Co je to 5G?
K čemu je to dobré?

Technologie 5G představují razantní změnu ve způsobu, jakým připojená zařízení dokáží komunikovat mezi sebou navzájem. Otevírá se neomezený prostor pro stovky tisíc zařízení s připojením k internetu – dveřní zámky, bezpečnostní kamery, automobily, hodinky, či psí obojky, produkty, které už jsou na trhu, nebo teprve vznikají. Technologie 5G je klíčová pro tento sektor nesoucí název internet věcí (zkratka IoT z anglického Internet of Things - zařízení jsou připojená k internetu a mají řadu pokročilých funkcí díky čidlům, senzorům a softwaru) zejména kvůli své průlomové rychlosti a kapacitě sítě. Analytická společnost IHS Markit odhaduje, že do konce roku 2030 bude připojeno k internetu 125 miliard zařízení.

Tento pokrok v konektivitě také vytváří nedozírné možnosti pro širokou škálu průmyslových odvětví a je ideálním prostředím pro jejich radikální přetvoření. Sektory jako zdravotnictví, výroba nebo automobilový průmysl se již přizpůsobují novým technologiím a začínají se více propojovat. Stejně jako v případě všech ostatních „G“, nová generace sítí představuje oproti té předchozí posun kupředu. Potenciál 5G je velký, ale plně jej doceníme až v reálném provozu. Stejně jako jsme si v dobách sítí 1G a 2G nedovedli představit chytré telefony či sociální sítě, tak ani dnes nejsme schopni plně předvídat všechny nové příležitosti, které se zrodí díky 5G a rozvinou společně s nástupem ještě pokročilejší generace, tedy 6G.

Již v lednu roku 2018 začal Ericsson využívat možností rozšířené reality ve své továrně v estonském Tallinnu k odstraňování výrobních závad. Díky speciální aplikaci si technici mohli prohlédnout součástky, které vyžadovaly opravu a zobrazit si relevantní schémata a instrukce rovnou ve svém zorném poli, což dramaticky snížilo dobu nutnou pro opravu. Americký operátor AT&T mezi činnosti umožněné technologií 5G zařazuje i prediktivní analýzy ke zjištění životaschopnosti jednotlivých součástek, kontrolu kvality díky robotickému vizuálnímu rozpoznávání či nepřetržitý monitoring výkonu strojírenských zařízení.

Své úspěšné 5G projekty má už i Evropa – jedním z nich je například distribuční centrum společnosti Huawei nedaleko maďarské Budapešti. Měsíčně je odsud vyřízeno okolo 60 tisíc dodávek, což vyžaduje precizní organizovanost i flexibilitu. Náročnou logistiku pomáhá zvládat automaticky řízená manipulační technika v kombinaci s rozšířenou realitou, či automatizovaná 5G řešení řízená umělou inteligencí. S technologickým rozvojem se výrazně zvýšila efektivita celého distribučního centra a privátní 5G síť napomohla také k lepšímu zabezpečení dat i k vyšší bezpečnosti práce zejména v případě manipulace.

Distribuční centrum Huawei má vlastní páteřní síť a edge computing systém. Přenos dat je díky lokálnímu cloudu a 5G připojení velmi rychlý s prakticky nulovou latencí. V praxi to například vypadá tak, že jsou do sítě připojeny čtyři samořídící vysokozdvižné vozíky s instalovanými kamerami a obraz je v reálném čase přenášen přes síť do centrálního počítače. Ten záznam nepřetržitě analyzuje a na základě analýzy spojené s požadavkem naviguje vozíky na správné místo. Díky tomu je manipulační proces plně automatizován od příjezdu až po skladování, stejně jako po svoz a přepravu dílů na místo montáže. Od zavedení privátních 5G sítí stoupla efektivita distribučního centra v určitých procesech o 30 až 40 %, přičemž podle předpokladů analytiků tento růst ještě není u konce.

Mikroskopické kamery s technologií 5G mohou živě streamovat stav orgánů pacienta a umožnit vzdálenou diagnostiku i složitější telezdravotnické úkony. Příkladem jsou pacienti po mozkové příhodě, pro které jsou opakované návštěvy nemocnic přítěží, vzdálený monitoring však naráží na limity technologie 4G.

Zátěžovým testem 5G bylo i náhlé propuknutí pandemie Covid-19. V epicentru nákazy, čínském v čínském Wu-chanu, musela být narychlo postavena nová nemocnice, která by byla schopná pojmout obrovský nápor místních pacientů. Společnosti Huawei se zde během tří dnů podařilo vybudovat funkční 5G infrastrukturu, která umožnila nejen zefektivnit sběr dat, ale i využít nástrojů jako jsou vzdálená diagnostika pacientů či vzdálený monitoring, které zásadně snižují nutnost bezprostředního kontaktu s pacientem a tedy i míru ohrožení.

Zcela průlomový je pak koncept chytrých sanitek, které díky stabilnímu připojení umožňují telekomunikaci posádky s personálem nemocnice, ale v případě potřeby i s odborníky na druhém konci země. Monitoring v kvalitě 4K HD (rozlišení, které je 4× vyšší než známé a hojně rozšířené Full HD, zaručí mnohem ostřejší obraz) umožňuje v reálném čase sdílet nejen důležité informace o pacientovi, ale zejména video materiál, díky němuž neztrácejí lékaři při převzetí pacienta již ani minutu. Digitalizace tak pomáhá nejen efektivnímu zpracování informací, ale významně přispívá k včasnému léčení pacienta.

