5G通信は第4次産業革命であり一般ユーザーに浸透しにくい理由

ノウハウ(体験談)

こんにちは、ENGかぴです。

5G通信が試験運用されるようになりました。5Gとは移動通信規格で5世代目ということになります。今回は5GについてIoTセンサーを使用しているエンジニアの観点から綴ってみたいと思います。

2020年から運用されている5Gは「サブ6」と言われる6GHz以下の帯域のものになります。今回は5Gの最初の段階での構想であった「ミリ波」帯域について実現した場合の恩恵とデメリットについてまとめています。

産業用の5G通信が可能なモジュールが販売すればローカル5Gを構成して画像データを送ってみたいと思いますが、まだ先の話になりそうです。

移動通信規格5Gについて

移動通信規格である5Gまでの歴史を見てみると、2G時代の代表例としては写メ、3G時代の代表例としては音楽のダウンロードがあり現在の主流である4Gにおいては動画配信があります。5Gは4Gの次世代の規格でありVR(仮想現実)のような大きなデータを扱う規格になります。

5Gの主な特徴は3点あります。

  1. 超高速・・1秒で20Gビット(1Gバイト)の通信
  2. 超低遅延・・パケットの遅延、待ち時間がかなり改善される
  3. 多数同時接続・・スマホ、パソコン、家電などをネットでつなぐ

特に重要といえるのが超低遅延であることになります。遅延時間は長年の課題でした。5Gになるとデータ伝送時に発生する時間の遅延が1/100ミリ秒以下となり人間が知覚できなくなるほどです。

これからの世の中はゼロクライアント時代だともいわれるのは5G規格によって超遅延大容量通信ができることを期待してのことになります。実現されるとスマホやパソコンを持つ必要がなくなり、専用端末のモニターによってあらゆるデータとの連携ができるようになります。

※ゼロクライアントとは、ネットワーク経由で仮想のデスクトップを利用するための専用端末のことです。簡単に言えばパソコンやスマホの本体なしで専用端末のみデスクトップが利用することです。専用端末にはCPUやHDDやOSは搭載していないので大容量通信のみで実現するということになります。

5Gの恩恵は産業界にあり、産業革命への期待

5GになったらできることとしてVR(仮想現実)IOT、AI(人工知能)、AR(拡張現実)をクラウド化して新しい価値が生まれることが期待されています。5Gによって恩恵を受けるのは主に産業界であるため一般のユーザにはピンと来ないのが現状ではないでしょうか。

日本政府が推進する超スマート社会「ソサイエティ5.0」でも重要なインフラとして5Gがあげられています。

Society 5.0 - 科学技術政策 - 内閣府
 IoT(Internet of Things)、ロボット、人工知能(AI)、ビ&...

情報の産業革命と進化してあらゆるモノがインターネットにつながるIoT時代に入ってきました。そして、AIとのシナジー効果によって生産性向上を目指しコストの低減が進み労働者がロボットとAIと競争する時代が迫ってきていると言えます。

この動きは国内のとどまらず国家間のスマート化によって産業革命を引き起こそうとしのぎを削っています。日本でスマート化に成功した事例としては大企業ではコマツ、中小企業では鉄工所ヒルトップです。

スウェーデンの森は、IoTの森だった。 - 新聞広告|コマツについて|小松製作所 - 建設機械のコマツ
コマツの新聞広告「スウェーデンの森は、IoTの森だった。」ページです。コマツについてでは、会社概要、沿革、役員、組織図、事業所、グループ企業などを掲載しています。

IoTによるデータ取得しながらGPSで位置を確認して森を管理していくことに成功している事例であり、スマート林業は日本の林業の復活のカギでもあると思います。日本では環境活動家による圧力によって不当に林業が廃業に追いやられた結果森林が枯れてはげ山になるケースが多発しています。今後もスマート林業が国内においても普及してほしいと願うばかりです。

ヒルトップは製造機械の完全自動化を成し遂げることで技術者の長年の技術に頼らずに製品を生み出すことに成功しています。

NASAも駆け込む鉄工所、ヒルトップが考える試作開発とは|fabcross
京都府宇治市にあるHILLTOP(ヒルトップ)は、日本でもっとも有名な鉄工所かもしれない。独自開発によるシステムで365日24時間無人での加工が可能な工場には、年間2000人もの視察見学者が訪れる。海外ではNASA、ウォルト・ディズニーからの案件を受注し、国内では民間初の月面探査チームHAKUTOに加工部品を提供する。...

