5G: de sleutel tot het ontsluiten van de toekomst van digitale platforms

In plaats van simpelweg sneller mobiel breedband te bieden, is 5G een evolutie van de netwerkarchitectuur. Het zal een nieuwe manier met zich meebrengen om mobiele netwerken te bouwen, en de componenten van deze architectuur kunnen verschillende zakelijke voordelen opleveren. Via 5G-functies zoals E2E-netwerkvirtualisatie, netwerk-slicing, enorme machine-type communicatie, ultra-lage latentie en mobiele edge computing kan een 5G-netwerk een technologieplatform bieden dat bedrijfsvoordelen mogelijk maakt, zoals kostenbesparingen, verbeterde klantervaring en verbeterde veiligheid. en nieuwe inkomstenstromen, schrijft GlobalData Senior Analist Malcolm Rogers. 

Het potentieel van 5G

Wereldwijd versnellen de uitrol van 5G-netwerken in elke regio. Verkopers van mobiele telefoons blijven nieuwe 5G-ready smartphones lanceren en consumenten ervaren mobiele downloadsnelheden van ruim boven de 100 Mbps. 5G kan verbindingen met hoge capaciteit bieden, waardoor videostreaming wordt gestimuleerd en buffering tijdens de spits wordt verminderd. 5G gaat echter niet alleen over een verbeterde mobiele breedbandervaring voor de gewone consument, het zal ook de netwerkarchitectuur van ondernemingen transformeren. 5G zal bandbreedte tot 10 Gbps leveren, wat momenteel alleen mogelijk is via een speciale glasvezelverbinding. Maar naast verbindingen met hoge capaciteit zal 5G ook de transformatie van carriernetwerken stimuleren. Een belangrijk onderdeel van 5G-netwerken is E2E-virtualisatie (van RAN tot core), waardoor netwerkfuncties cloud-native kunnen zijn en kunstmatige intelligentie (AI) kan worden geïntegreerd, en de automatisering wordt gestimuleerd.

Ondanks de hype rond de technologie en het potentieel ervan voor bedrijfstoepassingen, zegt tot 60 procent van de IT-leiders dat ze zich niet volledig bewust zijn van de voordelen van 5G, blijkt uit onderzoek van GlobalData.

Alles verbinden

Naast het verbeteren van de mobiele breedbandsnelheden zal 5G een intrinsiek onderdeel zijn van het leveren van de volgende generatie IoT-oplossingen voor ondernemingen en overheden. Momenteel kunnen 4G/LTE IoT-netwerken duizenden sensorverbindingen op één cel ondersteunen. Deze sensoren, apparaten, gateways en andere verbonden dingen verzamelen gegevens, communiceren met elkaar en met het netwerk, en verzamelen en analyseren bedrijfsgegevens. Deze klasse oplossingen maakt gebruik van de verbeterde capaciteit van 5G om verbinding te maken met een locatie en wordt Massive Machine Type Communications (mMTC) genoemd. mMTC-oplossingen zullen de onderliggende technologie zijn die slimme nutsvoorzieningen, slimme productie en slimme stadsconcepten zoals dynamische verkeerscontrole oplevert, en zullen op grote schaal worden gebruikt bij voorspellend onderhoud.

Voor bedrijven werkt mMTC om de uitvaltijd te verminderen, het gebruik van bedrijfsmiddelen te verhogen en de veiligheid van werknemers te verbeteren, waardoor uiteindelijk de productiekosten per eenheid worden verlaagd. Deze technologieën zullen van cruciaal belang zijn voor het behalen van resultaten voor Industrie 4.0- en slimme stadsprojecten die over de hele wereld plaatsvinden.

advertentie

Neem een ​​stukje

5G zal meer doen dan alleen machines en sensoren op de fabrieksvloer met elkaar verbinden. 5G heeft ook het potentieel om de traditionele bedrijfsnetwerkarchitectuur te transformeren. Historisch gezien zijn mobiele netwerken nooit gezien als een primair toegangsmiddel voor een enterprise wide area network (WAN). Naarmate 5G zich echter verspreidt en er steeds meer standaarden en functies aan operatornetwerken worden toegevoegd, zullen bedrijven 5G gaan beschouwen als een legitiem en cruciaal onderdeel voor een next-gen wide area network (WAN)-oplossing.

