فناوری 5G و آینده ارتباطات (بخش اول)

5G در حال ایجاد تحول در صنعت ارتباطات است. این فناوری سرعت انتقال داده‌ها را افزایش می‌دهد (تا 10 برابر سرعت بیشتر نسبت به استانداردهای قبلی)، تاخیر کمتری دارد و ظرفیت شبکه آن بسیار بیشتر است. از این رو، فناوری 5G، یک فرصت فوق العاده برای صنایع مختلف ایجاد می‌کند. با این حال، این فناوری می‌تواند زمینه‌ای برای ایجاد ساختارشکنی در مقیاس بزرگ باشد.

بر اساس گزارش Viavi Solutions، تا ژوئن 2021، خدمات تجاری 5G در بیش از 1500 شهر و 60 کشور سراسر جهان گسترش یافته است.

فناوری 5G با افزایش دستگاه‌های IoT (اینترنت اشیاء)، اهمیت ویژه‌ای می‌یابد. بر اساس گزارش IoT Analytics، پیش‌بینی می‌شود که تعداد دستگاه‌های IoT (که برای انتقال حجم زیادی از داده‌ها بصورت لحظه‌ای، به فناوری 5G متکی خواهند بود) از 12 میلیارد در سال 2020 به بیش از 30 میلیارد دستگاه در سال 2025 افزایش می‌یابند. یعنی بیش از 4 دستگاه برای هر فرد در سراسر دنیا.

مدیران اجرایی صنایع در تکاپو برای بهره‌مندی از مزایای فناوری 5G و همسو شدن با آن هستند. استفاده از عبارت 5G در مکالمات کاری نیز در سال‌های اخیر افزایش یافته است.

فناوری 5G آمده تا بسیاری از بزرگترین صنایع جهان را دچار تغییر کند. از امکان جراحی با کمک ربات از راه دور و اتومبیل‌های خودران تا بهبود مدیریت محصولات زراعی شامل این موارد هستند. در ادامه با جزئیات بیشتری تاثیر فناوری 5G بر این صنایع را بررسی می‌کنیم:

صنعت ساخت و تولید

محرک‌های کلیدی:

– فناوری 5G به عنوان سوخت مورد نیاز برای تکنولوژی‌های با پهنای باند بالا مانند خطوط تولید خودکار، اینترنت اشیاء و هوش مصنوعی در کارخانجات مطرح می‌شود.

– این فناوری با فعالسازی واقعیت افزوده (AR) در روند کار و همچنین ایجاد اطمینان از راهکارهای ایمن هنگام آموزش از طریق واقعیت مجازی می‌تواند باعث بهبود کارآیی کارخانجات شود.

– فناوری 5G می‌تواند از طریق تجزیه و تحلیل پیش‌بینانه و تشخیص لحظه‌ای آسیب‌ها، تعداد نقص‌های سیستم را کاهش دهد.

تاثیر 5G بر تولید می‌تواند بسیار زیاد باشد. بر اساس برآورد IHS Markit، بهبود ارتباطات از طریق 5G، تا سال 2035،  باعث ایجاد 13 تریلیون دلار ارزش اقتصاد جهانی در صنایع مختلف می‌شود. پیش بینی می‌شود که یک سوم این مقدار تنها از بخش تولید تامین می‌شود.

فناوری 5G می‌تواند به عملیات تولید در صنایع تولیدی کمک کند و در کنار افزایش ایمنی، انعطاف پذیری و بازدهی آن‌ها را نیز افزایش دهد. این امر تولیدکنندگان را قادر به ساخت “کارخانه‌های هوشمند” می‌کند که به اتوماسیون (خودکارسازی فرآیندها)، واقعیت افزوده (AR) و اینترنت اشیاء (IoT) متکی هستند. با کمک فناوری 5G، طیف وسیعی از دستگاه‌های IoT، سنسورها و هوش مصنوعی می‌توانند به میزان بیشتری با فرآیندها تلفیق شوند.

