5G: Hier ändert sich alles

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5G: Hier ändert sich alles
5G: Hier ändert sich alles
Anonim

5G unterscheidet sich stark von 4G und älteren drahtlosen Standards. Es ist extrem schnell, reduziert Verzögerungen radikal und unterstützt eine große Anzahl dicht gepackter Geräte, aber was bedeutet das wirklich für Sie?

Jede dieser drei wichtigen Verbesserungen, die oben aufgeführt sind, mag an und für sich nicht weltverändernd erscheinen, aber zusammen werden sie große Veränderungen in nahezu jeder Branche ermöglichen. Die breite Verfügbarkeit von 5G könnte sogar einige neue Branchen schaffen.

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Von super-ultraschnellem Breitband über intelligente und autonome Autos bis hin zu riesigen Netzwerken des Internets der Dinge (IoT) könnte 5G der Katalysator sein, der einen viel intelligenteren und vernetzteren Planeten hervorbringt.

Um zu sehen, ob 5G an Ihrem Wohnort verfügbar ist, sehen Sie sich unseren Beitrag zur 5G-Verfügbarkeit auf der ganzen Welt an und bleiben Sie mit 5G-Neuigkeiten auf dem Laufenden.

Breitbandinternet überall

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Breitband wird derzeit von der FCC als jede Internetgeschwindigkeit von 25 Mbit/s nach unten und 3 Mbit/s nach oben definiert, was eine Steigerung gegenüber den 2010 definierten 4 Mbit/s und 1 Mbit/s darstellt. Beide sind jedoch viel langsamer als 5G-Geschwindigkeiten. die manchmal zwischen 300 und 1.000 Mbit / s und in einigen Fällen sogar noch höher liegen.

Als Referenz: Im Juli 2019 lag die durchschnittliche Download-Geschwindigkeit für mobile Benutzer in den USA bei etwa 34 Mbit/s. Ab Dezember 2021 stieg diese Geschwindigkeit auf etwa 54 Mbit/s; die durchschnittliche Downloadgeschwindigkeit betrug 125 Mbit/s.

5G ist auch für den privaten oder geschäftlichen Gebrauch über eine feste drahtlose Zugangsverbindung (FWA) verfügbar. Das bedeutet, dass ein ganzes Gebäude eine direkte 5G-Verbindung von einer nahe gelegenen Zelle erh alten kann, und innerhalb dieses Gebäudes kann jedes Gerät die Geschwindigkeit von 5G über vorhandene Wi-Fi-Verbindungen nutzen, einschließlich Fernseher, Spielkonsolen, Telefone, Desktop-Computer, Laptops usw.

FWA wird wirklich interessant, wenn es außerhalb einer Stadt verwendet wird. Es ist nicht ungewöhnlich, dass Menschen im Herzen einer Großstadt oder sogar in den Vororten schnelles Internet haben. Was ungewöhnlich ist, ist, dass Leute auf dem Land eine schnelle und zuverlässige Verbindung haben.

Wenn 5G am Rande einer Stadt oder weiter in ländlichen Gebieten eingerichtet wird, können diese Bewohner endlich auf etwas viel Besseres als Satellit oder [machen Sie sich …] DFÜ aufrüsten, auch wenn es nicht so hoch ist- enden als das, was in dicht besiedelten Gebieten gefunden wird.

Intelligente Städte, Fahrzeuge und Verkehr

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Fahrzeuge sind bereits ziemlich intelligent, mit intelligenten Auto-Add-Ons und integrierten Funktionen wie Lichtern und Scheibenwischern, die sich automatisch einsch alten, adaptiver Tempomat, Spurregelung und sogar halbautonomem Fahren. 5G wird jedoch einen Quantensprung in der Autotechnik ermöglichen. Nein, noch immer keine fliegenden Autos, aber es kommen viele erstaunliche Veränderungen.

Wie bei jeder anderen Veränderung, die 5G mit sich bringt, sind höchste Zuverlässigkeit und Verbindungen mit hoher Bandbreite die treibende Kraft hinter einer Smart City. Wenn die Kommunikation nahezu augenblicklich erfolgt und alles in der Nähe miteinander kommunizieren kann, kann alles miteinander verbunden werden und eine Effizienz wie nie zuvor bieten.

Ein Beispiel sind intelligente Verkehrskontrollen. Wenn eine ganze Stadt mit 5G online ist und Autos direkt mit anderen Autos und Ampeln kommunizieren können, reagieren Ampeln entsprechend. Eines Tages können Sie aufhören, an einer Ampel zu warten, wenn keine anderen Autos in der Nähe sind; Das System erkennt, wenn sich andere Fahrzeuge schnell genug nähern, um ein rotes Licht auf Ihrer Seite zu rechtfertigen, und lässt Sie ansonsten die Kreuzung nahtlos überqueren.

