5G heeft twee smaken: mobiel breedband en IoT
Het onderzoek in 5G, met name voor toekomstige radio-interfaces, moet worden gezien onder twee geheel afzonderlijke aspecten:
Use cases voor mobiele toepassingen gaan over zeer hoge bitsnelheden, zoals toekomstige terminals met 3D-displays met een resolutie van 8K of holografische displays. Het kan nodig zijn te denken aan piekgegevenssnelheden als een functie van millimetergolven met draaggolffrequenties tot 100 GHz om doorvoersnelheden van 10 Gbit / s of hoger te verkrijgen.
Voor het Internet of Things (IoT) zijn onder meer de use-cases van Industry 4.0 voor toekomstige fabrieksautomatisering, Intelligente Verkeerssystemen (ITS) voor autonome voertuigen, eHealth voor slimme medicijnen verpakt met draadloze modules en slimme energie met IoT als de enabling technology voor communicatie over complexe 'Smart Grids'. In elk geval zien de vereisten er heel anders uit, hoewel ze meestal slechts enkele kilobits per seconde vereisen, maar met een gegarandeerde 10 ms latentie en / of 99,999 procent betrouwbaarheidspercentages.
IoT wordt de belangrijkste verkeersdriver voor het 'internet van de toekomst'
De aantallen 'Dingen' die voor het ivd worden voorspeld, zijn allemaal vrij groot en variëren per bron en per jaar. Cisco voorspelt 50 miljard aangesloten apparaten terwijl Intel 200 miljard projecteert. Huawei schat dat het aantal 100 miljard zal zijn. In alle gevallen is de suggestie duidelijk dat dit grote aantal dingen waarschijnlijk het grootste deel van het verkeer in het toekomstige internet zal genereren in vergelijking met het verkeer dat door menselijke gebruikers is ontstaan. We kunnen aannemen dat in use cases allerlei sensoren en actieve tags worden gebruikt en dat de lezers voor passieve tags draadloos zijn. Dergelijke gevallen kunnen een bereik omvatten van regionale mobiele apparaten zoals containers of auto's tot bewegende eenheden met vaste locaties en een beperkt bereik zoals industriële robots of roterende productie-eenheden, of de externe apparaten in een slim elektrisch transmissienet waar draadloze connectiviteit hetzelfde oplevert eenvoud en flexibiliteit die voordelig zijn in productieomgevingen. In elk van deze gevallen is de Machine-to-Machine (M2M) -communicatie van het grootste belang.
M2M is slechts een van de vele belangrijke onderdelen van het ivd
De industrie is verplicht een IoT draadloos communicatieplatform te leveren dat aan alle vereisten voldoet.
De kritieke succesfactoren omvatten betrouwbaarheid in zeer verschillende gebruikssituaties, zoals een hoge sensordichtheid, dekking van het gebouw en penetratie, gegarandeerde QoS en veilige end-to-end communicatie en, niet het minst, voedingsbronnen die passen in de use case. Het is bijvoorbeeld niet realistisch of praktisch om batterijen vaak te vervangen voor sensoren of draadloze modules tijdens gebruik in Building Technology-toepassingen of slimme medicijnen. Onderzoek in 5G werkt aan de exacte oplossingen die deze connectiviteitstechnologieën bieden voor publieke en private netwerken om deze en andere use-cases te dekken. Veel van dergelijke diensten zullen, naar onze verwachting, door telco-netwerken en anderen via particuliere oplossingen worden uitgevoerd. Onderzoeksactiviteiten concentreren zich op beide radio-interfaces en de vaste architectuur die flexibel moet worden gehouden voor toekomstige adopties. Software-Defined Networks (SDN) en Network Function Virtualization (NFV) zullen deze aanbiedingen mogelijk maken door netwerkbronnen te partitioneren in 'slices'.
Misschien wel de meest kritische factor voor het bepalen van het succes van het IoT zijn de kosten. We gaan ervan uit dat de kosten van alle verbonden 'Things' verbonden aan alle goederen in een supermarkt, plus de kosten van de benodigde infrastructuur, allemaal betaalbaar moeten zijn, vooral omdat de Business-to-Business (B2B) voordelen in logistiek en supply chain management zal niet voor de hand liggen voor de consument.
