Die ersten kommerziellen 5G-Netze wurden 2019 eingeführt. In den letzten Jahren hat sich die Verfügbarkeit von Konnektivität der fünften Generation erheblich verbessert, wobei viele Länder eine nahezu vollständige Abdeckung aufweisen.
Während Endbenutzern im Allgemeinen die Vorstellung verkauft wird, dass 5G nur höhere Verbindungsgeschwindigkeiten für ihre Smartphones bedeutet, bietet es in Wirklichkeit viele andere Möglichkeiten. Im Folgenden listen wir einige Möglichkeiten auf, wie es wichtiger ist, als lustige Katzenbilder schneller als je zuvor herunterzuladen.
Hauptunterschiede zwischen 5G und 4G
Vor über 13 Jahren, ein ganzes Jahrzehnt bevor 5G, LTE (oder 4G) Netze weltweit aktiviert wurden. Die Carrier bewarben dasselbe wie jetzt: höhere Geschwindigkeiten und nicht viel mehr. Im Jahr 2009 waren schnellere Verbindungen jedoch wirklich wichtig: 3G-Netzwerke lieferten nicht wirklich das, was Benutzer damals für das mobile Surfen brauchten.
Diesmal ist es anders: Die aktuellen mobilen Internetgeschwindigkeiten sind an den meisten Orten bereits gut genug für die meisten Fälle, so die Unterschiede zwischen 4G und 5G für Smartphones wird nicht so groß sein. Offensichtlich haben sie immer noch Probleme, 4K-Videostreaming oder andere anspruchsvollere Anwendungen bereitzustellen, aber seien wir ehrlich: Die aktuellen Geschwindigkeiten sind für fast alle in Ordnung. Zumindest theoretisch – neuere 4G-Modems können unter idealen Szenarien volle Gigabit pro Sekunde erreichen, aber die tatsächlichen Netzwerkbedingungen können stark variieren.
Was nicht wirklich beworben wird, sind Vorteile, die über die Geschwindigkeit hinausgehen. Geringere Latenzzeiten und eine höhere Anzahl verbundener Endgeräte sind die wichtigsten Entwicklungen von 4G zu 5G. Unter idealen Bedingungen kann der Ping in Netzwerken der fünften Generation nur 5 Millisekunden betragen, und Antennen können über eine Million Endgeräte pro Quadratkilometer abdecken. LTE-Netzwerke hingegen haben im besten Fall normalerweise eine Latenzzeit von etwa 50 ms und bis zu 2.000 Geräte pro Quadratkilometer.
Und was bedeuten die Unterschiede zwischen 4G und 5G für die meisten Menschen? In Bezug auf Smartphones nicht viel – vielleicht besseres Online-Gaming. Aber für die Kommunikation insgesamt 5G verändert wirklich die Welt.
1. 5G jenseits von Smartphones: Autonome Systeme
Die Idee selbstfahrender Autos ist nicht neu. Wir hören seit Jahrzehnten von dieser Möglichkeit, in der realen Welt oder in der Science-Fiction. Aber die eigentliche Technologie scheint nie wirklich – Wortspiel beabsichtigt – schneller zu werden.
Dafür gab es ein paar Einschränkungen: benötigte Rechenleistung (man konnte keinen Supercomputer in ein Auto einbauen und auch erwarten, dass er fünf Personen mit einer anständigen Geschwindigkeit transportiert), künstlich Implementierungen von Intelligenz und maschinellem Lernen (selbst mit einem Mainframe an Bord hatte es nicht viel Sinn, wenn die Menschheit die Software nicht entwickeln konnte, um sie richtig zu nutzen) und schließlich Verbindungsqualität. Ein selbstfahrendes Auto im Verkehr kann sich vielleicht selbst bewältigen, aber was ist mit Dutzenden oder Hunderten auf einer einzigen Straße?
Hier kommen die 5G-Fortschritte ins Spiel. Mit verbesserten Verbindungsgeschwindigkeiten können selbstfahrende Autos die Menge an Daten herunterladen und hochladen, die sie benötigen, um auf eine Weise zu arbeiten, die vorher einfach nicht möglich war. Auch hier ist eine geringere Latenz entscheidend: Die durchschnittliche Reaktionszeit des Fahrers beträgt 0,5 bis 0,8 Sekunden bei Gefahren im Straßenverkehr – 500 bis 800 Millisekunden. Da der 5G-Ping um etwa 99 % niedriger ist, können autonome Fahrzeuge noch sicherer sein als von Menschen gesteuerte.