در خطوط مونتاژ سریع، حتی چند میکروثانیه تاخیر می‌تواند برای تولیدکننده گران تمام شود. با معرفی تکنولوژی‌های 5G، ربات‌های صنعتی با اطمینان بیشتر و تاخیر بسیار کمتر از آنچه در گذشته امکان‌پذیر بود، می‌توانند عمل کنند. ربات‌های متصل و غیرمتصل نیز می‌توانند تحت پوشش شبکه تلفن همراه 5G از راه دور کنترل، نظارت و پیکربندی مجدد شوند.

این تکنولوژی بی‌سیم همچنین منجر به افزایش تطبیق‌پذیری واقعیت افزوده (AR) خواهد شد. زیرا شبکه‌های 5G، پهنای باند زیاد و تاخیر کمی دارند که برای کیفیت پایدار تصاویر افزوده، مورد نیاز است. این بدان معناست که فناوری AR در محیط کارخانه می‌تواند مفاهیم آموزش، نگهداری، ساخت و تعمیر را پشتیبانی کند.

کمپانی Ericsson در ژانویه 2018، تست عیب یابی توسط واقعیت افزوده را در کارخانه خود در شهر تالینِ استونی آغاز کرد. با استفاده از یک اپلیکیشن AR، تکنسین‌ها می‌توانند قسمتی که نیاز به توجه یا تعمیر دارد را مشاهده کرده و نقشه‌ها و دستورالعمل‌های مربوطه را در محدوده دید خود قرار دهند که بطور قابل توجهی، مدت زمان تعمیر را کاهش می‌دهد. Ericsson همچنین با MTU Aero Engines، تولیدکننده موتور هواپیما و شرکت آلمانی Fraunhofer Institute for Production Technology برای آزمایش فناوری 5G همکاری کرده است. طبق گفته Ericsson، استفاده از این فناوری  می‌تواند منجر به 30 میلیون دلار صرفه جویی در هزینه‌ها برای یک کارخانه شود.

سازنده تجهیزات خودرویی (Auto OEMs) نیز در حال بررسی این موضوع هستند که فناوری 5G چگونه می‌تواند تولید را متحول کند. به عنوان مثال، شرکت Mercedes Benz متعلق به کمپانی Daimler، در اواخر سال 2020 با شرکت Telefónica Germany و Ericsson برای راه‌اندازی کارخانه خودروسازی با فناوری 5G در آلمان همکاری کرد. شبکه 5G این پروژه در ساخت محل کارخانه از طریق اپلیکیشن‌های AR/VR کمک کرده است. علاوه بر آن، این فناوری جهت ردیابی کالاها در داخل و خارج کارخانه مورد استفاده قرار گرفته و از بیش از 400 وسیله نقلیه با هدایت خودکار پشتیبانی کرده است.

با ادامه گسترش دسترسی شبکه‌ها به فناوری 5G، انتظار می‌رود موارد استفاده از این فناوری نیز افزایش یابد. در واقع با توجه به ارزش اقتصادی بالقوه‌ای که می‌تواند ایجاد کند، 5G به بخش جدایی‌ناپذیر کارخانه‌ها در سراسر جهان تبدیل خواهد شد.

انرژی و تاسیسات

محرک‌های کلیدی:

– سنسورهای مجهز به 5G می‌توانند بصورت لحظه‌‎ای در مورد قطعی برق و مصرف انرژی اطلاع دهند.

– از طریق کنتورهای هوشمند متصل به شبکه 5G، صاحب‌خانه‌ها اطلاعات بیشتری برای مدیریت بهتر مصرف انرژی خود خواهند داشت.

– فناوری 5G نسبت به شبکه‌های 4G می‌تواند تا 90% (در هر واحد ترافیکی) از نظر مصرف انرژی کارآمدتر باشد. هر چند عوامل دیگری مانند فعالسازی ترافیک بیشتر در شبکه می‌تواند باعث کاهش پتانسیل صرفه‌جویی کلی در مصرف انرژی شود.

