Η συμβολή της τεχνολογίας 5G στην ανάπτυξη έξυπνων πόλεων

Abstract

Έχουν παρέλθει περίπου 44 χρόνια από τότε που το πρώτο ασύρματο τηλεφώνημα έγινε πραγματικότητα. Από τότε τα ασύρματα και κινητά δίκτυα έχουν υποστεί πολλές ουσιαστικές αλλαγές τα τελευταία χρόνια, προκειμένου να εξυπηρετήσουν τις όλο και περισσότερο αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών τους. Η απαίτηση για ταχύτητα και αξιοπιστία των υπηρεσιών τείνει να μεγαλώνει με την πάροδο του χρόνου, καθώς οι εφαρμογές που χρησιμοποιούνται γίνονται όλο και πιο απαιτητικές σε εύρος ζώνης. Έτσι, εμφανίζεται το νέο δίκτυο κινητών επικοινωνιών τεχνολογίας πέμπτης γενιάς 5G που υπόσχεται ότι θα μπορέσει να ανταποκριθεί σε αυτές τις απαιτήσεις και ότι θα αλλάξει ριζικά τον τρόπο δικτύωσης μεταξύ συσκευών. Η «πέμπτη γενιά» συστημάτων τηλεπικοινωνιών τεχνολογίας 5G (που εφεξής για λόγους συντόμευσης θα αναφέρεται ως 5G), είναι ένα από τα πιο κρίσιμα δομικά στοιχεία της ψηφιακής οικονομίας και της κοινωνίας μας για την επόμενη δεκαετία. Η Ευρώπη έχει αναλάβει δράσεις για να οδηγήσει τις παγκόσμιες εξελίξεις σε αυτήν τη στρατηγική τεχνολογία. Η νέα Τεχνολογία 5G παρέχει σχεδόν παντού, εξαιρετικά υψηλό εύρος ζώνης και χαμηλή καθυστέρηση "συνδεσιμότητα" όχι μόνο σε μεμονωμένους χρήστες αλλά και σε συνδεδεμένα αντικείμενα. Επομένως, αναμένεται ότι η μελλοντική υποδομή της 5G θα εξυπηρετεί ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και τομέων, συμπεριλαμβανομένων επαγγελματικών χρήσεων (π.χ. Συνδεδεμένη Αυτοματοποιημένη Κινητικότητα, Ηλεκτρονική Υγεία, Διαχείριση Ενέργειας, πιθανώς Εφαρμογές Ασφαλείας κ.λπ.). Η 5G θα είναι επίσης τα «μάτια και τα αυτιά» των συστημάτων Τεχνητής Νοημοσύνης, καθώς θα παρέχει συλλογή και ανάλυση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Ταυτόχρονα, θα φέρει το «σύννεφο» σε μια νέα διάσταση, επιτρέποντας τη κατανομή υπολογισμών και αποθήκευσης σε ολόκληρη την υποδομή (edge cloud, mobile edge computing). Η παρούσα Διπλωματική Εργασία αποτελεί μία βιβλιογραφική έρευνα, που έχει σαν στόχο να παρουσιάσει τα τεχνολογικά χαρακτηριστικά της αρχιτεκτονικής του δικτύου 5G και να εστιάσει σε ορισμένες από τις τεχνολογικές προκλήσεις που ανακύπτουν. Πιο συγκεκριμένα, το Πρώτο Κεφάλαιο αναφέρεται στους στόχους της 5G τις τεχνικές προδιαγραφές, την σύγκριση μεταξύ της 4G και 5G καθώς και τις Τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη των στόχων. Το Δεύτερο Κεφάλαιο αναφέρεται στις πρωτοβουλίες που έχουν αναληφθεί τόσο στην Ευρώπη όσο και ΗΠΑ, Ιαπωνία και Ν. Κορέα για την έρευνα και ανάπτυξη της 5G. Το Τρίτο Κεφάλαιο αναφέρεται στις προκλήσεις της 5G και στην εναρμόνιση της χρήσης του φάσματος. Το Τέταρτο Κεφάλαιο αναφέρεται στο Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT) και στην αξιοποίησή του σε σχέση με την 5G. Στο Πέμπτο Κεφάλαιο επιχειρείται ένας εισαγωγικός οδηγός για πρωτοβουλίες έξυπνων πόλεων με χρήση της 5G. Τέλος το 6ο Κεφάλαιο αναφέρεται σε πρόσφατη δημιουργηθείσα εφαρμογή επιτήρησης μέτρων λόγω κορωνoϊού μέσω της 5G.