Draadloze technologie: 5G breekt nu echt door

Het meest recente Ericsson Mobility Report laat er geen twijfel over bestaan: meer dan 60% van alle smartphones die vandaag van de band rollen, kunnen al met 5G werken. Vorig jaar werden wereldwijd zelfs ruim 240 nieuwe modellen gelanceerd die met de nieuwe standaard uit de voeten kunnen. En zowel telecomproviders als eindgebruikers zijn er als de kippen bij om van alle nieuwe faciliteiten gebruik te maken. (Frans Godden)

Sedert de aankondiging van 5G in 2019 is de technologie als een pletwals over het telecomlandschap gerold. In tegenstelling tot 3G en 4G was 5G geen kleine technologische stap maar een enorme sprong voorwaarts. Het gebruikt net zoals zijn voorlopers wel radiogolven om data door te sturen maar door verbeteringen in latency, debiet en bandbreedte kan 5G snelheden halen die 30 of meer keer hoger liggen dan 4G. En dat maakt de technologie bij uitstek geschikt voor toepassingen die snelle en veilige toegang tot grote hoeveelheden data vereisen.

Medisch en mobiel

Een paar voorbeelden. In de gezondheidszorg worden 5G-netwerken nu al ingezet om medisch personeel om ’t even waar snel toegang te geven tot de medische gegevens van een patiënt zodat sneller levensreddende beslissingen genomen kunnen worden. 5G is ook snel genoeg om via een hogedefinitie livestream over het internet robotchirurgie op afstand mogelijk te maken. Een ander terrein zijn autonome voertuigen: met 3G en 4G was de gegevensoverdracht veel te traag maar nu kunnen wagens, treinen of drones supersnel met elkaar communiceren en data uitwisselen. 5G in wagens kan ook helpen om in real-time verkeersstromen in kaart te brengen en verkeerslichten automatisch aan te passen. En in smart cities kan het met behulp van AI bijvoorbeeld de distributie van energie optimaliseren.

5G komt zeker ook tot zijn recht in combinatie met IoT-apparaten (Internet of Things). De informatie van het apparaat kan onmiddellijk van om ’t even waar draadloos naar centrale computers doorgestuurd worden voor directe actie. Denk bijvoorbeeld maar aan slimme meters met sensoren (water, temperatuur) die snelle ingrepen vereisen om rampen te voorkomen. Hier speelt vooral de lagere latency van 5G een belangrijke rol. Of bewaking op afstand van cruciale nutsvoorzieningen. Of in een industriële context het monitoren van productieprocessen waarbij sensoren onmiddellijk een signaal kunnen geven wanneer een machine dreigt vast te lopen.  Alles draadloos en snel.

Tegen 2030 zou de volgende generatie klaar moeten zijn, 6G. Uiteraard weer pakken sneller (theoretisch tot 100 keer beter dan 5G) en door het gebruik van hogere frequenties ook een grotere bandbreedte, ideaal voor data-intensieve toepassingen als streaming video en virtual reality.

Private 5G-netwerken in de lift

Een relatief nieuw fenomeen zijn private draadloze netwerken op basis van 5G die bijzonder snel aan populariteit winnen, vooral in een bedrijfscontext. En daar zijn goeie redenen voor. Dat 5G als draadloze technologie door de industrie met open armen ontvangen werd omwille van zijn zeer hoge bandbreedte en de zeer lage latency, spreekt voor zich. Het opende immers nieuwe toepassingen die met de vorige technologieën niet mogelijk waren en vaste of Wi-Fi-netwerken die prima werken in een kantooromgeving zijn niet ontwikkeld voor mobiel gebruik. Maar de vierde industriële revolutie of Industrie 4.0 wil precies loskomen van die kabels om sensoren, machines, systemen en mensen op de meest flexibele manier met elkaar te verbinden – en daar zijn mobiele netwerken uitermate geschikt voor.

Steeds meer organisaties en bedrijven kiezen nu voor private draadloze netwerken (PDN) met breedbandconnecties evenwaardig aan de publieke draadloze netwerken maar met het grote voordeel dat ze eigendom zijn van de instelling die ze opgezet heeft en beheert. Eerdere pogingen om dergelijke netwerken op te zetten op basis van Wi-Fi e.d. botsten op problemen als beperkt bereik, beveiliging, incompatibiliteit met publieke netwerken en hoge beheerskosten, maar 4G en vooral 5G hebben dat opgelost en er nog een aantal voordelen aan toegevoegd.

Alles onder controle

Het grootste voordeel is wel dat de netwerkbeheerder alles perfect onder controle kan houden want alle data lopen over een netwerk dat volledig gescheiden is van alle andere netwerken en toestellen. PDN’s zijn standaard geëncrypteerd en dus veel veiliger dan klassieke Wi-Fi netwerken. Ze dekken ook een veel groter gebied omdat ze naadloos kunnen schakelen tussen meerdere access points zonder ooit de connectie te verliezen. Organisaties kunnen daarbij een combinatie gebruiken van kleine cellen, antennes op het dak, access points binnen- of buitenshuis, enz. En ook erg belangrijk: de netwerkbeheerder kan ervoor zorgen dat elke toepassing op het netwerk kan rekenen op de nodige bandbreedte en beschikbaarheid.