– استفاده از پهبادهای مجهز به 5G برای نظارت، نگهداری و بازرسی زیرساخت‌های انرژی باعث افزایش کارایی و کاهش تاثیرات زیست محیطی می‌شود.

استفاده از فناوری 5G می‌تواند منجر به ایجاد راهکارهای نوآورانه در تولید، انتقال، توزیع و استفاده از انرژی شود. همچنین انتظار می‌رود که این فناوری باعث دستیابی به موج بعدی ویژگی‌ها و کارایی شبکه سراسری هوشمند برق شود.

با شبکه هوشمند برق‌رسانی متصل، مدیریت انرژی کارآمدتر شده و پیک‌های برق و هزینه‌های کلی انرژی کاهش می‌یابد.

سرعت بیشتر اتصال می‌تواند منجر به مدیریت کارآمدتر شبکه‌های سراسری برق شود، که به نوبه خود باعث کمتر شدن مدت زمان قطعی شبکه برق می‌شود. به عنوان مثال، هنگام قطع شدن برق، شبکه برق هوشمند مجهز به 5G، با استفاده از داده‌ها و حسگرها، می‌تواند به سرعت دلایل ایجاد مشکل را آشکار سازد.

این فناوری همچنین می‌تواند به تامین پایدارتر انرژی منجر شود. زیرا بر اساس حجم وسیعی از داده‌های سنسورهای هوشمند مجهز به 5G، تامین کنندگان قادر به گرفتن تصمیمات آگاهانه‌تری در مورد توزیع نیروی برق هستند. نمونه‌ای از شبکه هوشمند برق‌رسانی مجهز به 5G را می‌توان در هاوایی مشاهده کرد. برای این کار، سیستمی با همکاری Verizon ساخته شد که قطعی‌های برق را بررسی و بر کارکرد کنتورهای برق نظارت می‌کند.

اتصال بهتر می‌تواند در میزان مصرف نیز تاثیرگذار باشد. تیرهای برق متصل به فناوری 5G و مجهز به سنسورها، می‌توانند در صورت عدم وجود افراد یا وسایل نقلیه در جاده، کم نور یا خاموش شوند. بنابراین در مصرف انرژی صرفه جویی می‌شود. بر اساس گزارش Accenture، این رویکرد می‌تواند تنها در ایالات متحده منجر به صرفه جویی 1 میلیارد دلار در سال شود.

به لطف فناوری 5G، با ایجاد ارتباط بهتر بین دستگاه‌ها، به احتمال زیاد خانه‌های بیشتری مجهز به کنتورهای هوشمند خواهند شد. این کنتورها، انرژی مصرفی دستگاه‌ها و لوازم خانگی مختلف را نشان داده و اطلاعات بیشتری برای مدیریت مصرف انرژی در اختیار صاحب‌خانه‌ها قرار می‌دهند.

Verizon معتقد است که صنعت انرژی، یکی از مهمترین موارد آزمایش برای فناوری 5G و یکی از حوزه‌های کلیدی برای نمایش پتانسیل 5G خواهد بود.

همچنین فناوری 5G، نسبت به نسل قبلی تکنولوژی شبکه تلفن همراه، از نظر مصرف انرژی کارآمدتر است. تحقیقات انجام شده توسط Nokia و Telefónica نشان می‌دهد که فناوری‌های 5G نسبت به شبکه‌های 4G، تا 90% از نظر مصرف انرژی در هر واحد ترافیکی بهینه‌تر هستند. (با این حال انتظار می‌رود که شبکه‌های 5G ترافیک بیشتری را مدیریت کنند و از این رو به تجهیزات زیادی نیاز دارند که ممکن است پتانسیل کلی این فناوری برای ذخیره انرژی را کاهش دهد).

