5G テクノロジーが実現する 208 億もの IoT

想像してみよう。後部座席で化粧をしている間に仕事先まで安全に運んでくれる自動運転車、牛乳が切れているとすぐに 1 パック注文してくれる冷蔵庫。なかなか便利そうだ。

明るさを常に自動調節する電球、着用している人が心臓発作を起こすと救急車を呼んでくれる T シャツ、ユーザーの顔を識別して自動解錠する玄関扉、さらには遠隔地に居る家族や恋人との触れ合いを可能にするホログラム。

自動運転車両や「つながる」家、スマート シティから e-ヘルス ネットワークまで、IoT (モノのインターネット) は可能性にあふれている。だが、ひとつだけ問題がある。現行の 4G 移動体通信ネットワークでは、今後の製品やサービスに十分な対処ができない。こうした製品やサービスには、5G テクノロジーが必要となる。

イギリスのランカスター大学でコンピューター/情報学部の教授を務めるツィーゴ・ディン氏は、2015 年の IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers: 米国電気電子学会) で「現時点では 4G で十分ですが、5 年先、10 年先に目を向ければ、4G では今後登場する新たなアプリケーションの要件を満たせないことは明らかです」と述べている。

2G、さらに 3G ネットワークでも大きな進歩があったが、今日の 4G LTE ネットワークは、ひとつの目的のみに対してデザインされていた。それはモバイル ブロードバンド インターネットをスマートフォンへ提供するというものだ。だが IoT をサポートするネットワークは、マシン、デバイス、センサー、オブジェクト間での常時通信を円滑に行えるものでなくてはならない。そのため、コーヒーメーカーや自動車、ごみ箱やドローンまで、ありとあらゆる「つながる」モノに対応できる、新たなセルラー インフラを立ち上げるための取り組みが進行中だ。

第 5 世代 (5G) 移動通信システムは IoT が、理論上の概念から実用的な現実へ転換することを約束するものだ。その結果として、新世代の「つながる」製品やサービスだけでなく、IoT 製品デザイナーにとっての新たな自由が得られる。

5G ネットワークは、現行の 4G ネットワークの 10 – 100 倍のデータ速度を提供する

5G に関する情報

5G テクノロジーは現在まだ開発中だが、2020 年までに実用化と大規模な商用展開が行われるだろう。日本や韓国、北米がアーリー アダプターになると予想されており、それ以前に 5G の試験的導入や試用が始まるだろう。例えば韓国では、携帯電話事業者 KT が 2018 年 平昌冬季オリンピック に合わせた 5G ネットワーク導入を計画。会場となる各都市とソウル、旌善、仁川国際空港で 5G が利用可能となる予定だ。米国ではベライゾンが、2017 年に 5G の試験的導入開始を望んでいる。日本では、通信サプライヤーのノキアと日本の通信事業者ドコモが、2020 年 東京オリンピック に合わせた 5G 開始を計画している。

5G ネットワークは、現行の 4G ネットワークの 10 – 100 倍のデータ速度を提供する。この 5G ネットワークは、スピード向上に加えて、低レイテンシー、信頼性の向上、より広範なエリアからの接続性の向上、より優れた処理能力、より多くのユーザーとデバイスの同時接続可能性をもたらす。実現するインフラによりIoT はスケーラブルになり、2015 年の時点での「モノ (Thing)」は 49 億個だが、2020 年に 5G が本格展開されれば、建物、自動車、マシン、電化製品を含む 208 億個を超える「モノ」がオンラインになると予想されている (英文資料)。

クアルコムでテクニカル マーケティング部門のスタッフ マネージャーを努めるダニー・ツェン氏は「5G は 1 平方 km あたり数百万のデバイスに対応します。現在は数万、数十万というレベルです」と述べている。クアルコムは 2016 年 10 月、同社初の 5G モデム Snapdragon X50 を発表。クアルコムのエグゼクティブ バイス プレジデントであるクリスティアーノ・アモン氏は、これを「5G への道を築くための最初の礎」と呼んでいる。

