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今更聞けない5Gとは?5Gに移りゆく未来はどんなことが実現できるのか

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日本では2020年春から5Gの商用サービスがスタートしました。

そして5Gは次世代の通信インフラとして社会に大きな技術革新をもたらすといわれています。

本記事では、5Gの仕組みや特徴、5G環境で実現できることなどをわかりやすく解説していき、
「既存産業に5Gを活用することでIoT化が加速し、どのように人々の生活をより良いものへと変革することが出来るのか」
DX推進の観点からも注目していっていただければ幸いです。

5Gは第5世代移動通信システムのこと

まず5Gとは
「5th Generation」
の略で、第5世代移動通信システムを意味します。

5Gは、
・高速大容量
・高信頼、低遅延通信
・多数同時接続
という3つの特徴を有しています。

これらはDX実現の基盤として注目されています。

5Gは、第1世代から順に存在し、それぞれで出来る事が変わってきました。

1Gとは1980年代に普及したアナログ方式のことで、音声通話のみの携帯電話の機能のことを言います。

2Gは1990年代に普及したデジタル方式で、携帯電話でメールやインターネットの利用を可能にしてくれました。

3Gとは2000年代に普及した世界標準の移動通信システムで、携帯電話の海外での利用を可能にさせたシステムのことを言います。

ここで

・通信が高速大容量化
・プラットフォーム上のサービスが増加

したことで大変便利な世の中になりました。

5Gと4Gの違いと5Gの3つの特徴

それでは

・5Gと4Gの違い
・5Gの特徴

を見ていきましょう。

5Gと4Gの違い

4Gとはスマートフォンの利用者数が激増した2010年代を支えました。

現在も主に利用されている通信速度50Mbps〜1Gbpsが4Gです。

通信速度が飛躍的に向上したことで、
・スムーズなインターネット利用
・モバイルゲーム
・大容量コンテンツ
・リアルタイム配信
など、様々なコンテンツを楽しめるようになりました。

そして2020年代は5Gの時代となります。

・4Gはスマートフォンのためのモバイルネットワーク技術
・5Gは社会を支えるモバイルネットワーク技術

と言えるでしょう。

5Gは
「高速大容量」
「高信頼・低遅延通信」
「多数同時接続」

という3つの特徴を有します。

5Gは4Gと比較すると
・通信速度は20倍
・遅延は10分の1
・同時接続台数は10倍の進化

こういった見込みがあることから、さまざまなサービスやビジネスでの活用が期待されています。

ここからは5Gの3つの特徴を見ていきましょう。

高速大容量

高速大容量
「Massive MIMO」
というアンテナ技術です。

これは複数のアンテナを使った無線通信技術であるMIMOを発展させたものです。

高周波数帯において数十から数百のアンテナ素子を使用しており、そのアンテナ素子でデータを送信します。

そして電波の強度を上げ遠距離での高速通信を実現するために、電波を細かく絞り特定の方向へ集中的に発射する技術であるビームフォーミングを組み合わせます。

すると2010年当時の4Gと比較すると約100倍の速さが実現可能になります。

高信頼・低遅延配信

高信頼・低遅延通信では

「デバイスとサーバーの物理的な距離を縮め通信時間を短くする技術であるエッジコンピューティング」

がキーとなります。

通常の通信は

デバイスから基地局

インターネット

クラウドサーバー

の流れでコンテンツにアクセスします。

そして逆の流れでダウンロードするクラウドコンピューティングが主流です。

それに対しエッジコンピューティングは、

デバイスから基地局

基地局の近くに設置したサーバー

の流れでコンテンツにアクセスしますが、通信経路が短いためリアルタイム性を確保できます。

現在、欧州電気通信標準化機構が標準化を進めている規格がスマートフォンだけでなく、IoTデバイスや自動車を含むマルチなモノとの通信を考慮した技術であるマルチアクセスエッジコンピューティングです。

国際電気通信連合による伝送遅延の目標値は1msであり、4Gの10分の1に改善されます。

伝送遅延の改善により非常時に搭乗者の安全を確保することができます。

多数同時接続

多数同時接続には

「グラント・フリー」

という技術が使われています。

このグラント・フリーは、デバイスと基地局の通信を
・シンプル
・デバイスの同時接続数を多くする
技術のことです。

通常デバイスと基地局で通信を始める場合には、利用する周波数や利用時間のやりとりが行われます。

その後基地局が事前許可であるグラントを発行すると、デバイスは基地局から許可された方法でデータを送信します。

一方、グラント・フリーという画期的な技術を使うと、
「基地局の事前許可であるグラントを発行する事無く」
データの送信が可能になります。

これによって通信の混雑を回避して、1つの基地局に多くのデバイスが同時アクセスできます。

送信失敗のリスクも発生することはありますが、再送信の仕組みも含めて設計されているのが現実です。

グランド・フリーの技術を使うと
「4Gでは10万デバイス/平方キロメートルだったものが、そのおおよそ10倍のデバイスが接続可能である」
ことになってきます。

5G環境で実現できること6つ

ではここで5G環境で実現できることに何があるのか、具体的に6つ見ていきましょう。

4K/8Kのライブ配信

映像として話題に上がるのは、「4K」や「8K」というキーワードです。

この4Kは、フルハイビジョンの4倍の画素数の映像を意味しており、より鮮明な映像を視聴することができるものです。

しかし、画素数が多い一方で、データを送る量も多くなります。

そのため、これらをフリーズすることなくスムーズに閲覧するのに、5Gが必要になるのです。

また自宅で視聴しているユーザーやスタジアムのような、広い会場にいる観客に迫力ある映像を配信することができます。

現在は映画や動画としての画像の鮮明さが注目されていますが、5Gの利用が一般化されれば、Vtuberやライブ配信を始めとしたコンテンツの幅も広がる可能性があるでしょう。

