No mundo da tecnologia e fora dele, novas aplicações 5G são descobertas todos os dias. Desde carros sem condutor a cidades, quintas e até experiências de compras mais inteligentes, o mais recente padrão em redes sem fios está preparado para transformar a forma como interagimos com informações, dispositivos e uns com os outros. Que melhor altura para observar mais de perto como os humanos estão a utilizar o 5G para transformar o seu mundo.
O que é 5G?
5G (tecnologia móvel de quinta geração) é o mais novo padrão para redes celulares. Tal como os seus antecessores, 3G, 4G e 4G LTE, a tecnologia 5G utiliza ondas de rádio para transmissão de dados. No entanto, devido a melhorias significativas na latência, rendimento e largura de banda, o 5G é capaz de velocidades de download e upload muito mais rápidas do que as redes anteriores.
Qual a diferença entre o 5G e outras redes sem fio?
Desde o seu lançamento em 2019, a tecnologia de banda larga 5G tem sido aclamada como uma tecnologia inovadora com grandes implicações tanto para os consumidores como para as empresas. Principalmente, isso se deve à sua capacidade de lidar com grandes volumes de dados gerados por dispositivos complexos que utilizam suas redes.
À medida que a tecnologia móvel se expandiu ao longo dos anos, a quantidade de dados gerados pelos usuários todos os dias aumentou exponencialmente. Atualmente, outras tecnologias transformacionais, como a inteligência artificial (IA), a Internet das Coisas (IoT) e a aprendizagem automática (ML), requerem velocidades muito mais rápidas para funcionar do que as redes 3G e 4G oferecem. Entra em cena o 5G, com seus recursos de transferência de dados ultrarrápidos que permitem que as tecnologias mais recentes funcionem da maneira para a qual foram projetadas.
Aqui estão algumas das maiores diferenças entre o 5G e as redes sem fio anteriores.
Pegada física: Os transmissores usados na tecnologia 5G são menores do que nas redes antecessoras, permitindo a colocação discreta em locais afastados. Além disso, as “células” – áreas geográficas que todas as redes sem fios necessitam para conectividade – nas redes 5G são mais pequenas e requerem menos energia para funcionar do que nas gerações anteriores. Taxas de erro: o esquema adaptativo de modulação e codificação (MCS) do 5G, um esquema que os dispositivos WiFi usam para transmitir dados, é mais poderoso do que o das redes 3G e 4G. Isso torna a taxa de erro de bloco (BER) do 5G – uma métrica de frequência de erro – muito mais baixa. Largura de banda: Ao utilizar um espectro mais amplo de frequências de rádio do que as redes sem fio anteriores, as redes 5G podem transmitir em uma faixa muito mais ampla de larguras de banda. Isso aumenta o número de dispositivos que eles podem suportar a qualquer momento. Menor latência: a baixa latência do 5G, uma medida do tempo que os dados levam para viajar de um local para outro, é uma atualização significativa em relação às gerações anteriores. Isso significa que atividades rotineiras, como baixar um arquivo ou trabalhar na nuvem, serão muito mais rápidas com uma conexão 5G do que com uma conexão em uma rede diferente.
Como funciona o 5G?
Como todas as redes sem fio, as redes 5G são separadas em áreas geográficas conhecidas como células. Dentro de cada célula, dispositivos sem fio – como smartphones, PCs e dispositivos IoT – conectam-se à Internet por meio de ondas de rádio transmitidas entre uma antena e uma estação base. A tecnologia que sustenta o 5G é essencialmente a mesma das redes 3G e 4G, mas devido à sua menor latência, as redes 5G são capazes de fornecer velocidades de download muito mais rápidas – em alguns casos, até 10 gigabits por segundo (Gbps).
À medida que mais e mais dispositivos são construídos para velocidades 5G, a procura por conectividade 5G aumenta. Hoje, muitos provedores de serviços de Internet (ISPs) populares, como Verizon, Google e AT&T, oferecem redes 5G para residências e empresas. De acordo com o Statista, mais de 200 milhões de residências e empresas já o compraram, e espera-se que esse número pelo menos duplique até 2028 (link externo a ibm.com).