この道が完成すれば、長編映画をスマートフォンへ 3 秒以内にダウンロードし、自動運転車が路上の障害物を自動的に感知して迂回。医師がロボットを使って用いて遠隔地から複雑な外科手術を行い、都市が交通や天気、犯罪に関するユビキタスなデータをリアルタイムに収集できるようになる。

「5G の展望は、非常にエキサイティングです」と、ツェン氏。「現在の LTE のキャパシティを、はるかに超えることが可能になります」。

目的地は経験的なデザイン

5G は、より優れた製品デザインも可能にする。例えば、5G ネットワークが電池寿命に与える影響を考えてみよう。現在のネットワークは、拠点を介して各デバイスにつながる、ハブ アンド スポーク型アプローチに依存している。だが 5G ネットワークでは、ハブを介することなくデバイス同士が直接接続し、デバイス間でコンピューティング資源を分散共有できる。その結果、電池の消費が少なくなり、より効率的な通信となる。

5G の優れた速度とパフォーマンスは、音声コントロール、顔認識、画像やビデオのリアルタイム処理、認知およびジェスチャーベースのユーザーインターフェースなど、垂涎の機能を解き放つ。

「これまでには分散不可能だったアーキテクチャを、分散できるようになります。IoT 製品をデザインするフィラデルフィアの企業 Bresslergroup の電気工学部門でシニア ディレクターを務めるトッド・ジーリンスキー氏は「腕時計の処理を、携帯電話が実行できるようになります」と説明する。「デバイス内に全計算能力を収める必要がなければ、処理負荷を拡散させることができ、バッテリーのサイズを大幅に小さくできます」。

「より小さなフォーム ファクターで製品をデザインすることができるようになります」と、ツェン氏は付け加える。「電話やラップトップの場合、現在はバッテリーがかなりの部分を占めています。これは、センサーのように小型の装置では特に顕著です。製品の複雑性を減らし、製品をより小さくできれば、より低価格で、デザイン上の制約の少ない製品にすることが可能です」。

ユーザー中心の IoT デバイス向けソフトウェアを開発するカナダ企業 Macadamian の IoT ディレクターであるティモン・レダイン氏は、より一層エキサイティングなのがユーザー エクスペリエンスへの影響だと示唆する。例えば 5G の優れた速度とパフォーマンスは、音声コントロール、顔認識、画像やビデオのリアルタイム処理、認知およびジェスチャーベースのユーザー インターフェースなど、垂涎の機能を解き放つ。

「Amazon Echo のような製品を例に考えてみましょう」と、レダイン氏。「この製品はクラウドによる極めて高速な処理知能を有しており、まるで人間と対話しているかのように感じられます。驚くほどその能力を持っており、ユーザーにボタンを押したり画面上の情報を読んだりすることを求める他のデバイスに比べて、はるかに高い付加価値を提供します。デバイスと異なる手法で触れ合い、「つながる」ことができれば、それがこれまで気付かなかった新しい機会を生み出すようになるのです」。

Echo との場合と同様、自宅や自動車、エンターテインメント システム、さらには自分自身の身体 (ウェアラブル デバイスやバイオメディカル デバイスなどの場合) と触れ合えるようになれば、画面を使用しない機能を促進することで製品デザインに大改革がもたらされるだろう。例えばネットワーキング イベントで、スマートフォンで連絡先を調べる代わりに、目の前に居る人物をすぐさま認識できるカメラ内蔵のイヤホンを装着していれば、イヤホンがその人物の名前と詳細を囁いてくれるようになる。

「デバイスは、場合によっては視界から消すことができます」と、レダイン氏は結ぶ。「これこそが、5G と IoT における素晴らしい可能性です。驚くべき体験をもたらす手法で、情報をエンドユーザーに提供できるのです」。