Dies ist jedoch nicht die einzige Verwendung für autonome Systeme. Roboter, die Produkte in Fabriken zusammenbauen (oder sie in Logistikzentren handhaben), Ampeln, die das Timing an die Anzahl der Fahrzeuge an jeder Kreuzung anpassen, Self-Checkout-Läden... Sie nennen es. Jedes verbundene System, das von höheren Geschwindigkeiten, geringerer Latenz und mehr angeschlossenen Geräten profitiert, wird mit 5G wahrscheinlich einen enormen Nutzbarkeitsschub erhalten.
2. Smart Cities setzen auf 5G
Das bringt uns zum zweiten Thema: Smart Cities. Erinnern Sie sich an die Echtzeit-Ampeln oben? Sie sind nur die Spitze des Eisbergs. Wie wäre es mit städtischen Sanitäranlagen, die erkennen können, dass der Abwasserdruck Tage vor dem Überlaufen anormal ist? Bus- oder Bahnlinien, die genau zeigen, wie voll sie sind, bevor Sie das Haus verlassen? Lichtmasten, die vor einer toten Lampe warnen, ohne dass jemand das Unternehmen anrufen muss? Die Möglichkeiten sind endlos.
Wenn eine Anwendung von der Echtzeitüberwachung profitiert, profitiert sie nach wie vor von den 5G-Fortschritten. Das bedeutet, dass in jeder Situation, in der ein menschliches Eingreifen erforderlich sein könnte, um kleine oder große Probleme zu lösen, die Reaktionszeiten drastisch verbessert werden könnten. Von einem kaputten Weg bis zu Rettungsdiensten, von der Essenslieferung bis zum Stau.
3. 5G wird das Internet der Dinge revolutionieren
All diese Lösungen sind aufgrund von zwei Ideen möglich, die in den Kern der 5G-Technologie eingebettet sind: Internet der Dinge und nicht zellulare 5G-Netze. Sie haben vielleicht noch nie von letzterem gehört, aber ersteres hat Ihre Aufmerksamkeit sicherlich irgendwo erregt.
Derzeit basiert das Internet der Dinge, kurz IoT, entweder auf 4G-Strukturen (z. B. für POS-Terminals) oder auf WLAN-Hotspots (für Smart-Home-Geräte) und Bluetooth (Wearables). Mit 5G-Netzen könnte sich das ändern.
Genauso wichtig wie die Latenz ist hier die Anzahl der angeschlossenen Endgeräte. Waren Sie schon einmal in einem überfüllten Einkaufszentrum für Weihnachtseinkäufe, ein Sportspiel oder ein Musikfestival und hatten eine schreckliche Verbindung, obwohl das mobile Internet in diesen Gegenden normalerweise gut funktioniert? Das liegt daran, dass ein Netzbetreiber nur eine bestimmte Anzahl von Benutzern in einer bestimmten Region bedienen kann, bevor es nach Süden geht.
Fügen Sie dem Mix nun diese Geräte hinzu: ein Terminal in jedem Lichtmast, Bushaltestelle, Auto, all diese Telefone, Heimrouter, Büronetzwerke, die POS jedes Geschäfts... Es kann recht schnell überlastet werden. Aktuelle 4G-Netze sind in dieser Hinsicht im Vergleich zu 5G sehr eingeschränkt: Die gleichzeitig unterstützten Endgeräte sind beim neueren Standard bis zu 500-mal höher.
Auch nicht-zellulare Netzwerke helfen hier: Eine Fabrik kann eine dedizierte 5G-Antenne haben, die von keinem Netzbetreiber abhängig ist, um mit Dutzenden von automatisierten Robotern fertig zu werden. Das funktioniert ähnlich, wie Sie Ihr Telefon, Ihren Computer, Ihr Smart-TV, Ihre Spielekonsole, Ihren Saugroboter, Ihr Thermostat, Ihre Überwachungskameras und viele andere Geräte mit Ihrem WLAN-Router zu Hause verbinden.
Der Unterschied besteht auch hier in höheren Verbindungsgeschwindigkeiten, geringerer Latenz und der Möglichkeit, mehr Geräte anzuschließen. Sie würden nie versuchen, einen heimischen Router für eine Veranstaltung mit Dutzenden von Teilnehmern zu verwenden, da Ihre Gäste den bereitgestellten Router schnell nicht nutzen könnten W-lan. Nicht-zellulares 5G hingegen ermöglicht es vielen gleichzeitigen Terminals, sich zu verbinden und zu arbeiten, ohne den Handel zu stören Netzwerke.