Naarmate 5G-netwerken volwassener worden, zullen er nieuwe mogelijkheden worden toegevoegd. Eén kenmerk, dat naar verwachting de komende jaren zal worden gestandaardiseerd, is network slicing, oftewel de logische scheiding van verschillende virtuele netwerken die op dezelfde onderliggende fysieke infrastructuur draaien. Wanneer netwerkslicing wordt geïntegreerd in een bedrijfs-WAN, kunnen IT-managers afzonderlijke netwerksegmenten creëren die voldoen aan het beleid rond bandbreedte, servicekwaliteit en meer, en dit alles per applicatie. Het maakt het ook mogelijk om netwerken te verdelen. Gezien de mMTC-component van 5G, waar naast IT-systemen ook operationele technologie zal worden ondersteund, zal slicing ook van cruciaal belang zijn voor de beveiliging en compliance.

Wanneer het gewoon niet kan wachten

Een ander cruciaal onderdeel van de 5G-evolutie is de introductie van mobiele diensten met ultralage latentie. Momenteel kunnen 4G/LTE-netwerken een netwerklatentie van slechts 50 ms leveren, en hoewel dit voldoende is voor veel zakelijke taken, kunnen ze ook next-gen-oplossingen bieden, zoals autonome voertuigen, realtime video-analyse en operaties op afstand. 5G heeft een beoogde minimale latentie van 1 ms, waarbij veel providers en hun leverancierspartners in echte netwerkomgevingen al een latentie van minder dan 30 ms bereiken, wat tien keer sneller is dan menselijke reactiesnelheden. Dit opent een groot aantal nieuwe mogelijkheden voor de industrie, de gezondheidszorg en zelfs voor de consument.

Een cruciale factor voor toepassingen met ultralage latentie die op 5G-netwerken draaien, zal 5G mobile edge compute (MEC) zijn. MEC is een technologieplatform dat de reken- en opslagfuncties van traditionele datacenters en de cloud brengt, en deze fysiek dichter bij de rand van een netwerk brengt, waar apparaten gegevens verzamelen en verzenden. MEC-platforms zullen zich onderscheiden van andere vormen van edge computing door native integratie in het 5G-netwerk, wat een sleutelfactor is die zal helpen toepassingen met ultralage latentie te realiseren. MEC stelt ondernemingen in staat om werklasten snel uit te voeren, zonder dat er servers op locatie hoeven te blijven, maar ook zonder de noodzaak om gegevens helemaal naar een cloud of datacenter te sturen voor verwerking. Dit zal het gebruik van AI voor automatisering en andere gebruiksscenario’s stimuleren, met de mogelijkheid om AI-modellen sneller en effectiever uit te voeren.

MEC kan ook de veiligheid vergroten. Door computerbronnen op een 5G-basisstation op locatie of in de buurt te plaatsen, hoeven gevoelige gegevens niet ver te reizen voor verwerking. Dit zal van cruciaal belang zijn in zwaar gereguleerde sectoren zoals het bankwezen, de gezondheidszorg, de luchtvaart en de overheid.

Wereldwijd adopteren bedrijven al hybride clouddiensten, waarbij een combinatie van publieke cloud, private cloud en on-premise computeromgevingen door hetzelfde bedrijf wordt gebruikt. 5G zal de adoptie van edge in dit paradigma helpen stimuleren, omdat de technologie nog meer granulariteit mogelijk maakt bij de optimalisatie van waar applicaties draaien.

Putting het allemaal samen

Het ware potentieel van 5G komt niet individueel voort uit verbeterde mobiele breedband, massale machine-achtige communicatie, netwerkvirtualisatie en -slicing, ultralage latentie of mobiele edge computing. Het ware potentieel wordt eerder ontsloten door een combinatie van twee of meer of al deze elementen samen. De meest impactvolle 5G-oplossingen en gebruiksscenario's zijn gebaseerd op meerdere componenten. Sommige hiervan omvatten autonome voertuigen; augmented/virtual reality en mixed reality voor veldwerkers; dichte sensormonitoring voor het volgen van bedrijfsmiddelen en preventief onderhoud; en het gebruik van wearables om toepassingen zoals gezondheid en veiligheid op de werkplek, realtime videoanalyse, netwerkomgevingen met meerdere huurders en tactiel internet te verbeteren.

