5G نسل پنجم فناوری بی‌سیم (Wireless) است که سرعت بالا، تأخیر کمتر، و قایلبت اطمینان بهبودیافته آن موجب تحول‌آفرینی در گستره وسیعی از صنایع مختلف شده است.

 

فناوری بی‌سیم نسل پنجم در حال فراهم‌ نمودن انقلاب صنعتی چهارم است. بدون شک 5G پرسرعت‌تر از 4G است. ولی پرسرعت بودن تنها مشخصه‌ی 5G نیست؛ ارتباطی که 5G فراهم می‌کند به‌شدت امن‌تر و پایدارتر از نسل‌های قبلی خود بوده به‌علاوه، 5G به داده این امکان را می‌دهد که با تأخیر بسیار کمتری بین ارسال و دریافت از یک نقطه‌ به‌ نقطه دیگر انتقال یابد (به این تأخیر Latency گفته می‌شود). 

 

در ادامه چند عدد شگفت‌انگیز از اتحادیه ارتباطات سیار بین‌المللی آمده است. اهداف شبکه‌های 5G ارائه موارد زیر است:

 

• افزایش 1000 برابری حجم داده موبایلی در هر منطقه
• افزایش 100 برابری تعداد دستگاه‌های متصل
• افزایش 100 برابری نرخ داده کاربر
• افزایش 10 برابری طول عمر باتری برای ارتباطات ماشینی
• کاهش پنج برابری تأخیر ابتدا تا انتها

نحوه کار این شبکه به این صورت است: مانند تمام شبکه‌های همراه، منطقه خدمت‌رسانی شبکه‌های 5G نیز به زیر منطقه‌‌های جغرافیایی با نام سلول تقسیم‌بندی می‌شوند. هر سلول دارای آنتن محلی مربوط به خود است که به‌وسیله آن تمام دستگاه‌های وایرلس درون سلول از طریق موج‌های رادیویی به شبکه تلفن و اینترنت متصل هستند. 5G برای دستیابی به‌سرعت بالایی که دارد، از باندهای پایین و میانی طیف رادیویی (زیر 6 گیگاهرتز) و همچنین از طیف باند رادیویی کاملاً جدیدی استفاده می‌کند. این موج‌ها با نام «موج‌های میلی‌متری» شناخته می‌شوند که در فرکانس‌های 30 الی 300 گیگاهرتزی منتشر شده و پیش از این تنها برای ارتباطات سیستم‌های راداری و ماهواره‌ای استفاده می‌گردیدند.

 

شرکت‌های تلفن همراه در سال 2019 شروع به پیاده‌سازی 5G کردند. در ایالات متحده پوشش‌دهی 5G در بسیاری از مناطق در دسترس است. از سوی دیگر، با اینکه نسل‌های قبلی 2G و 3G نیز هنوز در حال استفاده هستند، پذیرش 5G به‌شدت سرعت یافته است: بر اساس پیشگویی‌های مختلف، شبکه‌های 5G تا سال 2025 میلیاردها مشترک خواهند داشت.

ولی کار 5G فراتر از بارگذاری سریع‌تر ویدئوهای گربه‌ای است. این سرعت و پاسخگوییِ سریع‌تر و همچنین راه‌ حل‌های ارتباطی که امکان‌پذیر کرده است، وزنه‌ای برای تحول صنایع بسیار گسترده است.

 

5G چگونه مورد استفاده قرار می‌گیرد؟

 

تا به امروز، 5G توانسته است چهار مورد مصرف داشته باشد که به آن اجازه می‌دهد تغییرات تحول‌آفرینی که در عملکرد شبکه دارد را به نمایش بگذارد. این موارد عبارت‌اند از:

 

پهن باند موبایلی تقویت شده ، سرعت بالاتر، تأخیر کمتر، و ظرفیت بالاتر 5G که امکان کاربردهای پیشرفته مختلفی از جمله واقعیت مجازی، ویدئو با کیفیت فوق‌العاده بالا و آنی را فراهم می‌نماید.

