5Gから6Gへ:イノベーションと破壊の競争

5Gから6Gへ:イノベーションと破壊の競争
車のライトが流れ落ちる高速道路
画像: Unsplash

接続性とは、エンドポイント間のデータ転送速度、品質、そして転送量の増加を意味します。1979年に日本電信電話(NTT)が東京で最初の1G技術を導入したことから始まった無線接続の競争は、40年後の5G、そして6Gへと世界を導いてきました。

マッキンゼーの「テクノロジートレンド展望2022」によると、5G、6G、低軌道衛星などの技術を含む高度な接続性が、2021年に1,660億ドルの投資によって、さまざまな業界の成長と生産性の向上を促進していることが明らかになりました。人工知能(AI)やモビリティなどの他の新技術とは異なり、この技術の導入率は高いです。

Market Research and FutureがTechRepublicに共有したレポートでは、COVID-19パンデミックが5Gの世界的な導入の大きなきっかけになったと同組織は説明している。

マーケット・リサーチ・フューチャーによると、5G技術は、より大きな容量とより少ない遅延で産業の変革を加速させる力があり、輸送、銀行システム、交通管制、遠隔医療、農業、デジタル物流などに影響を与えるだろうという。

AI、機械学習、産業用IoT(IIoT)、新型インテリジェントカー、メタバースにおける拡張現実(AR)および仮想現実(VR)アプリケーションなどの新しいテクノロジーも、ダウンロード時間の高速化とリアルタイムでのデータ通信の増加を必要としています。5Gと6Gは、これらの新しいトレンドを後押しすると期待されています。

参照: メタバース チートシート: 知っておくべきことすべて (無料 PDF) (TechRepublic)

Market Research and Futureは、5Gの導入には課題がないわけではないと説明しています。中でも特に顕著なのは、周波数の標準化と5Gネットワ​​ーク構築の複雑さです。MIT Tech Reviewは、6Gにも課題があり、学際的なイノベーション、新しいチップ、新しいデバイス、そしてソフトウェアが必要になると付け加えています。

5Gと6Gの技術的課題

より高いスペクトル効率と広帯域幅を提供する次世代セルラーテクノロジーについては、多くの議論が交わされてきました。マッキンゼーが解説しているように、5Gが4G LTEネットワークを完全に置き換えることができるのか、そして5Gが普及するネットワークの割合はどの程度になるのか、依然として多くの人が疑問を抱いています。

グローバルモバイルサプライヤー協会(GSMA)は、2022年5月までに、150カ国で5G技術に投資している493社の通信事業者と、5Gに活用できる可能性のある技術を保有する200社を特定しました。2020年末までに、5G対応スマートフォンの新規発表は164%増加し、カタログに掲載されている5Gデバイスの数は60%増加しました。

新しい消費者向け製品は急速に 5G 機能に適応していますが、産業用およびビジネス用のデバイスはそうではありません。

マッキンゼーは、「4G LTEからプライベート5Gへの移行は、すべてのプレーヤーにとって費用対効果が高いとは限らない。これはプレーヤーの技術的願望と計画されているユースケースに依存するだろう」と述べた。

Market Research Futureは、この非常に競争の激しい市場を614億ドルが牽引しており、2027年までに6,896億ドルに達すると予想されていると説明しています。しかし、インフラ設備、デバイス、ソフトウェアプロバイダーが成長を抑制しています。

MITは、6Gは5Gと同様の課題を抱えているものの、新たな課題も抱えていると説明しています。6Gエンジニアは、次世代通信システムを構築するために、インフラ、デバイス、ソフトウェアに取り組む必要があります。6G接続は、現在の技術を単純に拡張したり更新したりするだけでは実現できません。

MITによると、6Gではより高度なアクティブアンテナシステムが採用され、WLAN(無線ローカルエリアネットワーク)、Bluetooth、UWB(超広帯域無線)、衛星通信といった他の無線アクセス技術との統合が進むという。こうした技術をすべてスマートフォンに搭載するには、チップや無線トランシーバー技術といった部品の見直しが必要だ。

「これには、非常に創造的な電気工学とコンピューター工学、そして破壊的な産業工学と電力管理が必要になる」とMITは説明した。

増大するコンピューティング能力を処理するには、新しい6Gチップが不可欠です。低遅延、つまり非常に大量のデータメッセージを最小限の遅延で処理する能力は、5Gにとって既に課題となっており、6G技術ではさらに困難になるでしょう。

低遅延は、インタラクティブデータ、リアルタイムデータとアプリケーション、仮想環境、デジタルツインにとって不可欠です。これらはすべて、AI、メタバース、そして産業分野の要件です。6Gの遅延は、近隣のデバイスを利用し、3次元ネットワーク上に信号を作成することで低減されます。

参照: 人工知能倫理ポリシー (TechRepublic Premium)

これらの問題を解決するために、新しい半導体材料、インテリジェント サーフェス、AI、デジタル ツイン技術の開発が、コンセプトのテスト、プロトタイプの開発、ネットワークの管理と強化に活用されています。

マッキンゼーは、5Gによって、高い投資収益率(ROI)を達成できるほどの収益を上げている通信会社はごくわずかであることが明らかになったと強調しています。そのため、設備投資と保守コストも注視されることになります。さらに、新たな技術とネットワークの構築には多額の設備投資が必要であり、これもまたビジネス上の課題となっています。

コネクティビティの推進:産業の破壊

フォルクスワーゲンはドイツのドレスデン工場において、機械間の有線接続を廃止し、完成車のアップデートを無線(OTA)で行い、無人車両をエッジクラウドサーバーに接続しています。ミシュランはリアルタイム在庫管理に新たなコネクティビティ技術を活用し、ボッシュは初の工場に5Gを導入し、自動化を実現しました。数百ものエンドポイントを接続し、ロボットと工場労働者を同期させています。これらは、マッキンゼーが挙げる、高度なコネクティビティが産業界にもたらす破壊的イノベーションのほんの一例です。

コネクティビティによって、年間データ生成量は最大25%増加し、2025年までに519億台のデバイスが接続され、世界のGDP(国内総生産)に2兆ドル以上の影響を与えると予想されています。さらに、5Gと6Gは、数億人が初めてインターネットに接続できるようになることで、デジタルデバイドの解消に貢献すると期待されています。

自動車産業および組立業界では、5Gと6Gがメンテナンスとナビゲーションの強化、衝突防止、そして最初の自動運転車の運行に活用されています。低遅延ネットワークに接続された医療機器やセンサーは、リアルタイムデータによる患者の治療とモニタリングを改善し、継続的な検査を必要とする慢性疾患患者の治療に大きな影響を与えます。

航空宇宙・防衛産業は5Gを活用して生産能力と性能を向上させており、小売業界では在庫管理、サプライチェーン調整、決済プロセスを改善し、メタバース体験を創出しています。建設・土木業界では3D構造物を3Dプリントし、高速デジタルツインとアプリケーションを活用しています。鉱業・天然資源セクターでは、業務のデジタル化とオペレーションの自動化により、スマートな探査・開発へと舵を切りつつあります。

ほぼすべての業界のリーダーが、新たなコネクティビティ技術の導入を検討しています。マッキンゼーは、高度なコネクティビティこそが革新的な能力を実現する鍵となる要素だと捉えるべきだと指摘しています。デジタルトランスフォーメーションから、自動化による効率化、そしてクラウドコンピューティングやIoTといった高品質なコネクティビティに依存する技術の実現まで、コネクティビティは今後も世界の働き方や生活を牽引していくでしょう。

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