علاوه بر این موارد، بهره‌وری انرژی ایجاد شده به لطف فناوری 5G می‌تواند طول عمر دستگاه‌های دارای باتری را بطور چشمگیری تا 10 سال افزایش دهد. این پیشرفت، به توسعه انبوه دستگاه‌های IoT به عنوان یک راهکار کاربردی برای صنعت انرژی کمک می‌کند.

همچنین فناوری 5G از بکارگیری پهبادها برای نظارت و نگهداری عناصر شبکه برق‌رسانی، مانند خطوط برق پشتیبانی می‌کند. این امر منجر به بهبود مدت زمان بهره‌وری شبکه برق (Uptime)، کاهش هزینه‌های بازرسی و عملکرد پایدارتر می‌شود. به عنوان مثال، در اوایل سال 2021، Naturgy شرکت اسپانیایی فعال در حوزه انرژی، پروژه‌ای را با مشارکت Vodafone و FuVeX (توسعه دهنده پهبادهای دوربرد) برای بازرسی خطوط برق خود با استفاده از پهبادهای کنترل از راه دور که خارج از محدوده دید نیز عمل می‌کنند، راه اندازی کرد.

کمپانی Naturgy قصد دارد تا این امکانات را به تمام هزاران کیلومتر خطوط برق خود در شبکه برق‌رسانی اضافه کند. طبق گفته FuVex، این نوآوری می‌تواند با عملکرد بهینه خود از انتشار بیش از 6 میلیون تن کربن جلوگیری کند.

کشاورزی

محرک‌های کلیدی:

– فناوری 5G به کشاورزان، دید بهتری نسبت به محصولات خود می‌دهد که در نهایت منجر به افزایش بهره‌وری و کیفیت محصولات می‌شود.

– سنسورهای متصل، بروزرسانی‌های لحظه‌ای برای ماشین آلات و زیرساخت‌ها ارائه می‌دهند که می‌تواند افزایش بازدهی و بهبود نگهداری از تجهیزات را تضمین کند.

– به کمک فناوری 5G، زمان لازم برای همگام‌سازی فرآیندهای حساس کشاورزی از حدود 1 دقیقه به کمتر از 1 ثانیه کاهش می‌یابد.

فناوری 5G می‌تواند تاثیر عمده‌ای در بخش کشاورزی داشته باشد، به ویژه در بهبود بازدهی محصولات. طبق گفته معاونت غذا و کشاورزی سازمان ملل متحد، استفاده از این فناوری یک اقدام ضروری است. زیرا به دلیل افزایش جمعیت، جهان در سال 2050 به 70% غذای بیشتری نسبت به سال 2009 نیاز خواهد داشت.

فناوری 5G می‌تواند داده‌های لحظه‌ای را جهت نظارت، ردیابی و خودکارسازی سیستم‌های کشاورزی در اختیار کشاورزان قرار دهد که منجر به افزایش سودآوری، بازدهی و ایمنی می‌شود. در صنعت پرریسکی مانند کشاورزی، این افزایش در تولید و دقت در فرآیندها ضروری است. به ویژه اینکه تغییرات آب و هوایی، تهدیدهای جدیدی را برای کشاورزان در سراسر جهان ایجاد می‌کند.

بسیاری از مزارع در حال حاضر از سنسورهای مجهز به 4G استفاده می‌کنند، اما فناوری 5G این امکان را به کشاورزان می‌دهد تا اطلاعات دقیق‌تر و سریع‌تری را در این زمینه بدست آورند. این امر می‌تواند به افزایش مواردی مانند بازدهی محصولات و جلوگیری از رشد علف‌های هرز و بیماری‌های حیات وحش کمک کند. شرکت‌هایی مانند SlantRange در حال حاضر خدمات مربوط به پهبادها را به کشاورزان جهت پایش محصولات خود ارائه می‌دهند. با فناوری 5G، چنین خدماتی می‌توانند با دقت بسیار بیشتری عمل کنند. به عنوان مثال، تراکتورهای خودران می‌توانند جهت هدایت عملکردهای خود مانند تشخیص اینکه کدام قسمت از زمین نیاز به کودرسانی دارد، با پهبادها از طریق 5G همگام‌سازی شوند.