 

• اینترنت اشیا (IoT): شبکه‌های همراه موجود توانایی کافی برای مطابقت با رشد انفجاری تعداد دستگاه‌های متصل را ندارند، از یخچال‌ های هوشمند گرفته تا دستگاه‌هایی که میزان باتری موجود دستگاه‌ها در فروشگاه را نظارت می‌کنند. 5G موجب نمایان‌شدن پتانسیل IoT شده و امکان ارتباطات بسیار زیاد با توان بسیار کم را فراهم کرده است.
• کنترل‌های حساس به مأموریت: دستگاه‌های متصل به‌صورت فزاینده‌ای در کاربردهای مختلفی به کار می‌روند که نیازمند اتکاپذیریِ کامل هستند، از جمله سیستم‌های امنیت خودرویی یا دستگاه‌های پزشکی. تأخیر کم و تاب‌آوری بالای شبکه 5G به این معناست که این برنامه‌های حساس به زمان می‌توانند در حالتی کاملاً اتکاپذیر فعالیت کنند.
• دسترسی بی‌سیم ثابت: سرعت‌های بالایی که شبکه 5G ارائه می‌کند موجب شده است جایگزین قابل قبولی برای اینترنت پهن باند سیمی در بسیاری از بازارها شود، به‌ویژه بازارهای بدون فیبر نوری.

5G و سایر فناوری‌های پیشرفته چه تأثیری می‌توانند در جهان داشته باشند؟

 

اگر 5G فقط در چهار حوزه کسب‌وکاری پیاده‌سازی شود (حمل‌ونقل، خدمات درمانی، تولید و خرده‌فروشی) ، می‌تواند GDP را تا سال 2030 تا 2 تریلیون دلار افزایش دهد. بخش اعظم این ارزش در اثر برنامه‌های خلاقی حاصل می‌شود که ارتباطات پیشرفته فراهم کرده است.

 

در ادامه چهار حوزه کسب‌و‌کاری که بیشترین پتانسیل را برای جذب درآمد بیشتر یا بهره‌وری هزینه‌ای بالاتر دارند، بیان شده است:

 

١- برقراری ارتباط سنگ بنای بسیاری از سیستم‌های حمل‌و‌نقل هوشمند است، از جمله خدمات اشتراک خودرو، حمل‌ونقل عمومی، زیرساخت، سخت‌افزار، نرم‌افزار و غیره. قدرت ارتباطی می‌تواند سیستم‌های کسب درآمد جدیدی معرفی نماید؛ از جمله تعمیر و نگهداری پیشگیرانه، بهبود خدمات ناوبری و اشتراک خودرو و همچنین خدمات «سرگرمی-اطلاعاتی» شخصی‌سازی شده.

٢- دستگاه‌ها و شبکه‌های پیشرفته‌ای که دارای سیستم ارتباطی ارتقا یافته هستند می‌توانند صنعت خدمات درمانی را متحول کنند.جریان داده آسان، و شبکه‌های دارای تأخیر کم، یعنی جراحی رباتیک بهتر. ابزارهای تصمیم‌گیری مجهز به هوش مصنوعی می‌توانند تشخیص‌های سریع‌تر و دقیق‌تری داشته باشند و وظایفی را به‌صورت خودکار انجام داده و به پرستاران اجازه دهد زمان بیشتری را با بیماران سپری کنند. تحلیل مک‌ کینزی تخمین می‌زند که این موارد مصرف در کنار هم می‌توانند تا سال 2030 تا 420 میلیارد دلار در GDP جهانی تأثیرگذار باشند.

 

٣- شبکه‌های 5G با تأخیر کم و خصوصی می‌توانند امکان ایجاد عملیات کاملاً دقیق در صنعت تولید و سایر صنایع پیشرفته را فراهم کند. کارخانه‌های هوشمند مجهز به هوش مصنوعی، تحلیل‌گر، و ربات‌های پیشرفته می‌توانند با حداکثر بهره‌وری فعالیت کنند، و فرایندها را به‌صورت زنده بهینه‌سازی و تنظیم کنند. ویژگی‌های جدید، از جمله خودروهای هدایت‌شونده خودکار و جمع‌آوری سطل آشغال با قابلیت بینایی رایانه‌ای بهبودیافته و کنترل کیفی، نیازمند سرعت و تأخیر کمی است که 5G پهن باند فراهم می‌کند. تا سال 2030، تأثیر جهانی GDP در حوزه صنعت می‌تواند تا 650 میلیارد دلار برسد.