Očekává se, že chytrá vozidla budou v budoucnu integrovat téměř všechny pokročilé technologie nové generace, včetně například AR či VR aplikací, rozpoznávání hlasu a obrazu, počítačových zařízení, senzorů, počítačových platforem a HD map. Na technologické invence v oblasti automobility se již zaměřili všichni velcí hráči na trhu včetně společnosti Huawei.

Ambiciózní cíle, které jsou kladeny na automobilový průmysl, pomáhá řešit například modul rychlého nabíjení Huawei HiCharger, který se vstupním výkonem 150 – 1000 V, a ve verzi 20 kW vyvinuté pro evropský trh, předbíhá trend vysokonapěťového rychlonabíjení vozidel. Mezi další technologické novinky Huawei patří také chytré řešení pro autonomní řízení (ADS – Autonomous Driving Solution), které dokáže rozšířit výbavu vozidla o vybrané funkce autonomního řízení. Využívá špičkové algoritmy, rozsáhlé datové zdroje, vysoký výpočetní výkon a pokročilé senzory a například navigace tak při výpočtu ideální trasy dokáže zohlednit nejen dopravní situaci, ale i aktuální klimatické podmínky.

Implementace inovativních technologií do dopravy se očekává ruku v ruce s rozvojem chytrých měst. Chytré semafory, inteligentní parkovací systém a hladké cestování metropolí už nám s příchodem 5G nemusí být nijak vzdálené.

Huawei společně s telekomunikační společností China Tower vyvinula řešení 5G Power, které díky chytré technologii dodává energii přesně na míru základnové stanici a jejím aktuálním potřebám. Podle našich statistik může toto řešení ročně ušetřit 4130 kWh energie na každé lokaci a snížit tak emise uhlíku o 1125 kilogramů. V průběhu roku 2022 mají být 5G stanice rozmístěny na dvou milionech míst napříč Čínou. Řešení Huawei 5G Power tak může každý rok ušetřit 8,3 miliardy kWh elektřiny, což je ekvivalent roční spotřeby energie v Estonsku. Ušetřená energie zabraňuje vzniku 2,3 miliard kilogramů emisí uhlíku, jejichž absorbování ze vzduchu by zabralo 130 milionům stromů celý jeden rok.

Nová generace sítí může díky své mnohonásobně vyšší kapacitě zpracovávat obrovská množství dat a s pomocí umělé inteligence lze s těmito daty v reálném čase operovat a provádět potřebné kroky. Nasazení senzorů monitorujících množství vláhy v půdě umožní lokální úspory vody u velkoplošného zavlažování; čidla kontrolující stav potrubí nahlásí bezprodlení poruchu a uzavřou přívod vody, čímž zabrání jejímu plýtvání; inteligentní měřiče vyhodnotí výkonnost vodních čerpadel a jejich poznatky mohou zemědělcům snížit náklady na energii o 10 – 50 %. Pomocí IoT lze zabránit i plýtvání vodou ve městech. Například Praha ročně proplýtvá pětinu pitné vody, která proteče potrubím a následně zbytečně putuje do čističek. Chytré technologie tomu mohou předejít, a tím i snížit náklady celému městu.

Jednou z prvních vlaštovek mezi projekty zaměřenými na kontrolu vody pomocí chytrých technologií byla již v roce 2017 inteligentní vodní síť v čínském Šen-čenu. Nasazení inteligentních vodoměrů umožnilo vodárenské společnosti kontrolu a odečet všech údajů u čerpadel, nádrží, ventilů a dalších důležitých bodů distribuční sítě v reálném čase na dálku a využít údaje k automatizaci řízení procesů či potřebným změnám v režimu dle aktuálního stavu sítě. Celý tento systém IoT pomáhá řídit a plánovat, jakým způsobem je voda využívána, a zároveň umožňuje vysokou flexibilitu celé vodovodní sítě, díky čemuž výrazně přispívá k efektivnímu hospodaření s vodou.

Už od roku 2017 vede Helsinská univerzita projekt MegaSense, v rámci kterého využívá nejnovějších technologií IoT k mapování ovzduší ve městě v reálném čase. Data posbíraná z monitorovacích zařízení vzájemně propojených prostřednictvím 5G ke cloudu umožňují zástupcům města i občanůmn vhled do aktuální situace, ale především dostatek dat k jejímu vyhodnocení a prostor k návrhu inovativních řešení například v dopravní infrastruktuře.

Právě chytrý management dopravy za použití IoT a umělé inteligence je základním stavebním kamenem budoucích inteligentních měst a ve svém národním plánu na implementaci a rozvoj sítí 5G v České republice s ním počítá i Ministerstvo průmyslu a obchodu. Plynulost dopravy umožněná systémem chytrých semaforů, čidel a monitorovacích i navigačních zařízení, které v reálném čase reagují na dopravní situaci ve městě, ušetří nejen čas řidičům a cestujícím, ale zejména pomůže snížit množství výfukových plynů generovaných auty stojícími v zácpě, na křižovatce či při hledání parkovacího místa.