به همین ترتیب، شرکت سازنده ماشین آلات، Blue River Technology، از پلتفرم پیشرفته مجهز به 5G شرکت Nvidia برای تقویت راهکار مبتنی بر هوش مصنوعی “See & Spray” خود استفاده می‌کند. این روش، تراکتورها را به دوربین‌هایی مجهز می‌کند که می‌توانند علف‌های هرز را از محصول تولیدی تشخیص داده و سپس محلول مناسب را برای از بین بردن گیاه مزاحم یا رشد محصول مورد نظر اسپری کنند.

انتظار می‌رود که کشاورزی اصولی و دقیق، شاهد پیشرفت‌های چشمگیری با فناوری 5G باشد.  برای محصولات با حساسیت بیشتر، عواملی مانند سلامت خاک باید مورد بررسی قرار گیرد تا به افزایش بازدهی کمک کند. همگام‌سازی یک فرآیند حساس و دقیق کشاورزی با استفاده از شبکه‌های 4G حدود 1 دقیقه به طول می‌انجامد. به گفته مرکز نوآوری فناوری John Deere، با استفاده از فناوری 5G، این فرآیند را می‌توان به کمتر از 1 ثانیه کاهش داد.

همچنین فناوری 5G می‌تواند باعث تطبیق‌پذیری دستگاه‌های IoT برای استفاده در صنعت کشاورزی شود که فرآیندهای کشاورزی مانند مدیریت آب، کود آبیاری (وارد کردن محلول کود در آب برای آبیاری)، نظارت بر ایمنی و رشد دام‌ها، تداخل و ارتباط محصولات با یکدیگر و نظارت هوایی بر محصولات را بهبود می‌بخشد.

بطور کلی، IHS Markit پیش بینی می‌کند که فناوری 5G می‌تواند بازدهی را در کشاورزی، ماهی‌گیری و جنگل‌داری تا سال 2035، 510 میلیارد دلار در سال افزایش دهد. با این حال، صنعت کشاورزی ممکن است مدت زمان بیشتری نسبت به برخی صنایع منتظر بماند تا بتواند از مزایای فناوری 5G بهره ببرد. زیرا عمدتا شبکه‌های 5G ابتدا در مناطق شهری بکار گرفته می‌شوند.

فروشگاه‌داری (خرده فروشی)

محرک‌های کلیدی:

– عملیات انبارداری و حمل و نقل به کمک فناوری 5G می‌تواند قابل اندازه‌گیری و کارآمدتر باشد، که منجر به کاهش هزینه‌ها می‌شود.

– فناوری 5G به ایجاد تجربیات جدید برای مصرف کنندگان مانند تصاویر مجازی واقع‌گرایانه (photo-realistic virtual) کمک خواهد کرد.

– فناوری 5G از تکنولوژی‌هایی که به مشتریان کمک می‌کند تا با سرعت بیشتری اقلام را بررسی کرده و کارآمدتر خرید کنند، پشتیبانی می‌کند. همچنین به فروشگاه‌ها این امکان را می‌دهد تا داده‌های بیشتری را در مورد تجربه مشتریان جمع آوری کنند.

در دهه گذشته، خرید غیرحضوری در بین مصرف کنندگان سراسر جهان بسیار محبوب شده است. طبق پیش‌بینی‌های eMarketer، فروش جهانی تجارت غیرحضوری، امسال به 3.5 تریلیون دلار می‌رسد که سهم آن از فروش تجارت الکترونیک بیش از 70% پیش‌بینی شده است.

این مهاجرات کاربران به خرید غیرحضوری تا حد زیادی به لطف 4G رخ داده است. تصور کنید اگر ارتباطات تلفن همراه 10 برابر سریع‌تر باشد، تجربه خرید غیرحضوری چگونه تحت تاثیر قرار می‌گیرد.