 

٤- خرده‌ فروش‌ها می‌توانند از فناوری‌هایی همچون سنسورها، ردیاب‌ها و بینایی رایانه‌ای برای مدیریت انبار، بهبود عملیات انبار، و هماهنگی بهتر در زنجیره تأمین بهره بگیرند. موارد مصرفی همچون بهبود ارتباطات در تجربه‌ی درون فروشگاهی، و توصیه‌های شخصی‌سازی‌شده‌ی زنده می‌توانند تا سال 2030 تأثیر جهانی GDP را تا 700 میلیارد دلار افزایش دهند.

 

موارد مصرف شناسایی شده در این حوزه‌های تجاری می‌توانند تا سال 2030 میزان GDP جهانی را تا 2 تریلیون دلار افزایش دهند. ارزش مورد بحث می‌تواند در نهایت به تریلیون‌ها دلار در کل اقتصاد جهانی برسد.

جدای از صنایع، ارتباط 5G نتایج بسیار مهمی برای جوامع نیز دارد. امکان ارتباط انسان‌های بیشتر با جریان اطلاعاتی، ارتباطی و خدماتی جهانی می‌تواند 1.5 الی 2 تریلیون دلار دیگر به GDP اضافه کند. این امکان می‌تواند پتانسیل و شکوفایی انسانی را به‌ویژه در جوامع درحال‌توسعه بهبود دهد.

 

ارتباط پیشرفته و ارتباط مرزی به چه معنایی هستند؟

ارتباطات پیشرفته با تکامل پیوسته‌ی فناوری‌های ارتباطیِ موجود پیش می‌رود، یعنی بر مبنای ساخته‌شدن و رشد پذیرش شبکه‌ها. برای مثال، ارائه‌دهندگان زیرساخت 4G خود را با لایه‌های 5G ارتقاء می‌دهند که در نهایت باعث بهبود سرعت و تأخیر شده و درعین‌ حال از تراکم دستگاه‌های متصل بیشتری پشتیبانی می‌کند. همچنین، شبکه‌های فیبر نوری زمینی نیز به توسعه خود ادامه می‌دهند و ارتباطات داده‌ای سریع‌تری را در سرتاسر جهان امکان‌پذیر می‌کنند.

از سوی دیگر، فناوری‌های مرزی، از جمله 5G موج میلی‌متری، و منظومه‌های ماهواره‌ای با اربیت پایین زمینی، پرش و جهش قابل‌توجه‌تری ارائه می‌کنند. 5G موج میلی‌متری یک گزینه موبایلی بسیار سریع است، ولی چالش پیاده‌سازی آن نیز به نوبه خود عمده است. ماهواره‌ های با اربیت پایین زمینی (LEO) می‌توانند در پهنای پوشش پیشرفت چشمگیری در اختیار انسان‌ها قرار دهند. ماهواره‌های LEO ، باند پهن را از فضا به زمین ساتع می‌کنند، و امکان پوشش بخش‌های دورافتاده‌ی جهان را که به دلایل مختلف امکان وجود زیرساخت اینترنت فیزیکی در آن‌ها وجود ندارد فراهم می‌کنند. با وجود امیدی که فناوری LEO فراهم می‌کند، چالش‌هایی نیز وجود دارد و هنوز خدمات تجاری برای آن وجود ندارد.

 

غول‌های ارتباطات سیار چگونه با تغییر به سمت 5G دست‌وپنجه نرم می‌کنند؟

 

5G ارتباطات بهتری را برای مصرف‌کنندگان و سازمان‌ها نوید می‌دهد. از سوی دیگر، ارائه دهندگان شبکه برای پیاده‌سازی زیرساخت 5G هزینه‌های بسیار زیادی را متحمل می‌شوند؛ حتی قبل از اینکه بتوانند از مزایای آن بهره‌مند شوند. این چرخه قبلاً نیز رخ داده است: با ظهور فناوری 4G، شرکت‌های ارتباطات سیار در اروپا و آمریکای لاتین درآمد کمتری گزارش کردند.