De IoT-waardeketen omvat cloudopslag en big data-analyse
Een ander cruciaal punt voor het ivd is de 'waardeketen', die bijvoorbeeld het 'ding' zou omvatten met een sensor en draadloze module, netwerkconnectiviteit via een 5G-schakeling, een verzameling gegevens in de cloud en, ten slotte, de mogelijkheid om de gegevens te analyseren, wat Big Data-analyse betekent. Het end-to-end werk van de waardeketen is een onderzoeksgebied dat meer onderzoek vereist, omdat het vandaag een uitdaging is om gegevens uit verschillende IoT-bronnen te combineren die verschillende databases in verschillende gegevensformaten bevolken. Dit is precies het soort situatie dat zich zal voordoen in 'Smart City'-omgevingen waar verschillende gegevensbronnen nooit zijn geïntegreerd en in de loop van de tijd groter of afzonderlijk zijn gegroeid. Nog moeilijker zijn de taken met tijdstempels met zeer verschillende tijdsintervallen of tijdstempels die asynchroon zijn afgeleid. Gelukkig hebben bedrijven zoals Huawei competenties in alle delen van de IoT-waardeketen en zijn ze goed gepositioneerd om dit soort problemen aan te pakken.
Voorbeeld Oplossingen voor eHealth, Intelligente Verkeerssystemen en Industrie 4.0
Het is moeilijk om het volledige scala aan onderzoeksthema's voor te stellen zonder een paar concrete voorbeelden. Intelligente verkeerssystemen en autonome auto's krijgen veel aandacht. Aangenomen wordt dat in hogesnelheidsverkeer met hoge dichtheid autonome voertuigen drie verschillende informatiebronnen zullen gebruiken om veilige autotochten op de snelweg te handhaven: ten eerste zijn camera's en sensoren aan boord van voertuigen; ten tweede is informatie van auto-auto-communicatie; en ten derde informatie uit de infrastructuur, met andere woorden gegevens uit de cloud die worden verzonden vanaf basisstations en wegterminals. In combinatie zullen deze drie bronnen de autonome voertuigveiligheid maximaal optimaliseren.
In eHealth worden geneesmiddelen voorgeschreven op specifieke tijdstippen of tijdstippen. In een geval van diabetes kan men zich voorstellen insulinepennen uitgerust met sensoren en draadloze modules die, wanneer verbonden met het IoT, een scala aan mogelijke interacties met de patiënt hebben, van eenvoudige herinneringen tot het vrijgeven van een aanbevolen dosering mechanisch. De tijd van gebruik, het werkelijke gebruik en andere gegevens kunnen in realtime aan een intelligente gezondheidsmonitor worden verstrekt om de behandeling te verbeteren en conclusies te trekken over toekomstige procedures.
Industrie 4.0 wordt door de Duitse overheid georganiseerd als de toekomst van productieproductiesystemen. In deze context speelt het IoT een cruciale rol naast andere sleuteltechnologieën zoals Cyber Physical Systems waarin alle parameters van een productielijn, zoals sensoren, actuatoren, tags en lezers, worden verzameld en geüpload naar een cloud. Analyse van deze gegevens zal plaatsvinden in near-real-time om de status van de apparatuur en de compatibiliteit van het besturingssysteem te voorspellen. Modellen en projecties zullen voorspellende onderhoudsactiviteiten activeren. Verdere analyse kan inefficiënties aan het licht brengen die kunnen worden verholpen om snellere doorvoer of kostenbesparingen te realiseren.
Elk van de voorgaande voorbeelden biedt aandacht voor het belang van ons onderzoek naar 5G-communicatie en de gehele IoT-waardeketen. Het is essentieel dat Huawei en anderen zich committeren aan de noodzakelijke langetermijnplanning en technologische ontwikkelingen ter voorbereiding op de meest uiteenlopende concrete use-cases. Er is echt geen andere manier dat onze klanten en op hun beurt hun klanten op de lange termijn zullen slagen.