon od streamování směrem ke stahování a spotřebitelé budou moci obsah konzumovat i bez připojení. 

5G dopadne také na využívání rozšířené a virtuální reality, obě tyto technologie totiž kladou větší nároky na kapacitu sítí, protože využívají vyšší rozlišení i frame rate. Síť 4G dosahuje v průměru zpoždění 60 ms. A to je pro virtuální i rozšířenou realitu opravdu málo. I zpoždění 15 ms už činí virtuální realitu nepoužitelnou. Síť 5G by proti tomu měla mít zpoždění 1-4 ms.