スマホに関連した情報で「5G」というフレーズをよく耳にするようになりました。現在、主力で活用されている通信システムは4Gですが、5Gになると日常生活に何か大きな変化があるのでしょうか。いよいよ到来が近い5Gの世界で、どのような暮らしが待っているのか、詳しく見ていくことにしましょう。
5Ｇまでの道
「Ｇ」はGenerationを略したもので、5Gは第5世代を意味します。通信の世界でいえば、「第5世代移動通信システム」です。この移動通信システムがどのような経緯をたどり、5Gまで至ったのかを見ていきましょう。
1G (1979年～)
自動車電話として登場した1Gは、音声の波をそのまま電波に乗せるアナログ方式でした。現在では当たり前になっているデータ通信も当時はなく、音声による会話専用として使用されていました。
2G (1993年～)
デジタル方式になったのは、2Gからです。デジタル方式では、音声信号を始めとするすべての信号を数値化してデジタル信号として送信します。これによりメールが使えるようになりました。
またインターネットとの相性が良いパケット方式が導入され、iモードやEzwebといったサービスが開始されました。しかし、通信速度が28.8kbps程度だったため、大容量のデータ通信は困難でした。
理論値では、2時間の映画をダウンロードするのに、1,100時間(44日)を要しました。
3G (2001年～)
3Gになると、通信速度が最大で2Mbpsと大きく向上しました。ブロードバンドがモバイル通信にも及び、携帯電話からのインターネット利用や静止画像の送受信が基本的な機能となりました。2時間の映画のダウンロードも5分で行えるようになりました。
4G (2015年～)
現在広く利用されている4Gでは、通信速度が100Mbps～1Gbpsと、飛躍的に向上しました。これにより、3Gでは困難だった、高画質の動画配信サービスがスマホで利用できるようになりました。2時間の映画をダウンロードも40秒で行えます。
またユーチューバーが世の中に登場したのも、4Gならでは特性を利用したからです。3Gが静止画の世界だとすると、4Gは動画の世界を切り拓いた先駆者ともいえます。
5Gの主要性能とは
次世代を担う5Gの主要性能は、「超高速」「超低遅延」「多数同時接続」の3点にあります。それぞれどのような性能なのか紹介していきましょう。
超高速
これまで世代が更新されるたびに通信速度が飛躍的に向上してきましたが、5Gになると、文字どおり「桁違い」に向上し最高伝送速度が10Gbpsの高速大容量通信が可能となります。これにより、2時間の映画が数秒でダウンロードできることになります。
超低遅延
通信の遅延時間も10分の1に短縮され、タイムラグが千分の1秒程度と、ほとんど体感では分からないレベルの通信が実現します。超低遅延通信が実現できることで、高精細映像を用いた遠隔手術などが実現します。
多数同時接続
一定面積内の同時接続も向上します。4Gでは1平方キロメートル内の同時接続は10万台ですが、5Gでは100万台になります。将来的には、通信機能を利用するデバイスは、スマホに限らず、日常的に使用する電化製品や自動車、カメラ、各種センサーなど広範にわたることが予測されます。5Gの特性を生かすためにも、多数同時接続は欠かすことのできない要素なのです。
こうした機能の向上により、消費電力も大幅に削減できることから、電池寿命が10倍に伸びることも予想されています。
5Gは日常生活に何をもたらしてくれるのか
それでは、世の中が5Gになると、具体的に日常生活にどのような変化をもたらすのでしょうか。
スポーツ観戦が変わる
現在試行されている5Gサービスのひとつに、自由視点観戦があります。自由視点観戦とは、スポーツの試合などに多数のカメラを配置して、リアルタイムで自由な角度から見られるようにして配信するシステムです。
たとえばサッカーの試合であれば、球を中心に追うだけでなく、ゴールキーパーの視点に立って試合の流れを見るといった楽しみ方が、スマホやタブレットを通じて行えるようになります。
流通が変わる
複数のトラックを最少人数で運転するシステムの構築が進んでいます。トラックの隊列走行で、先頭の車だけにドライバーが配置され、複数のトラックを無人で走行させるものです。自動化することで車間を詰めて走ることができ、空気抵抗を少なくすることで、燃費の向上を図ります。
2020年2月に行われた実験では、約20kmの区間を時速約80kmで走行する3台のトラック車両間で、5Gの車両間通信を活用して位置情報や速度情報、操舵情報などを共有し、リアルタイムで後続車両の自動操舵制御を実施しました。一般車両が走行する高速道路で、トンネル内を含む試験区間において、わずか10mの車間距離を維持して安定した隊列維持に成功しました。
医療が変わる
過疎化により診療所がない地域の医療の沿革診察に期待が寄せられています。音声による問診や鼓動音の伝達だけでなく、患部や内視鏡の映像をリアルタイムで送信することで、より的確な診察が可能になります。
また遠隔診察だけでなく、遠隔手術が実現する可能性もあります。直接の執刀は、医療ロボットが行いますが、都市の病院にいる専門医がロボットを遠隔操作します。たとえば時間的な余裕がなく、患者を専門医の元に運ぶ時間的猶予がないときに、遠隔手術が有効に機能します。
農業が変わる
自動運転を行う農機の遠隔操作を行うことが想定されています。またドローンに設置されたカメラにより、農作物や家畜をモニター映像で管理することも可能になります。
ドローンの活用としては、農作物を荒らす鳥獣を検出して、遠隔操作により、超音波、警報、光などによって撃退することも実現可能です。
建築現場が変わる
現在、高層ビルなどの建築現場では、タワークレーンが用いられています。タワークレーの操作は、タワークレーンの頂上部にオペレーターが張り付き操作をしています。この作業は危険かつ孤独であり、操縦席を上り下りする時間も大きなロスとなります。
このため、5Gを用いて地上からタワークレーンを操作する方法が検討されています。クレーンに数十台のカメラを設置して、オペレーターは地上部でこの映像を見ながら操作をするというものです。
少しのタイミングのずれが、大事故につながる建築現場だけに、5Gの大容量、超遅延通信の特性を生かした遠隔操作の実現に期待が寄せられています。
コンビニが変わる
コンビニに限らず、小売店舗での無人化が促進される可能性があります。商品をマイバッグに詰め込み、店舗を出るだけで、自動的に電子決済が完了しているシステムの構築が進められています。
ローカル5Gの活用
ローカル5Gは、製造会社や自治体といった、通信事業者でない者が、建物や敷地内に専用の5Gネットワークを構築する方法です。無線局の免許を取得する必要がありますが、2020年から実際に利用されています。
たとえば、工場内に専用のネットワークを構築して、ロボットによる自動運転や遠隔制御を行う「スマート工場」に適した手法だと考えられています。
5Gは日常生活に何をもたらしてくれるのか：まとめ
5Gの主要性能は、「超高速」「超低遅延」「多数同時接続」の3点にあります。
通信速度は、4Gの100倍あり、2時間の映画を数秒でダウンロードすることができます。超低遅延は、わずか千分の1秒という、ほぼリアルタイムに近いタイムロスで通信を可能にしています。このため、ロボットを遠隔地から操作することができ、医療や建設の分野での利用が期待されています。
一方で高速通信だからこその情報の漏洩も懸念されており、セキュリティの在り方が、今後の大きな課題として浮かび上がっています。