設計の簡略化が進み若手社員においても3か月あればソフトウェアで設計ができるのことが魅力であり学生の応募が殺到しているようです。

今後、ヒルトップは社内の機材のデータ化を行ったノウハウを活かして各種の工場と連携してスマート化し、工場と顧客をつなぐプラットフォームビジネスを目指しているようです。

最終的には工場の完全無線化を目指すという方針であり、画像による品質管理を行うために大容量通信、各種センサーとをつなぐ同時多接続超低遅延という5Gの特性が活かせることになります。

日本でのスマート化の例を見てみると5Gの恩恵を受けるのは産業界になります。工場のあり方が大きく変動することから第4次産業革命への期待に繋がっています。

5Gがいまいち盛り上がっていないはなぜ

IoTセンサーを使用して製品を開発していると分かることなのですが、IoT関連のセンサーから得られるデータの量は情報は少ないのです。データ量が少ないので4Gでも十分にデータを取得することが可能です。IoTモジュールモジュールは電池(ボタン電池1つ)で使い方によっては数年通信ができるほどのものです。

例えば温度(湿度)センサは2バイトのデータで、湿度に関しても2バイトデータです。リモコンでスイッチを入れる操作にしても1バイトもあれば動作可能です。

IoTに使用するセンサーのデータ量が小さいことから、IoTとのシナジーによって生活が変わると言われたとしても具体的な用途が思いつかないということになります。下記リンクには盛り上がっていない理由について考察されています。

関心がイマイチ高まらない5G、予測不能な6G
セルラー規格は、約35年間にわたる歴史の中で、3GPP(3rd Generation Partnership Project)が規格策定において先導的な役割を担うようになってから、予測可能な道のりを進んできた。だが、「6G」に関しては、予測が難しい状況にある。

現在の通信の主流はスマホですが、スマホユーザーにとって5Gが求められているのかは疑わしいという内容です。

現在のスマホにおいてもユーチューブを見ようと思えば4Gの通信速度で十分ですし、5Gのように20Gビット/秒が必要とされるようなデータは高精細映像になりますが、スマホの小さな画面においては見た目ではわからない程度になります。4kや8k映像も大きなモニターでないと効果が発揮できません。

現状のスマホでも4G通信でフルHD動画もサクサク見ることができます。5Gによって転送速度が速くなればデータを高圧縮しなくてもよいという程度なのです。圧縮技術が向上することで現在の回線効率がよくなることから特に5Gが必要になっているというわけではないと思います。

スマホユーザーからしてみれば4Gで十分であるから余程魅力的なコンテンツが5Gを使って生み出されない限り5Gの回線費用を払ってまで実現したいことがないのが現状だと思います。

5Gを普及させたい理由→米中の覇権争い

5Gに関しては米中で覇権争いから米中貿易戦争が始まったと言えます。5Gは移動通信規格なので対象はスマホなどになりますが、スマホユーザにとって大容量のデータをアップデートすることはないと思います。

中国が5Gに国家を上げて取り組んでいる理由を考えるとその答えが見えてくると思います。アメリカの調査会社IDCが2019年に発表した記事によると、中国の監視カメラの設置数は2022年には27億6千万代になる見込みであるそうです。

超監視社会だといわれる中国においては現在の4Gでは回線が足りない状況でありデータセンターに映像が届く前にパンクしてしまいます。この状況が数年前の数千万台の監視カメラの時に発生していたことから解決方法として5Gの特性を生かそうしているようです。

5Gの特性とIoTの利点を生かして個人情報をあらゆるデバイス、コンピュータが持つデータを数秒で抜き取って監視社会をさらに加速したいという中国の要望にかなっているのです。
5G技術を使用してさらに国民の監視を強化しようとしているようです。これが国内のみならず国際的にも知的財産等を含めて狙いを定めていることに危機を感じたのがアメリカのトランプ大統領です。

監視を強めようとする中国の脅威に対抗すべくアメリカが必死に手を打っているのに対して、同盟国である日本の産業界は暢気に技術協力しようと中国と手を握っているのです。

5Gによって生活が豊かになることは素晴らしいことですが、超監視社会への一歩となる可能性もあることから今後の技術動向から目が離せません。

最後まで、読んでいただきありがとうございました。

タイトルとURLをコピーしました