Sự phát triển ứng dụng 5G

Sự phát triển ứng dụng 5G

Hầu hết mọi người đều hiểu rằng 5G có nghĩa là kết nối internet nhanh hơn và điều đó cũng đúng một phần, bạn có thể tải xuống một bộ phim HD chỉ trong vài giây, thay vì vài phút trở lên với tốc độ dữ liệu di động hàng đầu hiện nay. Tuy nhiên, 5G không chỉ đơn thuần là Internet tiện lợi cho người dùng cá nhân, nó còn có tiềm năng thay đổi đáng kể thế giới chúng ta đang sống.

5G là thế hệ tiếp theo trong băng thông di động. Ban đầu, nó sẽ bổ sung cho công nghệ 4G hiện có, sử dụng các dải tần tương tự, nhưng với tốc độ dữ liệu cao hơn, độ tin cậy cao hơn với độ trễ và mức độ lag thấp hơn. Sau đó, các nhà cung cấp dịch vụ và nhà sản xuất thiết bị sẽ có thể sử dụng các dải tần chưa được sử dụng trong liên lạc di động trước đây nhưng lại thường được sử dụng trong các ứng dụng radar và hàng không vũ trụ. Các băng tần này, cùng với công nghệ điều khiển chùm tia mới, sẽ làm tăng đáng kể dung lượng mạng đồng nghĩa với việc tăng số lượng thiết bị có thể được kết nối cùng lúc, bao gồm thiết bị tiêu dùng, xe cộ và thiết bị IIoT (Industrial Internet of Things). Do tính chất “tầm nhìn thẳng” của các băng tần mới này, các ứng dụng hàng đầu có thể sử dụng ở trong môi trường dày đặc như thành phố, sân vận động, đường cao tốc và khu vực sản xuất, với nhiều trạm tín hiệu được sử dụng để cung cấp vùng phủ sóng liên tục. Tuy nhiên, các hiệu ứng đa đường khi tín hiệu có thể được trả về khi tiếp xúc với các chướng ngại vật như các tòa nhà, có thể được sử dụng để tăng phạm vi phủ sóng và dung lượng.

5G sẽ có thể hỗ trợ số lượng thiết bị thông minh và được kết nối ngày càng tăng nhanh trong cả bối cảnh tiêu dùng (IoT) và công nghiệp (IIoT). Công ty nghiên cứu Gartner dự đoán rằng sẽ có 20,4 tỷ thiết bị được kết nối trên thế giới vào năm 2020. Các tính năng về dung lượng dữ liệu, độ tin cậy, độ trễ và mật độ của 5G sẽ hỗ trợ sự tăng trưởng này và cho phép nhiều ứng dụng mới trong các ngành công nghiệp khác nhau. Về phía người tiêu dùng, người dùng sẽ được trải nghiệm giao tiếp đáng tin cậy và nhanh chóng cùng các ứng dụng thời gian thực mới như thực tế ảo hoặc thực tế ảo tăng cường cùng với chơi game có độ phản hồi cao. Các phương tiện di chuyển và cảm biến của chúng sẽ được kết nối liên tục với nhau (V2V) và cả với cơ sở hạ tầng địa phương (V2I) cho phép lái xe hiệu quả, an toàn và tự động hơn. Trong sản xuất, độ trễ mạng cực thấp – thấp hơn cả WiFi, sẽ cho phép sáng tạo ra các kỹ thuật sản xuất chính xác mới giúp tiết kiệm chi phí.

Trong ngành Khoa học đời sống, với độ trễ rất thấp của 5G sẽ cho phép phẫu thuật từ xa một cách hiệu quả khi mà bác sĩ phẫu thuật ở cách xa bệnh nhận hàng nghìn dặm. Một lĩnh vực mà tất cả các tính năng của 5G và các ứng dụng nói trên kết hợp với nhau là thành phố thông minh. Đất nước Singapore và thành phố Harrisburg, Hoa Kỳ đang rất nhanh nhạy trong lĩnh vực này và đang nghiên cứu cách 5G có thể được sử dụng như thế nào để tập tất cả hợp dữ liệu cảm biến và phản ứng và thích ứng trong thời gian thực để đảm bảo các hệ thống phụ thuộc hoạt động ở hiệu suất cao nhất. Ví dụ như giám sát giao thông vận tải, chất lượng không khí, nước, nhu cầu điện năng và thời tiết và điều chỉnh việc vận chuyển, giao hàng, chiếu sáng và quản lý chất thải.

Khi tiềm năng của 5G được nhận ra, việc phát triển các sản phẩm và cơ sở hạ tầng 5G hiệu quả và an toàn sẽ là chìa khóa cho việc áp dụng công nghệ. Các nhà sản xuất thiết bị sẽ phải phát triển các sản phẩm 5G mới hoặc chấp nhận bị bỏ lại phía sau với công nghệ kém hơn và do sự phức tạp của 5G và các dải tần số riêng biệt sẽ gặp phải rất nhiều thách thức. Những khó khăn này bao gồm việc sử dụng 5G trong khi vẫn hỗ trợ di động cũ, thường thì điều này sẽ yêu cầu thiết kế lại hoàn toàn. Các đặc tính vật liệu trở nên quan trọng ở các dải cao hơn và thiết kế vỏ bọc thiết sẽ cần được xem xét cẩn thận. Tốc độ dữ liệu sẽ cao hơn và các tác động nhiễu bên trong và bên ngoài sẽ cần được giảm tối thiểu. Các tác động chặn sóng của tay hoặc đầu đối với thiết bị di động sẽ là một vấn đề lớn và hơn nữa, sự an toàn của thiết bị di động cũng như cơ sở hạ tầng mạng sẽ cần phải được xem xét kĩ lưỡng và đáp ứng các yêu cầu quy định mới. Cuối cùng, độ bền của thiết kế cần được tinh chỉnh để đảm bảo các bộ phận nhạy cảm hoạt động chính xác sau một hoặc nhiều lần rơi và va chạm với các vật thể khác.

Để đạt được tất cả những điều này trong một chu kỳ phát triển sản phẩm ngắn cho các thiết bị tiêu dùng và để cạnh tranh trong lĩnh vực ô tô và công nghiệp đang phát triển mạnh mẽ, các nhà sản xuất có lẽ cần áp dụng các phần mềm công cụ tạo mẫu ảo. Những công cụ này hỗ trợ họ khám phá các không gian thiết kế đa biến và xem xét tất cả các yếu tố điện từ và cấu trúc vật lý để đạt được thiết kế tối ưu trong thời gian ngắn nhất có thể.

Tầm nhìn của công nghệ 5G rất thú vị và hấp dẫn, nhưng vẫn còn nhiều thách thức ở phía trước. Các công cụ phần mềm mô phỏng như của Dassault Systèmes SIMULIA có thể hỗ trợ các doanh nghiệp trên con đường tạo ra một sản phẩm mạnh mẽ và hiệu quả.

SIMULIA cung cấp danh mục sản phẩm mô phỏng tiên tiến, bao gồm Abaqus, Isight, fe-safe, Tosca, Simpoe-Mold, SIMPACK, CST Studio Suite, XFlow, PowerFLOW và hơn thế nữa. SIMULIA Learning Community là nơi tìm kiếm các tài nguyên mới nhất cho phần mềm SIMULIA và để cộng tác với những người dùng khác. Chìa khóa mở ra cánh cửa tư duy đổi mới và xây dựng kiến thức, SIMULIA Learning Community cung cấp cho bạn những công cụ cần thiết để mở rộng kiến thức của mình, bất kể thời gian và địa điểm.