Inteligentní města a 5G jsou v současnosti asi dvě nejčastěji diskutovaná témata. Ale co je to inteligentní město a jakou roli 5G hraje do budoucnosti těchto měst.
Co je to inteligentní město?
Když lidé hovoří o inteligentním městě, obvykle mají na mysli různé aplikace a výhody, které inteligentní město přináší. To je důležité, ale než se podíváme, co nám inteligentní město přináší za výhody, definujme si, co je jeho základem, a tím je infrastruktura. Za inteligentní město je považováno město, které zajišťuje konektivitu k různým věcem, a to jak nízkorychlostní připojení senzorů, tak vysokorychlostní připojení videokamer. Tuto konektivitu zajišťuje komunikační síť, tvořená metalickými, optickými i rádiovými prostředky, a to pevnými i mobilními. Nicméně, většina aplikací inteligentního města mobilitu nepotřebuje a může být obsluhována pevnou sítí. Základní myšlenka však spočívá v tom, že všechny aplikace mohou být poskytovány jedinou sítí, což přináší nejen velkou úsporu nákladů, ale také možnost integrace aplikací v míře, jaká doposud nebyla možná.
Důvodem, proč je v souvislosti s inteligentním městem zmiňováno 5G, je, že požadavky na komunikační síť vzrostly do té míry, že stávající technologie 4G či řešení založená na WiFi již nepostačují. Pro tisíce či dokonce miliony připojených zařízení v rámci jednoho města a při předpokládaném nárůstu obyvatel (odhaduje se, že do roku 2050 budou ve městech žít dvě třetiny populace) je pro zajištění potřeb inteligentního města potřeba nová přenosová technologie. Očekává se, že velká část této budoucí sítě bude založena na optických vláknech, pokud tedy budou k dispozici. Nicméně, pro nejrozšířenější aplikace inteligentního města nebude optické vlákno postačovat, protože není zavedeno všude. Právě zde se mohou dobře uplatnit systémy 5G, protože je lze bez problémů integrovat s optickými sítěmi a vytvořit tak jednu virtuální síť.
Co je 5G?
Termín 5G označuje pátou generaci mobilních sítí, která se vyznačuje několika klíčovými atributy:
- Vysokorychlostní zde znamená přenosové rychlosti od stovek Mb/s až do desítek Gb/s.
- Nízká latence (až jednotky milisekund), která bude požadována pro mnoho aplikací inteligentního města.
- Nová kmitočtová pásma. Vzhledem na přenosové kapacitě, která je plánována pro mobilní sítě 5G, tj. desítky Gb/s, hledají mobilní operátoři nová pásma, konkrétně v pásmu milimetrových vln (mmWave). Kmitočty na 28 GHz, včetně nelicencovaného pásma 60 GHz, a pásem 70/80 GHz jsou jediná pásma s dostatečnou šířkou pro podporu gigabitových aplikací.
Kromě těchto klíčových vlastností definujících segment 5G je třeba zmínit ještě mobilitu, nízkorychlostní služby pro IoT a možnost obsluhy obrovského počtu zařízení v rámci jedné buňky.
Aplikace inteligentního města
Jak již bylo řešeno, sítě 5G nabídnou obrovskou přenosovou kapacitu a nízkou latenci, což umožní poskytovat v rámci jedné sítě různé typy aplikací pro inteligentní města. To zahrnuje:
- Inteligentní dopravní systémy, zatímco většina těchto systémů je zaměřena na komunikaci mezi vozidly (V2V) a vozidly a infrastrukturou (V2I), bude také potřeba propojení mezi infrastrukturami (I2I). Propojení pouličního osvětlení, dopravního značení, mýtných bran či dopravních kamer jsou vše infrastruktury, které mohou být podporovány v rámci jedné sítě 5G. Všechny tyto případy použití vyžadují přenosovou kapacitu a nízkou latenci.
- Veřejné WiFi pro přístup k internetu je definováno jako klíčový faktor pro zajištění robustní ekonomiky. Města po celém světě se snaží zajistit WiFi s volným přístupem na veřejných prostranstvích jako jsou parky, letiště, nádraží, stadiony, divadla, obchodní centra apod. Pro tyto přístupové body WiFi, které jsou připojeny optickým vláknem a poskytují gigabitové rychlosti, jsou sítě 5G perfektním doplňkem.
- Zdravotnictví, 5G nejenže dovoluje zvýšit konektivitu mezi nemocnicemi a lékaři, ale umožňuje rovněž vzdálené monitorování a diagnostiku, což sníží potřebu navštívit přímo lékaře v ordinaci a čekat v čekárně.
- Dohledové video systémy. Města stále častěji využívají dohledové video systémy, jako způsob pro zvýšení bezpečnosti a každým rokem instalují více kamer. Tyto kamery mají často rozlišení 4K s 10–30 snímky za sekundu, což vyžaduje přenosovou kapacitu desítek Mb/s a nízkou latenci.
- Konektivita v rámci města. S jedinou sítí, která bude schopná propojovat radnici, knihovny, požární stanice a další městské služby pomocí gigabitových spojení, lze zlepšit bezpečnost a snížit měsíční náklady. Správně navržené pevné sítě 5G mohou tyto potřeby snadno podporovat.
Hlavní výhodou 5G je, že všechny tyto aplikace i mnoho budoucích aplikací bude možné podporovat v rámci jedné sítě. I když ještě bude nějakou dobu trvat než se mobilní sítě 5G vybudují a mobilní koncová zařízení budou přicházet na trh postupně, není třeba čekat. Žádná z výše uvedených možností totiž nevyžaduje mobilitu. Pevná 5G síť, která může být zavedena již dnes, může splnit všechny definované potřeby.
Inteligentní i další města se nemohou účastnit přechodu na mobilní sítě 5G, protože to je věc, která je vyhrazena mobilním operátorům, kteří budou muset utratit miliardy dolarů za licence. Města mohou být pouze předplatitelem operátora za implementaci mobilního připojení 5G. Pro pevné sítě 5G ale lze využít bezlicenční pásmo 60 GHz nebo pásma 70/80 GHz, kde je licence dostupná za pár dolarů ročně. Města mohou tato pásma využít a začít budovat sítě 5G pro aplikace inteligentního města již dnes.
Závěr
O budoucnosti 5G a inteligentních měst se hodně hovoří, ale ve skutečnosti lze začít již dnes. Města a regiony mohou vybudovat moderní rádiové sítě 5G bez nutnosti poplatků třetí straně. Analýza tohoto obchodní případu ukazuje, že při srovnání „budování vlastní sítě“ versus „pronájem kapacity od zavedeného mobilního operátora, je pro město návratnost investicí zhruba po třech letech a navíc jim to zajistí úplnou kontrolu nad vlastní sítí.
Výhody provozování jedné rádiové sítě 5G jsou nesporné, a co je ještě důležitější, řešení jsou k dispozici již nyní. Inteligentní města nemusí být pouhým konceptem nebo tématem výzkumných zpráv, ale mohou se tak stát opravdovou skutečností.
Zdroj: Enterprise IoT Insights