با وجود این واقعیت‌ها، شرکت‌های ارتباطات سیار درحال‌توسعه استراتژی‌های سرمایه‌گذاری 5G خود هستند. برای دستیابی به سرعت، تأخیر، و اتکاپذیری که اکثر برنامه‌های پیشرفته به آن نیاز دارند، ارائه‌دهندگان شبکه باید در تمام دامنه‌های شبکه‌ای سرمایه‌گذاری کنند، از جمله زیرساخت شبکه دسترسی رادیویی و طیفی، مخابره، و شبکه‌های هسته‌ای. به‌ویژه، اپراتورها به‌صورت فزاینده‌ای مجبور به اشتراک بخش‌های بیشتری از شبکه خود می‌شوند، از جمله برج‌ها، بک‌هال‌ها ، و حتی دسترسی رادیویی و طیفی. این اشتراک‌ گذاری از طریق قراردادهای MOCN (شبکه هسته‌ای چند اپراتوری) یا MORAN (شبکه دسترسی رادیویی چند اپراتوری ) انجام می‌شود. این یک روش مخصوص 5G است که از طریق آن اپراتورها می‌توانند با درآمد ثابت خود را با بارِ سرمایه‌گذاری بالاتر وفق دهند.

و اما چند خبر خوب: بخش اعظم فناوری 5G بر مبنای شبکه‌های 4G ساخته شده است که یعنی اپراتورهای موبایلی می‌توانند سرمایه‌گذاری زیرساخت خود را تکامل دهند، نه اینکه از ابتدا دست‌به‌کار شوند. برای مثال، اپراتورها می‌توانند با فریم‌ بندی مجدد بخشی از طیف 2G و 3G خود ظرفیت شبکه 4G خود را ارتقاء دهند، و بنابراین سرمایه‌گذاری در شبکه‌ی 5G را به تعویق بیندازند. این امکان به اپراتورها اجازه می‌دهد سرمایه‌گذاری‌های خود را به حداقل برسانند؛ ولی بااین‌حال پتانسیل درآمدزایی 5G نامشخص می‌ماند.

 

شرکت‌های ارتباطات سیار چگونه می‌توانند از 5G در بازار B2C کسب درآمد کنند؟

 

ظهور 5G فرصت‌هایی برای شرکت‌های ارتباطات سیار فراهم می‌کند که تعامل با مشتریان خود را تغییر دهند. این شرکت‌ها درعین‌حال که با هزینه‌های 5G کنار می‌آیند، می‌توانند در خصوص نحوه اخذ هزینه از مشتریان در قبال شبکه 5G نیز فکر کنند. درآمد 5G در عرصه B2B در حال حاضر در مسیر خود قرار گرفته است؛ ولی در بازار B2C، ارزش پیشنهادی هنوز کاملاً شفاف نیست. دلیل این امر این است که موارد مصرف 5G در حال حاضر به اندازه کافی در عرصه تحول زندگی انسان‌هایی که زیاد در حوزه بازی سرمایه‌گذاری نکرده‌اند متقاعدکننده نیست.

اما با وجود چنین عدم‌ قطعیت‌هایی، مک‌ کینزی مسیر مشخصی برای سازمان‌های ارتباطات سیار برای درآمدزایی از 5G در بخش B2C ترسیم کرده است. سه مدل کلی برای شرکت‌های ارتباطات سیار در این مسیر وجود دارد که می‌تواند سهم درآمد میانگین به‌ازای هر کاربر را تا 20 درصد افزایش دهد:

 