Fahrzeuge, insbesondere selbstfahrende, benötigen GPS, um genau zu wissen, wo sie sich befinden. Während GPS bereits supergenau ist und die neueste Generation von GPS-Chips noch genauer ist, wird die direkte Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V) das gesamte Erlebnis noch besser machen, insbesondere wenn es um alternative Routen und Sicherheit geht.

Die Vermeidung von Massenkarambolagen und Staus sind weitere Beispiele dafür, wie 5G eines Tages unser Fahrverh alten verändern wird. Sie treten auf, wenn vorausfahrende Autos so langsam werden, dass alle hinter ihnen anh alten müssen, um einen Unfall zu vermeiden. Ehe man sich versieht, stehen Dutzende von Fahrzeugen im Stau und es dauert ewig, bis jemand wieder losfährt.

Fahrzeugkommunikation in einem 5G-Netz wird es nicht so weit kommen lassen, weil jedes Auto weiß, wo sich andere befinden, und im Voraus - weit vor Ihnen - weiß, dass eine neue Route erstellt werden muss oder Geschwindigkeiten angepasst, um den Verkehr reibungslos fließen zu lassen. Diese Art von immer verfügbaren Daten kann nicht reibungslos oder rechtzeitig übertragen werden, wenn der Bereich mit viel anderem drahtlosen Verkehr überlastet ist; 5G wurde entwickelt, um diese enormen Datenanforderungen zu unterstützen.

Da autonome Autos auf ein Netzwerk mit hoher Bandbreite angewiesen sind und ländliche Gebiete eines Tages Breitband-Internet bekommen werden, werden intelligente Autos endlich auch auf dem Land nutzbar sein. Dies ermöglicht einen sicheren Transport für Behinderte, ältere Menschen und andere, die nicht selbst fahren können.

Ein weiterer potenzieller Anwendungsfall für eine intelligente 5G-Stadt in Bezug auf die Sicherheit ist die Verkehrslenkung: Anh alten oder Verlangsamen für Schulbusse, Baustellen, Züge und andere dynamische Szenarien, die besondere Aufmerksamkeit erfordern. Wenn 5G-verbundene Sensoren in einer Baustelle aufgestellt sind oder Schulbusse direkt mit anderen Fahrzeugen kommunizieren, können die Fahrer vor dem Betreten dieser Bereiche gewarnt werden, dass sie wachsam bleiben oder ganz anh alten müssen.

Intelligente Fabriken und Farmen

Auch Fabriken können von 5G profitieren, nicht nur bei der Automatisierung, sondern auch bei der Fernsteuerung schwerer Maschinen, wodurch Gefahrensituationen leichter vermieden werden können. Sofortiges Feedback ist notwendig, und 5G hat die niedrige Latenz, um dies zu unterstützen.

Smart Farms werden auch aus der 5G-Konnektivität entstehen, um nicht nur bessere Ernten zu liefern, sondern auch Geld zu sparen. Superpräzise landwirtschaftliche Geräte in Verbindung mit Bodensensoren bedeuten, dass die Landwirte sofort über den Zustand ihrer Ernte informiert werden, sodass sie oder sogar die Geräte angemessen und schneller als je zuvor reagieren können.

Fügen Sie Drohnen für eine vollständige Automatisierung hinzu: Pflanzen können bei Bedarf bewässert und Tiere rechtzeitig gefüttert werden, während Sie sich zurücklehnen und auf Ihrem Telefon sofortige Updates über den Stand der Dinge erh alten. Dinge wie die Bodenfeuchte können auch mit so etwas wie einem Agrarroboter überwacht werden.

Alles auf Abruf

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Bei 4G oder einer Wi-Fi-Verbindung mit geringer Bandbreite kommt es wahrscheinlich zu Verzögerungen, wenn Sie Live-TV wie Nachrichten oder Sportsendungen ansehen. Filme und Sendungen können puffern, während sie darauf warten, dass weitere Daten heruntergeladen werden.

Wir könnten weiter und weiter über andere nicht so positive Erfahrungen mit angeblich "on-demand" Online-Diensten sprechen. 5G hingegen wurde entwickelt, um die Verzögerungen zu minimieren, die diese Probleme verursachen, und bietet eine riesige Pipeline, in der Daten fast sofort zu Ihren Geräten gelangen können.