Op dit moment richten veel operators zich op het meer pragmatische: het leveren van hogere downloadsnelheden en het ontlasten van netwerken tijdens piekuren. Vaste draadloze toegang (FWA) voor bedrijven en woningen is bijvoorbeeld een vroeg gebruiksscenario dat naar voren wordt gebracht door operators als Verizon in de VS en Optus in Australië. Er vinden echter over de hele wereld technologieproeven plaats die de industrie helpen op weg te gaan naar de volledige potentieel van 5G. Wereldwijd haasten mobiele operators zich om hun netwerkkern, transport en RAN te visualiseren om zich voor te bereiden op de 5G-toekomst. De meer toekomstgerichte operators werken samen met partners om meer geavanceerde 5G-diensten te testen. SK Telecom in Zuid-Korea biedt bijvoorbeeld een fabrieksautomatiseringsoplossing op basis van 5G MEC. Het idee voor deze operators is om 5G te gebruiken om mobiele netwerken te transformeren van het bieden van connectiviteit naar een digitaal platform dat bedrijfsoplossingen ondersteunt.

5G-gebruiksscenario: 5G slimme poort van ZPMC, China Mobile en Huawei

ZPMC, een van 's werelds grootste fabrikanten van kranen en staalconstructies, werkte samen met Huawei en China Mobile om een ​​oplossing voor havenexploitanten te ontwerpen die de toegenomen automatisering van havenactiviteiten, verbeterde veiligheid van werknemers en snellere verwerking van goederen door havens mogelijk maakt.

De oplossing is gebaseerd op verschillende cruciale componenten van 5G, waaronder verbeterde mobiele breedbanddoorvoer, netwerkcompartimentering, ultralage latentie en mobile edge computing.

De 5G Smart Port-oplossing bestaat uit de volgende twee delen:

1. 5G+MEC campusnetwerk: De 5G slimme poorten geïmplementeerd door China Mobile, ZPMC en Huawei zijn gebouwd via het 5G-MEC campusnetwerk. Een 5G-basisstation, ter plaatse op de havencampus, ondersteunt zowel openbare diensten als particuliere diensten op de campus. China Mobile definieert onafhankelijke sub-PLMN's (Public-Land-Mobile-Networks) en biedt afzonderlijke simkaarten voor poorten. Gebruikers van publieke en private netwerken hebben toegang tot verschillende sub-PLMN-cellen en brengen routes tot stand met respectievelijk het publieke 5G-kernnetwerk en de lokale 5G-MEC (UPF) van de haven.

2. 5G-poorttoepassingen:

A. Op afstand bestuurbare kranen: Camera's op de havenkranen verzenden via het 1080G-netwerk meerdere 5p-videobeelden naar een controlecentrum. De kraanmachinist voert werkzaamheden op afstand uit op basis van videobeelden vanaf de locatie. Afhankelijk van de grootte van de kraan varieert het aantal camera's van 6 tot 27. Het 5G-netwerk biedt een uplink-bandbreedte van 30 Mbps – 120 Mbps en een lage latentie van 30 ms.

B. IGV (Intelligent-Guide-Vehicle): Havens vertrouwen op het handmatig besturen van containervrachtwagens. Sommige geautomatiseerde havens maken gebruik van op 4G gebaseerde AGV’s (Automated Guided Vehicles). AGV's kunnen echter de omringende wegomstandigheden niet beoordelen. IGV's installeren camera's en sensoren rond het voertuig en verzenden gedetailleerde wegomstandigheden via 5G naar het MEC-platform. Eén enkele IGV heeft 8 kanalen met 1080p-videobeelden nodig, die een uplink-bandbreedte van ongeveer 40 Mbps in beslag nemen, en een latentie van 20 ms vereisen. De snelheid van een IGV kan oplopen tot 40 km/u, tweemaal de snelheid van een AGV. De end-to-end horizontale transportefficiëntie kan worden verhoogd tot 2.5 keer meer dan een AGV. Met dezelfde technologieën zullen ook zelfrijdende containertrucks worden gerealiseerd die de arbeidskosten kunnen verlagen.

C. In slimme havens maken steeds meer toepassingen zoals IVS (Intelligent Video Surveillance) en AR-onderhoud op afstand gebruik van de mogelijkheden van connectiviteit en rekenkracht die worden geboden door 5G en MEC.

5G-gebruiksscenario: 5G slimme luchthaven van China Eastern Airlines, China Unicom en Huawei

China Eastern is een van de grootste luchtvaartmaatschappijen ter wereld en heeft samen met China Unicom en Huawei een slimme 5G-reisoplossing ontwikkeld voor de luchthaven Daxing in Peking. De oplossing is ontworpen om de klantervaring te verbeteren, de automatisering van grondtaken te stimuleren, de tijdspercentages van luchtvaartmaatschappijen te verbeteren, de Wi-Fi-congestie op luchthavens te verminderen, op AI gebaseerde applicaties met lage latentie mogelijk te maken en de netwerkomgeving toekomstbestendig te maken.