1. خریدهای آنی و طرح‌های «طبقه کسب‌و‌کاری»: فناوری 5G به شرکت‌های ارتباطات سیار اجازه می‌دهد از فروش اشتراک‌های استاندارد ماهیانه دورتر شده و به سمت طرح‌های انعطاف‌ پذیری حرکت کنند که به مشتریان اجازه می‌دهد هرگاه و هرکجا حس ضرورت پیدا کردند عملکرد شبکه خود را ارتقاء دهند. طرح‌های کسب‌ و‌کاری می‌تواند شامل وضعیت شبکه‌ی پریمیوم در تمام شرایط باشد. بر مبنای تحلیل مک‌کینزی، 7 درصد مشتریان آماده پذیرش بسته‌های تقویتی 5G هستند، و اگر هزینه هر تقویت 1 دلار باشد، مایل هستند هفت بار در ماه از آن استفاده کنند.
2. فروش تجربیات مجهز به 5G: سرعت و تأخیر کمی که شبکه‌ی 5G ارائه می‌دهد، امکان تجربیات نرم و جاری را برای کاربران فراهم می‌کند، از جمله بازی‌های ابری چندنفره، ترجمه زنده، و پخش ورزش‌های واقعیت مجازی (AR). پژوهش‌های مک‌کینزی حاکی از آن است که مشتریان مایل به پرداخت وجه به‌ازای این تجربه‌ها و موارد مصرف مجهز به 5G و حتی بیشتر هستند.
3. استفاده از شراکت برای ارائه تجربیات 5G: تحلیل مک‌ کینزی به هنگام ارزیابی تمایل مشتری برای پرداخت وجه در قبال بازی ابری 5G نشان می‌دهد که 74 درصد مشتریان ترجیح می‌دهند خدمات 5G را مستقیماً از برنامه بازی خریداری کنند، نه ارائه‌دهنده‌ی خدمات موبایلی‌شان. برای ایجاد تجربه‌ای آسان برای مشتریان، شرکت‌های ارتباطات سیار می‌توانند امکان برقراری ارتباط 5G را مستقیماً در برنامه یا دستگاه شرکا ادغام کنند. این کار می‌تواند به شکل چشمگیری تعداد مشتریان سازمان‌های ارتباطات سیار را افزایش دهد.

کووید-19 چگونه بر ارتباطات اینترنت اشیا تأثیر گذاشت؟

 

همه‌گیری موجب خلق نیاز به برنامه‌هایی گردید که نیازمند ارتباطات پیشرفته‌ای هستند که تنها 5G می‌تواند فراهم کند. 5G، در کنار خدمات دیگر خود، می‌تواند انواع برنامه‌ها و کاربردهایی را فراهم کند که به رهبران و مدیران اجازه می‌دهد امنیت نیروی کارشان را بررسی کنند، ببینند کدام دستگاه‌ ها به شبکه متصل هستند، و چه کسانی این دستگاه‌ها را به شبکه متصل کرده‌اند.

فناوری‌های ارتباطیِ پیشرفته، مانند 5G همچنین امکان مراقبت‌های بهداشتی از راه دور را فراهم می‌کند؛ ولی از سوی دیگر، این همه‌گیری باعث صرف منابع لازم برای ایجاد زیرساخت پیاده‌سازیِ آن شده است.

در طول این همه‌گیری، پیشتازان صنعت 4.0 عملکرد بسیار خوبی داشته‌اند. این نشان می‌دهد که تجارت‌هایی که به خدمات دیجیتالی خود اولویت بیشتری داده‌اند آمادگی بیشتری برای واکنش به چالش‌های پیش‌بینی‌ناپذیر دارند.

 

شرکت‌ها و صنایع الکترونیکی پیشرفته چگونه می‌توانند از 5G بهره ببرند؟

 

بازار B2B اینترنت اشیا (IoT)، و توسعه آن طی سال‌های آینده، فرصت‌های چشمگیری برای سازمان‌های الکترونیکی پیشرفته فراهم می‌کند. اینترنت اشیای 5G به الگوهای مصرف صنعتی اشاره می‌کند که ارتباط سریع‌تر، پایدارتر و ایمن‌تر 5G فراهم می‌کند. مک‌ کینزی رویدادهای مربوط به معرفی 4G و سایر فناوری‌ها را بررسی کرده و به دنبال سرنخ‌هایی برای تکامل 5G در صنعت بود.