Online-Gaming und Video-/Audio-Chat sind einige andere Bereiche, in denen die Leistungsfähigkeit von 5G zu sehen ist. Für ein reibungsloses Gameplay ist ein verzögerungsfreies Erlebnis erforderlich, und Echtzeit-Feedback während eines internetbasierten Videoanrufs ist erforderlich, insbesondere in professionellen Umgebungen.

5G legt auch den Grundstein für eine neue Art der Kommunikation. Es wird zum Testen von 3D-Hologramm-Anrufen verwendet, wobei die Anwendungen von Spielen bis hin zu einem reichh altigeren Erlebnis bei Geschäftsanrufen und Fernunterricht reichen.

Ein weiterer 5G-Anwendungsfall sind Web-Apps. Es stimmt zwar, dass das Herunterladen von Apps genauso einfach ist wie das Herunterladen von Programmen, und 5G lässt das ganze Erlebnis sofort erscheinen, aber Sie können Speicherplatz freigeben und Installationsschritte vermeiden, indem Sie eine bereits eingerichtete webbasierte App verwenden bereit zum Streamen über einen Webbrowser.

Mit anderen Worten, 5G führt eine Welt ein, in der Sie sehr wenig Speicherplatz auf Ihrem Telefon benötigen, da alles, einschließlich Ihrer Apps, sofort aus der Cloud verfügbar ist.

Um das noch weiter zu führen, stellen Sie sich eine Spielekonsole vor, die Jahre länger funktioniert als Ihre aktuelle, weil Sie nie aufrüsten müssen. Anstatt eine andere Konsole mit einem neuen Disc-Lesegerät zu kaufen, das größere Spiele unterstützt, oder bessere Hardware, um die neuesten Titel zu verarbeiten, könnte die gesamte Rechenleistung auf einen Remote-Server ausgelagert und dann in Echtzeit auf Ihr Gerät gestreamt werden.

Das Gleiche gilt für Computer: Geben Sie ihm grundlegende Hardware und Zugriff auf einen schnellen Remote-Server, und mit einer 5G-Verbindung können alle Ihre Computeranforderungen zwischen der ultraschnellen Serverhardware hin und her übertragen werden.

Immersive AR und VR

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Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR) sind sehr bandbreitenintensive Technologien, die 5G problemlos bewältigen kann. Immersive Spiele, die in AR und VR gespielt werden, sind einer der am meisten diskutierten Anwendungsfälle für 5G, aber das ist noch nicht alles, was Sie mit diesen Reality-Hacking-Technologien tun können.

Sport ist ein weiterer Bereich, in dem VR glänzen wird. Ein Fußballspieler kann beispielsweise eine Kopfkamera tragen, um seine Sichtweise in Echtzeit an jeden weiterzugeben, der mit der Kamera verbunden ist. Benutzer können ein Virtual-Reality-Headset tragen, um den Spieler aus erster Hand zu erleben, während er auf dem Spielfeld ist.

Da Augmented Reality digitale Daten in die reale Welt um Sie herum projiziert, indem es Ihr Sichtfeld unterbricht, ist die Zahl der Anwendungen nahezu unvorstellbar. Bei so vielen Möglichkeiten, die mit AR in so vielen Situationen möglich sind, und da 5G in der Lage ist, Informationen im Grunde in Echtzeit an und von dem AR-Gerät zu senden, gibt es viel Aufregung um die Zukunft dieser Branche.

Einige frühe und einfache Beispiele für 5G AR umfassen das Projizieren von E-Mails und Textnachrichten in den umgebenden Raum, das Erstellen mehrerer schwebender Monitore, um die Anzeige Ihres Computers für verbessertes Spielen zu erweitern, und das Projizieren eines virtuellen HDTV in Ihrem Wohnzimmer.

VR-Headsets und AR-Headsets sind bereits verfügbar, aber nur mit 5G können sie reibungslos in einem Mobilfunknetz und in Verbindung mit anderen netzwerkfähigen Geräten verwendet werden. Außerdem können diese Geräte mit nahezu sofortigem Zugriff auf die Cloud, wo alles aus der Ferne verarbeitet werden kann, dünner und kleiner gemacht werden.

Smarteres Gesundheitswesen

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Der Informationsaustausch mit einem Arzt oder einem KI-gestützten System sollte etwas sein, auf das Sie jederzeit zurückgreifen können, insbesondere in Notfallsituationen. Ein „Arzt auf Abruf“ist genau das, wohin wir mit 5G gehen.