De oplossing maakt gebruik van verschillende cruciale componenten van 5G, waaronder verbeterde mobiele breedbanddoorvoer, ultralage latentie en mobile edge computing.

In samenwerking met China Eastern hebben China Unicom en Huawei een 5G-netwerk geïmplementeerd op de nieuw gebouwde Beijing Daxing Airport, de grootste 5G-luchthaven ter wereld en de eerste waar luchtvaartmaatschappijen 5G hebben geïntegreerd in de zakenstroom van de burgerluchtvaart.

Het netwerk van China Unicom bestrijkt de hele Beijing Daxing Airport met meer dan 3,000 5G LampSites en 80+ buiten 5G Actieve Antenne-eenheden (AAU).

Het netwerk biedt een enorme hoeveelheid datatransmissie, die China Eastern Airlines nodig heeft om echt gepersonaliseerde diensten voor hun klanten te ontsluiten. De netwerkcapaciteit op Daxing Airport is ontworpen voor 10 TB/dag en kan flexibele capaciteitsuitbreiding ondersteunen. Netwerksnelheden kunnen hoger zijn dan 1.2 Gbps en een superieure 5G-ervaring voor passagiers bieden.

Het beschikt over voldoende capaciteit en dekking om zowel het luchtvaartnetwerk als de passagierstoegang tot het openbare netwerk te bedienen. De meeste scenario’s zijn gebaseerd op 5G-indoornetwerken, terwijl het netwerk ook gebruik maakt van 3G- en 4G-infrastructuur. Het delen van infrastructuur verbetert de efficiëntie van het netwerkbeheer en verlaagt de kosten door de noodzaak van twee op dezelfde locatie gelegen netwerken te elimineren.

China Eastern Airlines gebruikt het 5G-netwerk om drie aspecten van haar activiteiten te beheren:

• Passagiersdiensten zoals geautomatiseerd inchecken en identiteitscontroles met gezichtsherkenning met behulp van een AI-applicatie die op scherp draait.
• Het volgen en beheren van bagage door zowel passagiers als CEA-personeel.
• Gepersonaliseerde communicatie met passagiers.

De 5G Smart Travel Service werd in september 2019 op de markt gebracht en heeft tot doel het volgende te bereiken:

• Maximaal 20 minuten vanaf het inchecken tot het instappen. Passagiers hoeven geen identiteitsbewijs meer te tonen of QR-codes te scannen. Ze kunnen alle reistransacties voltooien, van ticketaankoop tot inchecken, veiligheidscontroles en instappen, gewoon door hun gezicht te laten scannen. Stewardessen kunnen hen via het gezichtsherkenningssysteem naar hun stoel begeleiden. Het personeel van China Eastern Airlines zal een 5G augmented reality (AR)-bril met gezichtsherkenning dragen om passagiers snel te kunnen identificeren en helpen.
• Handige papierloze bagageservice en volledig zichtbaar bagagevervoer. Met behulp van 's werelds eerste permanente RFID-bagagebadge ontwikkelden de partners een 5G-bagagetrackingoplossing waarmee passagiers de status van hun ingecheckte bagage via een app kunnen volgen. Dankzij de hogere 5G-uplinkcapaciteit zal Daxing Airport HD-video gebruiken om de bagage te monitoren en het personeel te waarschuwen wanneer bagage verkeerd wordt behandeld. Dit maakt een beter bagagebeheer mogelijk, zorgt voor de juiste routering van bagage en voorkomt vluchtvertragingen.
• Gepersonaliseerde diensten om de passagierservaring gedurende de hele reis te verbeteren, inclusief herinneringen vóór de vlucht, inchecken, instappen, wijzigingen aan de instapgates, bagageclaims en transfers. Deze diensten kunnen worden afgestemd op de locaties van passagiers, lidmaatschapsniveaus en tijdsvereisten. Passagiers kunnen bijvoorbeeld informatie over hun aankomende vluchten op het smartdisplay zien terwijl ze door de luchthaven lopen. Hun gezichts-ID wordt herkend en informatie wordt anoniem weergegeven om de privacy te beschermen. VIP-passagiers in de lounge kunnen gebruikmaken van HD-conferentie- en clouddiensten.