ما به این نتیجه رسیدیم که بسیاری از شرکت‌ها می‌توانند از IoT مجهز به 5G ارزش بسیار زیادی به دست آورند، ولی این ارزش به شکل موجی به دست می‌آید. اولین الگوی مصرف IoT مجهز به 5G مربوط به پهن باند موبایلی ارتقا یافته، و پس از آن، ارتباطات کم تأخیر و شدیداً پایدار است. در نهایت، موارد مصرف مربوط به ارتباطات ماشینی انبوه چند سال بعد روی می‌دهد. تجارت‌هایی که در موقعیتی عالی برای سودمندی از رشد 5G قرار دارند اپراتورهای موبایلی، ارائه‌دهندگان شبکه، شرکت‌های تولیدی، و شرکت‌های اتوماسیون صنعتی و ماشین‌آلات هستند.

بخش B2B نیز جایگاه بسیار خوبی برای بهره‌مندی از IoT مجهز به 5G قرار گرفته است. یکی از مرتبط‌ترین فرصت‌های کوتاه‌مدت برای IoT مجهز به 5G، صنعت 4.0، یا دیجیتالی‌سازی فرایندهای تولیدی و غیره است. بخش صنعت 4.0 تا سال 2030 بیست و دو میلیون واحد IoT مجهز به 5G خواهد فروخت که بسیاری از کاربردهای آن به بخش تولید مربوط می‌شود.

شرکت‌های الکترونیکی پیشرفته، برای اینکه بتوانند از فرصت‌ها استفاده کنند، باید به دنبال نوسازی استراتژی‌های خود باشند. این شرکت‌ها در کوتاه‌ مدت باید بر روی موارد مصرف B2B متمرکز بوده که مشابه مواردی است که در بخش B2C پیاده‌سازی شده است. با نگاهی به آینده، این شرکت‌ ها باید تمرکز خود را به سمت توسعه سخت‌افزارها و نرم‌افزارهایی معطوف کنند که به طور ویژه بر اساس کاربردهای خاص طراحی شده‌اند. بااین‌حال، توسعه حوزه کسب‌و‌کاری همیشه باید با مراقبت و احتیاط بسیار زیادی انجام شود.

 

5G چگونه در صنعت تولید تأثیر می‌گذارد؟

پنج کاربرد وجود دارد که به طور ویژه به سازمان‌های تولیدی مربوط می‌شوند: 

 

1. کنترل ابری ماشین‌ها: درگذشته، اتوماسیون ماشین‌ها در کارخانه‌ها به کنترلرهایی وابسته بود که به‌صورت فیزیکی نزدیک ماشین‌ها نصب می‌شدند که اطلاعات را به شبکه‌های کامپیوتری ارسال می‌کردند. با وجود 5G این نظارت را می‌توان به‌صورت ابری انجام داد.
2. واقعیت مجازی: تسهیل و روان بودن AR که توسط ارتباطات 5G به دست می‌آید می‌تواند به‌صورت خودکار جایگزین عملیات استانداردی شود که هم‌اکنون بر روی کاغذ و یا در ویدئوها می‌بینیم. این امکان به کارکنان فروشگاهی اجازه می‌دهد بدون منتظر ماندن برای متخصصان، کارهای پیشرفته‌ای انجام دهند.
3. نظارت مجهز به هوش مصنوعی در کارخانه: 5G امکان تحلیل ویدئو زنده بر اساس جریان داده ویدئویی زنده در فضای ابری را فراهم می‌کند.
4. تصمیم‌گیری پرسرعت: کارخانه‌هایی که به نحو احسن اداره می‌شوند برای تصمیم‌گیری به انباشت داده‌ای انبوه متکی هستند. 5G موجب تسریع چرخه تصمیم‌گیری شده و امکان جمع‌آوری، پاک‌سازی و تحلیل داده‌های انبوه را به‌صورت تقریباً لحظه‌ای فراهم می‌کند.
5. اینترنت اشیا در داخل فروشگاه: اضافه‌کردن سنسور به دستگاه‌های موجود در فروشگاه یعنی داده‌های بیشتری نسبت به قبل در سیستم وجود خواهد داشت. سرعتی که در شبکه 5G وجود دارد موجب عملیاتی‌شدن این داده می‌شود .