تعریف کوتاه:
۵G اینترنت اشیاء (IoT) از نسل پنجم شبکه‌های سلولی استفاده می‌کند تا تعداد بیشتری دستگاه را با سرعت داده بسیار بالاتر و تأخیر کمتر به هم متصل کند. سه نوع شبکه ۵G وجود دارد که هرکدام کاربردهای خاصی برای اینترنت اشیاء دارند. این استانداردهای پیشرفته تکنولوژی‌هایی را معرفی کرده‌اند که به اپراتورها امکان می‌دهد پهنای باند بیشتری ارائه دهند و اتصال بهتر و متنوع‌تری فراهم کنند.

۵G اینترنت اشیاء چیست؟

۵G اینترنت اشیاء از پیشرفته‌ترین زیرساخت‌ها و فناوری‌های شبکه‌های سلولی بهره می‌برد تا دستگاه‌ها را به اتصال داده‌ای قابل اعتماد و پرسرعت مجهز کند. همچنین راهکارهایی برای کاهش تداخل سیگنال‌ها ارائه می‌دهد، موضوعی که با افزایش میلیاردی تعداد دستگاه‌های فعال IoT اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

اگرچه ۵G سرعت و کیفیت خدمات برای دستگاه‌های معمولی مثل تلفن همراه را بهبود می‌بخشد، بخش مهم استاندارد ۵G شامل تکنولوژی‌های ویژه برای IoT هم می‌شود. سه زیرمجموعه ۵G وجود دارد که ارزش‌های مختلفی را اولویت‌بندی می‌کنند و هر کدام کاربردهای خاصی برای اینترنت اشیاء دارند:

• ارتباطات دستگاهی وسیع (mMTC): این نوع از فناوری‌های کم‌مصرف و گسترده (LPWAN) بهره می‌برد و بر کارایی انرژی تاکید دارد. تکنولوژی‌هایی مانند LTE-M و NB-IoT را توسعه می‌دهد تا اتصال IoT عالی با مصرف انرژی کمتر فراهم کند.

• ارتباطات بسیار قابل اعتماد و با تأخیر کم (URLLC): اولویت این فناوری بر قابل اعتماد بودن و تأخیر بسیار پایین است که امکان ارسال داده‌ها در زمان تقریبا واقعی را فراهم می‌کند. این برای کاربردهایی مناسب است که نیاز به ارسال مکرر داده و حساسیت بالای توقف سیستم دارند.

• باند پهن همراه پیشرفته (eMBB): این نوع تمرکز خود را روی ظرفیت بالای داده و پهنای باند می‌گذارد که برای پخش ویدیو و واقعیت افزوده بسیار مناسب است، ولی کاربردهای داده‌محور دیگری در حوزه IoT هم دارد.

چگونه ۵G در حال تحول اینترنت اشیاء است؟

حجم داده‌هایی که در مناطق شهری استفاده می‌شود به طور نمایی افزایش یافته است. با ادامه این روند، استفاده بهینه‌تر از پهنای باند ضرورت دارد. از آنجا که اینترنت اشیاء بخش جدایی‌ناپذیری از صنایع مختلف شده، اتصال قابل اعتماد و بلادرنگ اهمیت بیشتری پیدا می‌کند. چند راه اصلی که ۵G در حال تغییر IoT است:

• اتصال سریع‌تر و قابل اعتمادتر:
  شبکه‌های ۵G چندین برابر سریع‌تر از ۴G هستند و سرعتی تا ۱۰۰ برابر بیشتر دارند. همچنین تأخیر آن‌ها حدود ۴ میلی‌ثانیه است که یک دهم ۴G محسوب می‌شود. این سرعت‌ها اتصال سلولی را برای کاربردهای داده‌محور بیشتر و برنامه‌هایی که به اطلاعات بلادرنگ نیاز دارند، ممکن می‌سازد.

• استفاده بهینه‌تر از طیف فرکانس رادیویی (RF):
  طیف RF پهنای باند محدودی دارد که همه دستگاه‌ها باید از آن استفاده کنند. افزایش تعداد دستگاه‌ها باعث تداخل سیگنال‌ها می‌شود. ۵G با اجازه دادن به دستگاه‌ها برای استفاده از باندهای گسترده‌تر (از کمتر از ۱ گیگاهرتز تا بیش از ۱۰۰ گیگاهرتز) این مشکل را کاهش می‌دهد. همچنین ۵G امکان استفاده از باندهای غیرمجاز (عمومی) را برای اپراتورها فراهم می‌کند تا تداخل کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر در انتقال داده‌ها داشته باشند.

• امنیت بهتر شبکه:
  اکثر دستگاه‌های IoT به دلیل محدودیت توان و داده قادر به رمزنگاری قوی نیستند. ۵G مکانیزم‌های امنیتی جدیدی مانند رمزنگاری IMSIها، رمزنگاری انتها به انتها و احراز هویت دوطرفه را ارائه می‌دهد تا امنیت داده‌ها افزایش یابد.

کاربردهای ۵G در اینترنت اشیاء

اگرچه بیشتر کاربردهای IoT نیازی به سرعت و تأخیر فوق‌العاده ندارند، ۵G امکان اجرای موارد پیچیده‌تر و کاربردهای وابسته به اتصال بلادرنگ و داده‌های حجیم را فراهم می‌کند، به ویژه در حوزه‌هایی مانند سلامت، تولید و حمل‌ونقل.

• سلامت:
  یکی از کاربردهای بزرگ ۵G در پزشکی، جراحی از راه دور است. با فناوری URLLC، جراحان می‌توانند از راه دور و با استفاده از ربات‌ها عمل جراحی انجام دهند.

• حمل‌ونقل:
  ۵G با کاهش تأخیر اتصال، واکنش سیستم‌های خودران و هشداردهنده را سریع‌تر می‌کند. همچنین می‌تواند بهبود وای‌فای در وسایل نقلیه عمومی را فراهم کند که برای دستگاه‌های IoT مختلف در حمل‌ونقل مفید است.

• پهپادها:
  اتصال سریع و کم تأخیر ۵G باعث کاهش خطاها و سقوط پهپادها می‌شود.

• کارخانه‌های هوشمند:
  در کارخانه‌های مدرن، حسگرهای پیش‌بینی تعمیرات و تجهیزات متصل به شبکه نیازمند اتصال بلادرنگ هستند تا هماهنگی بهتری بین دستگاه‌ها برقرار شود و خطاها کاهش یابد.

استفاده از رومینگ ۵G IoT با emnify

از سال ۲۰۲۰، emnify خدمات ۵G برای تولیدکنندگان IoT فراهم کرده است. سیم‌کارت‌های جهانی IoT این شرکت به بیش از ۵۴۰ شبکه در بیش از ۱۸۰ کشور دسترسی دارند، از جمله تعداد رو به رشد شبکه‌های ۵G.