Vamos dar uma olhada em três áreas de melhoria tecnológica que tornaram o 5G tão único.
Novas especificações de telecomunicações
O padrão 5G NR (New Radio) para redes celulares define uma nova especificação de tecnologia de acesso de rádio (RAT) para todas as redes móveis 5G. A implementação do 5G começou em 2018 com uma iniciativa global conhecida como Projeto de Parceria de 3ª Geração (3FPP), que definiu um novo conjunto de padrões para orientar o design de dispositivos e aplicações para uso em redes 5G.
A iniciativa foi um sucesso e as redes 5G começaram a crescer rapidamente nos anos seguintes. Hoje, 45% das redes em todo o mundo são compatíveis com 5G, prevendo-se que esse número aumente para 85% até ao final da década, de acordo com um relatório recente da Ericsson (link externo a ibm.com).
Redes virtuais independentes (divisão de rede)
Nas redes 5G, as operadoras de rede podem oferecer múltiplas redes virtuais independentes (além das públicas) na mesma infraestrutura. Ao contrário das redes sem fios anteriores, esta nova capacidade permite aos utilizadores fazer mais coisas remotamente com maior segurança do que nunca. Por exemplo, numa rede 5G, as empresas podem criar casos de utilização ou modelos de negócio e atribuir-lhes a sua própria rede virtual independente, melhorando drasticamente a experiência do utilizador para os seus funcionários, adicionando maior capacidade de personalização e segurança.
Redes privadas
Além do fatiamento da rede, a criação de uma rede privada 5G também pode aprimorar os recursos de personalização e segurança em relação aos disponíveis nas gerações anteriores de redes sem fio. As empresas globais que procuram mais controlo e mobilidade para os seus funcionários recorrem cada vez mais a arquiteturas de redes 5G privadas, em vez de redes públicas que utilizaram no passado.
Casos de uso 5G
Agora que entendemos melhor como funciona a tecnologia 5G, vamos examinar mais de perto algumas das aplicações interessantes que ela permite.
Veículos autônomos
Desde táxis a drones e muito mais, a tecnologia 5G sustenta a maioria das capacidades da próxima geração em veículos autónomos. Até o surgimento do padrão celular 5G, os veículos totalmente autônomos eram uma espécie de sonho devido às limitações de transmissão de dados da tecnologia 3G e 4G. Agora, as velocidades de ligação extremamente rápidas do 5G tornaram os sistemas de transporte para automóveis, comboios e muito mais mais rápidos do que as gerações anteriores, transformando a forma como os sistemas e dispositivos se ligam, comunicam e colaboram.
Fábricas inteligentes
O 5G, juntamente com a IA e o ML, está preparado para ajudar as fábricas a tornarem-se não só mais inteligentes, mas também mais automatizadas, eficientes e resilientes. Hoje, muitas tarefas rotineiras, mas necessárias, associadas ao reparo e otimização de equipamentos estão sendo entregues às máquinas, graças à conectividade 5G combinada com recursos de IA e ML. Esta é uma área onde se espera que o 5G seja altamente perturbador, impactando tudo, desde a economia de combustível até à concepção dos ciclos de vida dos equipamentos e à forma como os bens chegam às nossas casas.
Por exemplo, numa fábrica movimentada, drones e câmaras ligadas a dispositivos inteligentes que utilizam a IoT podem ajudar a localizar e transportar algo de forma mais eficiente do que no passado e a prevenir roubos. Isto não só é melhor para o ambiente e para os consumidores, como também liberta os funcionários para dedicarem o seu tempo e energia a tarefas mais adequadas às suas competências.
Cidades inteligentes
A ideia de um ambiente urbano hiperconectado que utiliza velocidades de rede 5G para estimular a inovação em áreas como aplicação da lei, eliminação de resíduos e mitigação de desastres está rapidamente a tornar-se uma realidade. Algumas cidades já utilizam sensores habilitados para 5G para rastrear padrões de tráfego em tempo real e ajustar os sinais, ajudando a orientar o fluxo do tráfego, minimizar o congestionamento e melhorar a qualidade do ar.