4. Mobiles Breitband (aber diesmal wirklich) mit 5G-Netzwerken
Erinnern Sie sich, als Netzbetreiber versuchten, Menschen 3G-Modems zu verkaufen, die „Breitbandgeschwindigkeiten überall“ versprachen, und alle einfach frustriert darüber waren, dass diese für die Konnektivität unterwegs nie zuverlässig funktionierten? Als 4G kam, waren Wi-Fi-Hotspots viel häufiger, aber sie versuchten es auch – und schafften es auch nicht, da die Geschwindigkeiten für Smartphones in Ordnung waren, aber nicht immer gut genug für Computer.
Der Preis war auch immer auf der höheren Seite. Sicher, unbegrenzte Datenpläne sind eine Sache, aber nicht überall. Und 4G-Verbindungen kosten für Netzbetreiber einfach mehr als Festnetz-Breitband über Koaxialkabel oder Glasfaser, also mussten die Kunden diese Prämie natürlich auch zahlen.
Dies ändert sich jedoch langsam. Mit 5G-Netzen wird mobiles Breitband in Bezug auf Preise (und Geschwindigkeiten und Latenz) endlich fast so gut wie Festverbindungen. Obwohl dies im Moment kein Problem der Vergangenheit ist, werden die Dinge definitiv besser. Bald wird das Arbeiten (oder Spielen) unterwegs mit einem 5G-Modem fast dasselbe sein wie das Arbeiten über eine feste Breitbandverbindung. Vielleicht bleiben Datenobergrenzen auf absehbare Zeit bestehen, aber auch diese könnten ihre Tage gezählt haben, wer weiß?
5. Latenzkritische Anwendungen könnten mit 5G Leben retten
Haben Sie sich jemals gefragt, warum einige relativ alte Technologien wie Funk immer noch weit verbreitet in Rettungsdiensten eingesetzt werden? Weil sie im Laufe der Jahre perfektioniert wurden und die Zuverlässigkeit verbesserten. Feuerwehrleute können sich bei einem Rettungseinsatz nicht auf Smartphones verlassen; Sanitäter können kein WhatsApp-Audio an das Krankenhaus senden, zu dem sie unterwegs sind, wenn die Mobilfunknetze nicht 100% sicher sind, dass es zugestellt wird.
Auf die gleiche Weise können beispielsweise Roboteroperationen über das Internet überwacht werden, aber auf die Notwendigkeit schneller Reflexe, um eine unerwartete Blutung zu lösen, kann man sich einfach nicht verlassen Geschwindigkeit und Latenz der aktuellen Verbindungen – der Chirurg, der die Operation durchführt, befindet sich in fast allen Fällen im selben Raum wie der Roboterarm, der die "Dirty" macht Arbeit".
Obwohl 5G Walkie-Talkies in absehbarer Zeit nicht völlig obsolet machen wird, kann es sicherlich bei der lebensrettenden Kommunikation helfen. Stellen Sie sich eine Fabrik mit mehreren Kesseln im selben Raum und Sensoren vor, die eine Überhitzung erkennen und sofort Gegenmaßnahmen einleiten können, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Oder ein Computer, der die strukturelle Integrität eines Gebäudes überwacht und sofort ein Evakuierungssignal an alle im Inneren senden kann. Das gute alte Funkgerät für Ersthelfer hat immer noch seinen Platz, aber 5G ermöglicht es der Technik, viele Leben zu retten.
5G ist mehr als nur schnellere Geschwindigkeiten
Im Moment wird 5G wahrscheinlich immer noch als reines Tool angesehen, um die neueste Folge von Stranger Things in voller Qualität während des täglichen Pendelns zu streamen, sicher. Das ist im Grunde das, was jeder auf Werbetafeln, Online-Bannern und anderen Werbeformen sehen wird. Spediteure wollen schließlich ihren Anteil an Ihrem hart verdienten Geld.
Aber die Realität geht noch weiter: 5G ermöglicht eine Reihe von Möglichkeiten, die mit der aktuellen Technologie unmöglich oder einfach zu teuer waren. Und obwohl diese nicht in den nächsten Super Bowl-Halbzeitwerbespots angepriesen werden, sind sie für alle von Bedeutung.