VR/ARの体験

大幅なクオリティアップが期待される分野であるVRやARを含む「XR」はヘッドセットを装着さえすることで
・最前列にいるような感覚で音楽ライブを楽しめる
・任意のアングルでスポーツを観戦する
ことが可能になります。

圧倒的な没入感により新たな視聴体験を生み出すことが出来るでしょう。

これは、ビジネスとしても非常に有効とされています。

例えば、お店に来なければ出来ないはずの体験を自宅で体験できる可能性があります。

本来、接客や商品を試すと言ったことは、店舗に来ないと出来ない商品も多いです。

しかし、VRなどが発達すれば、リアルタイムにオンライン接客を受けることもできる可能性があります。

特に視覚や聴覚を利用した戦略はVRによって劇的に変化する可能性が出てくるでしょう。

スポーツ観戦の多角化

5Gを活用したスポーツ観戦は各通信会社が実証実験を終えたものもあります。
・プロ野球公式戦:KDDI
・ラグビーワールドカップ2019日本大会:NTTドコモ

多視点かつリアルタイムで観客が試合を観戦できるサービスを提供しました。

総務省はスポーツ観戦のアップデートによる経済効果は約2373億円にのぼると見込んでおり、大変画期的な策だとしています。

遠隔技術の活用

5Gの特徴は、遠隔技術を要する分野でも重要となってきます。

現に今、医療の現場では診断や治療が難しい疾患でも個人の症状や体質に応じた、迅速・正確な検査・診断、利用が受けられるようにするため、ビッグデータやAIの活用が進められています。

そしてどこでも誰でも
・自身の健康
・医療
・介護情報

が医師などに安全に共有されかかりつけ医と連携されます。

更に、切れ目のない診療やケアが受けれるようにするために地域や全国の
・健康
・医療
・介護情報ネットワーク
を構築する事もできるのです。

「専門の医師がいない地域の患者や、生活の中で孤立しがちなお年寄りでも、専門医療や生活支援が受けられる」

ようにするために、ICTを活用した遠隔診療や見守りを実現するといった取り組みが進められています。

また将来的には、現場の医師ではなく遠方にいる医師が遠隔手術できる日がくる可能性も否定できません。

そして建築現場や災害復旧現場でもショベルカーなどの作業車を自宅やオフィスなどで遠隔操作し、確実で安全な施工を実現することができると期待されています。

また、足場がない高所での現場状況確認が必要になった場合でも、ドローンを飛ばし、回収することなく、現場の様子をすぐさまクリアな動画映像で詳細に確認できるようにもなります。

農業分野では​​5Gを活用し
・超解像度カメラやスマートグラス
・自律走行型ロボットなど

の先進テクノロジーを取り入れた新しい農業技術の実装を目指しています。

自動運転の推進

今後最も期待されている5Gの用途の1つに自動運転があります。

ネットワークに繋がったコネクテッドカーは
・車両の状態や歩行者の位置
・交通状況
・デジタル地図

常時これらの情報をサーバーと通信して自動運転する事が可能になっています。

これらによって、非常時のハンドル制御が可能になったり、隊列走行によって、交通事故・交通渋滞は低減すると考えられています。

IoT化の加速

IoT化は多数同時接続が可能な5Gによってどんどん加速していきます。

医療分野では「心電図」「脈の不整を通知する機能」が医療機器として承認され、精密検査を促してくれるようになりました。 

農業ではスマホによる水田の水管理などの作業の自動化などを可能にしてくれました。 

また商業施設では客の導線分析をマーケティングに活用したり、リアルタイムの在庫管理・自動発注なども可能になることが期待されています。

5G導入による恩恵は決して通信速度の向上だけではありません。

「高速大容量」
「高信頼・低遅延通信」
「多数同時接続」

という優れた3つの特徴をかけ合わせることで

・セルフ健康診断が出来る
・ドローンや衛星を使ったセンシングで作物の生育をデータで把握

できるようになります。

そして社会はもっと快適で良い方向に激変していくでしょう。

個人ユースだけでなく企業が新製品・新サービスを開発する場合でも、5Gは強力な基盤になると考えられます。

5Gの特徴・5Gを活用して実現できることを正しく理解することが、これから生きていく上で絶対条件となるのではないでしょうか。

5Gを自社に取り入れるならAMELAに相談を

今回は、これからビジネスの中心となっていくであろう「5G」について見てきました。

現状は、まだ各企業のビジネスに大きな影響を与える程普及していない可能性もありますが、いずれ
「いかに5Gの特性を活かしたビジネスが展開できるか」
が、売上に大きな影響を与えることになるでしょう。

また、今の段階からいち早く5G導入に向けてサービス展開を準備しておけば、同業他社をリードすることが可能になります。

「IoTや5Gは、意味がわかるけど、どうビジネスに取り入れて良いかわからない」

そんな時は是非ご相談ください。

最先端の技術を学び続けているAMELAが、現時点での最適なシステム導入の提案や、システム開発の提案をさせていただきます。

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