Stellen Sie sich die nahe Zukunft vor, in der Smart Wearables nicht nur Ihre Herzfrequenz und Ihren Rhythmus überwachen, sondern auch Ihren Blutzucker, Hämoglobin usw. Das Letzte, was Sie in einem Notfall wollen, ist, dass Ihr Gerät wichtige Daten für Ihren Arzt nicht übermittelt, weil die Verbindung langsam oder überlastet ist. Ihr 5G-kompatibles Wearable kann schnell einen Server kontaktieren, um Ihre Gesundheitsdaten für medizinisches Fachpersonal zu aktualisieren oder ein Familienmitglied zu warnen, dass Ihre Vitalwerte außerhalb der sicheren Werte liegen und Sie sofortige Aufmerksamkeit benötigen. 5G ermöglicht häufige Datenübertragungen mit angemessener Geschwindigkeit, ohne den Akku zu belasten.

In ähnlicher Weise ermöglicht die Möglichkeit, Fotos und Videos mit sehr hoher Auflösung von überall in einem 5G-Netzwerk nahezu sofort zu senden, jedem, seinen Arzt jederzeit mit Bildmaterial zu aktualisieren, anhand dessen er tatsächlich diagnostizieren kann. Ärzte könnten eines Tages Untersuchungen aus der Ferne durchführen, um Zeit und Geld zu sparen.

In die gleiche Richtung gehen 3D-Druck und Drohnen. Beides sind relativ neue Branchen, aber 5G wird dazu beitragen, sie an einen Ort zu bringen, an dem der schnelle Zugriff auf 3D-Designs und die sofortige Bestellung neuer Materialien Realität werden. Ambulanzdrohnen könnten bald abgelegene Orte oder dicht besiedelte Gebiete, in denen der Landverkehr zu langsam ist, sofort versorgen.

Wir haben die virtuelle Realität bereits erwähnt, aber sie hat auch spezifische Anwendungen im Gesundheitswesen. Auszubildende, die noch nicht am echten Gerät operieren müssen, können ein VR-Headset verwenden, um sich ein Bild davon zu machen, wie es im Feld aussehen wird, oder AR verwenden, um die Vitalwerte des Patienten jederzeit im Blick zu beh alten.

VR könnte eines Tages auch mit Drohnen verwendet werden, damit ein Chirurg oder medizinisches Fachpersonal einen Patienten aus der Ferne beraten kann. Die virtuelle Realität erfordert eine sehr geringe Latenz und viel Bandbreite, was genau das ist, was ein Hochgeschwindigkeits-5G-Netzwerk bringt.

5G scheint genau das zu sein, was wir brauchen, um jemanden auf der ganzen Welt von einem entfernten Profi operieren zu lassen. Stellen Sie sich ein kleines Krankenhaus mit nur wenigen Chirurgen und einem Patienten vor, der eine sofortige Operation benötigt, die nur eine Handvoll Menschen auf der ganzen Welt durchführen kann. Die extrem niedrige Latenzzeit von 5G bedeutet, dass die Operation in Echtzeit Hunderte oder sogar Tausende von Kilometern entfernt stattfinden kann.

Telemetrie ist ein weiterer 5G-Anwendungsfall, bei dem Daten von einem Gerät an eine Überwachungsstation übermittelt werden, die die Informationen interpretieren oder speichern kann. Geräte wie eine Dropsonde verwenden bereits Telemetrie, aber die Integration mit der drahtlosen Netzwerktechnologie der fünften Generation bedeutet, dass die Ergebnisse schneller als je zuvor vorliegen. Außerdem eröffnet die enorme Bandbreitenkapazität von 5G die Möglichkeit für andere Arten von Telemetern, vielleicht solche, die die Datenkomprimierung vermeiden können, damit sie noch schneller Ergebnisse erh alten, oder ultraempfindliche Telemeter, die mit Live-Daten antworten.

Eine weitere medizinische Transformation durch 5G betrifft die digitale Aufzeichnung und Dateiübertragung. Viele Krankenhäuser schaffen es, digitale Patientenakten ohne 5G zu führen, aber mit verbesserten Geschwindigkeiten können Maschinen im gesamten Gebäude große Datensätze viel schneller verschieben.

Ein MRT ist ein Beispiel für eine Maschine, die lange brauchen kann, um große Scans zu senden, und die einen Arzt leicht daran hindern kann, andere Patienten zu sehen, und den Technikern, die den Scan lesen müssen, wichtige Informationen vorenthält.

5G eröffnet ein völlig neues Szenario, in dem Maschinen im Krankenhaus Daten schneller an die entsprechenden Stellen weiterleiten können, was nicht nur anderen Patienten und dem gesamten Krankenhaus zugute kommt, sondern möglicherweise auch Leben rettet. Nokia ist ein Unternehmen, das seit 2016 an einem 5G-Krankenhaus in Finnland arbeitet, und Verizon hat 2020 ein 5G-Gesundheitslabor eröffnet.