علاوه بر سرعت، فناوری 5G ویژگی‌هایی را برای انواع جدیدی از تجربیات مصرف کنندگان با داده‌های انبوه مانند اتاق‌های پرو VR یا تجربیات مربوط به واقعیت افزوده (AR) در فروشگاه‌ها و منزل ارائه می‌دهد.

امروزه شرکت‌هایی مانند Sephora، از تکنولوژی پوشیدن مجازی (virtual try-on) برای کمک به مشتریان حضوری استفاده می‌کنند تا یک ست خاص را قبل از خرید در تن خود ببینند، اما این خدمات با توجه به محدودیت انتقال داده‌ها با محدودیت ارائه می‌شود. فناوری 5G بطور موثری این محدودیت‌ها را از بین می‌برد. تست کردن و پوشیدن لباس‌ها با استفاده از AR و دقت بالای تصاویر واقع گرایانه، بزودی به یک تجربه رایج تبدیل می‌شود.

تاخیر کم فناوری 5G نیز می‌تواند استفاده از اپلیکیشن‌های AR/VR موبایل را بهبود دهد و کمک کند تا بعضی از ایرادات حرکتی که امروزه هنگام استفاده از این فناوری تجربه می‌کنیم را دیگر نبینیم. این بدان معناست که می‌توانید انواع مختلفی از لباس‌ها را براحتی در خانه و از طریق مجازی تست و پرو کنید که منجر به یک تجربه کاربری بهتر و شخصی‌تر می‌شود. این امر به نوبه خود می‌تواند باعث افزایش خریدها نیز بشود. در واقع، بر اساس نظرسنجی انجام شده توسط Deloitte، هفتاد ویک درصد از خریداران اذعان کرده‌اند که در صورت استفاده از یک اپلیکیشن AR، بیشتر خرید خواهند کرد.

در چندین سال گذشته، فروشگاه‌داران میلیون‌ها دلار در فناوری‌های هوشمند سرمایه گذاری کرده‌اند تا به مشتریان کمک کنند که با سرعت بیشتری اقلام را بررسی کرده و خرید کارآمدتری داشته باشند. همچنین از این طریق می‌توانند داده‌های بیشتری را در مورد تجربه مشتریان جمع آوری کنند. از تجزیه و تحلیل آماری داخل فروشگاه گرفته تا نظارت بصری بر اقلام، بسیاری از تکنولوژی‌ها در فروشگاه‌های آینده به توانایی انتقال حجم زیادی از داده‌ها و دسترسی به اتصالات پربازده متکی هستند یا از آن بهره می‌گیرند. به همین دلیل است که فناوری 5G تاثیر زیادی بر نحوه عملکرد فروشندگان دارد. به گفته Adobe Digital Insights، بهبود ارتباطات (در نتیجه استفاده از فناوری 5G) می‌تواند درآمد خرده فروشی را تا پایان سال 2021، سالانه 12 میلیارد دلار افزایش دهد.

در حال حاضر شرکت‌های مخابراتی فرصتی را احساس می‌کنند تا نحوه عملکرد خرده فروشان را متحول کنند. در فوریه 2021، Verizon Business یک پلتفرم جدید محاسبات مرزی همراه (Mobile Edge Computing) یا MEC مجهز به فناوری 5G را معرفی کرد که با همکاری Deloitte و SAP توسعه یافته است. این پلتفرم قادر به ارائه تجزیه و تحلیل‌های لحظه‌ای در مورد رفتار مشتریان داخل فروشگاه می‌باشد که با استفاده از شبکه حسگرهای پیشرفته به همراه واقعیت افزوده و هوش مصنوعی انجام می‌شود. همچنین این پلتفرم Verizon می‌تواند برای برخی از چالش‌های متداول فروشگاه‌داران مانند مدیریت لحظه‌ای کالاهای موجود کمک کننده باشد.