Noutro exemplo, as redes eléctricas 5G monitorizam a oferta e a procura em áreas densamente povoadas e implementam aplicações de IA e ML para “aprender” em que momentos a energia está em alta ou baixa procura. Foi demonstrado que este processo tem um impacto significativo na conservação de energia e no desperdício, reduzindo potencialmente as emissões de carbono e ajudando as cidades a alcançar metas de sustentabilidade.
Cuidados de saúde inteligentes
Hospitais, médicos e o setor da saúde como um todo já beneficiam diariamente da velocidade e fiabilidade das redes 5G. Um exemplo é a área de cirurgia remota que utiliza robótica e transmissão ao vivo em alta definição conectada à internet por meio de uma rede 5G. Outro é o campo da saúde móvel, onde o 5G dá aos profissionais médicos no terreno acesso rápido aos dados dos pacientes e ao histórico médico, permitindo-lhes tomar decisões mais inteligentes, mais rápidas e potencialmente salvar vidas.
Por último, como vimos durante a pandemia, o rastreio de contactos e o mapeamento de surtos são fundamentais para manter as populações seguras. A capacidade do 5G de fornecer volumes de dados de forma rápida e segura permite que os especialistas tomem decisões mais informadas que têm implicações para todos.
Melhores experiências dos funcionários
O 5G, aliado a novas capacidades tecnológicas, não resultará apenas na automatização das tarefas dos funcionários, mas também melhorará drasticamente as mesmas e a experiência geral dos funcionários. Veja a realidade virtual (VR) e a realidade aumentada (AR), por exemplo. VR (ambientes digitais que excluem o mundo real) e AR (conteúdo digital que aumenta o mundo real) já são utilizados por funcionários de almoxarifado, motoristas de transporte e muitos outros. Esses funcionários contam com wearables conectados a uma rede 5G capazes de taxas de transferência de dados em alta velocidade que melhoram vários recursos importantes, incluindo os seguintes:
Visualizações ao vivo: a conectividade 5G fornece visualizações ao vivo e em tempo real de equipamentos, eventos e até pessoas. Uma forma pela qual esse recurso está sendo usado em esportes profissionais é permitir que as emissoras liguem remotamente para um evento esportivo de fora do estádio onde o evento está ocorrendo. Sobreposições digitais: as aplicações IoT num armazém ou num ambiente industrial permitem que os trabalhadores equipados com óculos inteligentes (ou mesmo apenas um smartphone) obtenham informações em tempo real de uma aplicação, incluindo instruções de reparação ou o nome e localização de uma peça sobressalente. Inspeções com drones: Neste momento, uma das principais causas de lesões nos funcionários é a inspeção de equipamentos ou locais de projetos em áreas remotas e potencialmente perigosas. Os drones, ligados através de redes 5G, podem monitorizar com segurança equipamentos e locais de projetos e até fazer leituras de medidores de difícil acesso.
Computação de ponta
A edge computing, uma estrutura de computação que permite que os cálculos sejam feitos mais próximos das fontes de dados, está rapidamente se tornando o padrão para as empresas. De acordo com este white paper do Gartner (link externo à ibm.com), até 2025, 75% dos dados corporativos serão processados na borda (em comparação com apenas 10% hoje). Essa mudança economiza tempo e dinheiro das empresas e permite melhor controle sobre grandes volumes de dados. Seria impossível sem os novos padrões de velocidade gerados pela tecnologia 5G.
A computação de borda ultraconfiável e o 5G permitem que as empresas alcancem velocidades de transmissão mais rápidas, maior controle e maior segurança em grandes volumes de dados. Juntas, essas tecnologias gêmeas ajudarão a reduzir a latência e, ao mesmo tempo, aumentarão a velocidade, a confiabilidade e a largura de banda, resultando em análises de dados e insights mais rápidos e abrangentes para empresas em todo o mundo.
Soluções 5G com IBM Cloud Satellite
O 5G apresenta grandes oportunidades para as empresas, mas primeiro você precisa de uma plataforma que possa lidar com sua velocidade. O IBM Cloud Satellite permite implementar e executar aplicativos de forma consistente em ambientes locais, de computação de borda e de nuvem pública em uma rede 5G. E tudo isso é possibilitado por comunicações seguras e auditáveis dentro da IBM Cloud.
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