Dat alles maakt een PDN bij uitstek geschikt voor industriële toepassingen waarbij betrouwbare en beveiligde connecties primordiaal zijn – denk maar aan nutsbedrijven, luchthavens, fabrieken, opslagruimten en smart cities. Vooral het feit dat PDN’s binnen bestaande netwerkinfrastructuren geïntegreerd kunnen worden, maakt ze bijzonder aantrekkelijk voor de bedrijfswereld. Marktonderzoeker ABI Research schat dat de markt voor PDN’s explosief zal groeien van 6 miljard dollar in 2023 naar meer dan 82 miljard in 2030.

Ook in België

Wie dacht dat dit nog een ver-van-mijn-bed-show was in ons land, vergist zich. Al in 2019 heeft Brussels Airport aangekondigd dat het samen met Citymesh en Nokia een privaat 5G-netwerk op de luchthaven ging uitbouwen en begin dit jaar heeft het AZ Groeninge ziekenhuis in Kortrijk een pilootproject voorgesteld om samen met Proximus NXT 5G-toepassingen te testen in een reële ziekenhuisomgeving.  De focus ligt daarbij op toepassingen rond zorg op afstand, klinische communicatie en data & training, meer bepaald robotchirurgie, het monitoren van de gezondheidstoestand van patiënten via biosensoren en de slimme alarmering van verpleegkundigen en hulpverleners. Aan het project, dat kan rekenen op 1 miljoen euro subsidies van de federale overheid, werken ook VIVES Hogeschool, MediAventures, Televic en One Bonsai mee.

Nog recenter is de aankondiging van Hogeschool Gent rond de installatie van een privaat 5G-netwerk op drie van zijn campussen (Schoonmeersen, Vesalius en de Proefhoeve Bottelaere) in samenwerking met Citymesh. Voor dit 5GENIUS-project, dat zo’n 1,44 miljoen euro zal kosten,  is 1 miljoen euro financiering van de Europese Commissie beschikbaar om een digitaal ecosysteem voor onderwijs en onderzoek uit te bouwen, onder meer voor slim datagebruik in de landbouw, landmeting met behulp van drones en medische informatica (zoals het monitoren van patiënten met smart wearables).

En wat met Wi-Fi ?

In al het 5G-geweld zou je bijna vergeten dat er nog een andere draadloze standaard is die overal aanwezig is, nl. Wi-Fi. Vooral in een kantoorcontext is Wi-Fi niet weg te denken. Marktonderzoeker IDC berekende dat er in 2023 wereldwijd bijna 20 miljard Wi-Fi-toestellen in gebruik waren: access points, smartphones, laptops, bewakingscamera’s, smart plugs, enz. En terwijl de industrie volop overschakelt op de meest recente standaarden Wi-Fi 6 en 6E maakt ook Wi-Fi 7 al zijn opwachting. Eind vorig jaar werden de specificaties vastgelegd en de certificatie van toestellen door de Wi-Fi Alliance is al volop bezig.

Wi-Fi 7 moet één van de belangrijkste uitdagingen oplossen, nl. de snel stijgende vraag naar hogere datasnelheden die voor toepassingen als 4K videostreaming en multi-user samenwerkingstools nodig zijn (meerdere Gigabits per seconde). Maar dat vereist ook dat het onderliggende bedrijfsnetwerk (inclusief switches en aanverwante technologieën) die snelheden aankan, anders is de snelheidswinst zinloos. En niet te vergeten: ook de netwerksecurity moet up-to-date zijn om problemen als deep fakes of ingebouwde malware in media en streaming video te kunnen detecteren. Op het recente Mobile World Congress werd alvast een belangrijke stap gezet met een nieuw MoU, een Memorandum of Understanding, tussen Cisco, marktleider in enterprise Wi-Fi,  en Intel, de belangrijkste leverancier van PC-onderdelen. De bedoeling is de interoperabiliteit tussen de access points van Cisco en Intel-PC’s te optimaliseren in het licht van de hogere eisen die onder meer AI aan een computerinfrastructuur stelt.

Analisten voorspellen voor dit jaar alvast een stevige groei van de wereldwijde Wi-Fi-markt, nadat ze vorig jaar wel een flinke inzinking kende, onder meer door te grote voorraden bij de leveranciers. Maar Wi-Fi 7 heeft zoveel vernieuwing in huis dat zowel de capaciteit als de prestaties van de netwerken een sprong voorwaarts zullen maken. Ook de sterk stijgende vraag naar IoT-apparaten zal ongetwijfeld de Wi-Fi-markt nog een boost geven.