Das Überwinden von Sprachbarrieren ist ein weiterer medizinischer 5G-Anwendungsfall, der sich natürlich über das Gesundheitswesen hinaus auf andere Bereiche erstreckt, in denen die Kommunikation schwierig ist, aber in Notfallsituationen besonders hilfreich ist. Ein Übersetzer ist nicht immer vor Ort, daher ist ein klarer, sofortiger Dialog zwischen ihm oder ihr und dem Patienten von entscheidender Bedeutung, wenn eine Diagnose übermittelt oder Informationen vom Patienten oder Arzt angefordert werden.

Bessere Strafverfolgung

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Eine Polizeidrohne auf 5G, die mit HD-Kameras ausgestattet ist, kann eine Verfolgungsjagd mit geringer Latenz (im Grunde live) liefern, die die Bediener in einem Auto oder auf der Wache in Echtzeit überwachen können. Diese Arten von Drohnen könnten auch für andere Dinge verwendet werden, wie zum Beispiel die Überwachung von Gassen und anderen Bereichen, die ein Polizeiauto nicht erreichen kann, oder um schneller auf einen Anruf zu reagieren, als es ein Bodenfahrer könnte.

Polizeibetriebene Drohnen ermöglichen es einer Stadt auch, Drohnen zur regelmäßigen Überwachung ihrer Bürger einzusetzen. Während einige Leute dies als gefährlichen Eingriff in die Privatsphäre ansehen und es sicherlich einen Grund dafür gibt, ist es aus Sicht einer Regierung zweifellos ein Vorteil. Angesichts der Tatsache, dass Drohnentechnologie bereits vorhanden ist, ist es wahrscheinlich, dass 5G es viel wahrscheinlicher macht, dass sie aus genau diesem Grund eingesetzt werden.

Auf der anderen Seite können die Bürger 5G als Verbesserung der Strafverfolgung durch ständig eingesch altete Bodycams ansehen. Diese Kameras werden von Polizeibeamten getragen, um alles zu verfolgen, was der Beamte sieht. Mit 5G kann der Video-/Audiostream in Echtzeit an einem entfernten Ort gespeichert werden, um Datenverlust oder Manipulation zu verhindern.

Peer-to-Peer (P2P) Kommunikation

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P2P-Verbindungen sind, wenn zwei oder mehr Geräte direkt miteinander kommunizieren, um Daten ohne Verwendung eines Servers hin und her zu übertragen.

Die meisten Kommunikations- und Datenübertragungen funktionieren momentan, indem Informationen auf einen Server hochgeladen werden, die dann jemand anderes vom selben Server herunterladen kann. So funktioniert das meiste Internet. Es ist wunderbar effektiv und bietet ein nahtloses Erlebnis, aber es ist nicht so schnell, wie es sein könnte.

Wenn Sie beispielsweise einem Freund eine Sammlung von Bildern senden, ist es üblich, dies per E-Mail oder einer Dateifreigabe-App zu tun. Dies funktioniert, indem Sie die Daten auf den E-Mail-Server oder den Server des Datenfreigabedienstes hochladen, damit Ihr Freund die Fotos dann mit hoher Geschwindigkeit herunterladen kann (da der Server schnelle Upload-Geschwindigkeiten unterstützt).

5G verändert P2P-Verbindungen, denn anstatt dass nur Server Zugriff auf schnelle Upload-Geschwindigkeiten haben, können Ihr Telefon und Ihr Computer dasselbe tun. Jede 5G-Zelle hat eine Mindest-Upload-Geschwindigkeit von 10 Gbit/s (1,25 Gigabyte pro Sekunde), was bedeutet, dass Benutzer unter idealen Bedingungen Hunderte von Megabyte an Daten pro Sekunde zwischen Geräten übertragen können. Dies ist viel schneller als das, was derzeit allgemein verfügbar ist.

Eine so schnelle Upload-Geschwindigkeit auf Ihrer Seite und andere Personen, die Zugriff auf die ultraschnellen Download-Geschwindigkeiten von 5G haben, bedeutet, dass andere Daten von Ihnen so schnell herunterladen können, wie Sie sie hochladen können.

P2P kann in vielen Formen verwendet werden, z. B. beim Telefonieren, Übertragen von Dateien, Weiterleiten von Informationen zwischen Fahrzeugen in einer intelligenten Stadt, Automatisieren von Fabrikanlagen und Verbinden intelligenter Sensoren in Häusern, Städten, Bauernhöfen usw.

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