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No último dia 15 de junho, em um conferência em San Diego, na Califórnia, foram apresentadas novas tecnologias de 5G da Qualcomm, indo de melhorias na distribuição de sinal e desagregação de dispositivos até gerenciamento de fábricas inteligentes, fábricas 4.0 e integração de Internet das coisas (IoT, de internet of things). Com plataformas de teste e demonstrações práticas de como as inovações irão funcionar e como serão aplicadas na prática, o evento foi bem técnico e trouxe diversos especialistas da área. Neste post, vamos falar em detalhes sobre os novidades apresentadas, ou seja – sobre as novas tecnologias 5G e como elas podem impactar nossas vidas – para melhor, é claro.
Fortalecimento do sistema 5G em grandes áreas
Trazendo seus especialistas de pesquisa e desenvolvimento, a Qualcomm preparou diversas simulações, onde demonstram e ilustram os avanços atuais e possíveis em termos de 5G, tanto falando em distribuição de sinal quanto em usos do sinal para a conexão de dispositivos e automação de tarefas, por exemplo. As demonstrações da Qualcomm embarcaram áreas amplas, em uma rede de testes chamada de over-the-air (ou OTA, “pelo ar”, em tradução livre).
As simulações mostraram as novas capacidades e a eficiência atingida pelas mais recentes pesquisas em 5G, que, nesta seção sobre o fortalecimento do 5G em grandes áreas, podem ser resumidas em cinco tópicos:
- Half-duplex de sub banda;
- Posicionamento 5G em grandes áreas;
- Machine learning em nodes cruzados;
- Evolução de 5G NR-Light com sidelink;
- Desagregação de dispositivos 5G.
O half-duplex de sub banda, cuja rede de testes OTA da Qualcomm suporta, significa na prática que o desenvolvimento pode ser feito em conjunto com testes práticos, que então passam a direcionar o próprio desenvolvimento (ao invés de testar apenas após o desenvolvimento estar 100% feito). Também permite uma multiplexação de serviços mais flexível e uma latência e cobertura maiores.
O posicionamento em grandes áreas traz um posicionamento de célula única e múltipla que, em conjunto com tecnologias de direcionamento de 5G, utiliza machine learning (“aprendizado de máquina”, em tradução livre) e fusão de sensores para um melhor posicionamento da rede. Essa melhoria no posicionamento pode, entre outras coisas, aumentar a capacidade de sinal dos dispositivos e garantir menos uso de bateria para a obtenção de sinal.
Por sua vez, o machine learning em nodes cruzados permite canais de aprendizado de máquina para operações de múltipla transmissão de sinal, aumentando a capacidade do sistema e transformando as abordagens de design de redes para que sejam mais voltadas aos dados coletados, ficando menos baseadas puramente nos modelos.
A evolução de 5G NR-Light com sidelink, então, teve seu potencial demonstrado, mostrando como, no futuro, o NR-Light pode melhorar o 5G em termos de nível de dispositivo, dando suporte a uma cobertura estendida e transferências de dados pequenos com maior eficiência energética.
Por fim, a desagregação de dispositivos 5G garante novos modelos de uso e até de serviços prestados, já que permite que um dispositivo transmita 5G a outros – como um celular que se conecta a um smartwatch e “terceiriza” a transmissão de 5G. Isso permite experiências de usuário em dispositivos conectados muito mais diversas.
Implantação de mmWave móvel: expansão e aplicações
Um dos elementos comentados e mostrados entre as novas tecnologias 5G foram os avanços mais recentes em termos de utilização de mmWave. Como o 5G funciona numa frequência de onda mais alta – e, logicamente, tem menos penetração de sinal -, são necessários repetidores e melhorias em questão de sinal para que ele consiga chegar até os celulares e demais aparelhos smart suportados.
Em relação aos repetidores mmWave, a rede de testes OTA da Qualcomm, em San Diego, foi utilizada para demonstrar como os protótipos de repetição de sinal funcionam – tanto para a cobertura 5G “com linha de visão”, ou seja, sem obstruções entre o emissor e o recebedor de sinal, quanto cobertura “sem linha de visão”, onde os repetidores fazem o trabalho de levar o sinal contornando obstruções.
Melhorias na otimização do sinal em relação à topologia, por sua vez, buscam simplificar o planejamento da instalação de redes levando em conta a performance das antenas e os trade-offs envolvidos nos diferentes terrenos existentes. A utilização de “gêmeos digitais” é um dos avanços nessa área.
A expansão das ondas mmWave também afeta a internet das coisas positivamente. Com a redução da complexidade dos dispositivos e do consumo de energia, há muitas melhorias e possibilidades, como por o exemplo a aplicação em câmeras de segurança em áreas muito extensas. A aplicação em sensores de câmera, automação de controle industrial e a integração com smartphones e notebooks também auxiliará em fábricas smart.
Transporte inteligente e seguro: Sidelink 5G V2X
Alinhado com o Release 16 do 5G, a Qualcomm também mostrou como a tecnologia pode melhorar o transporte no geral – utilizando-se a evolução do sidelink V2X (vehicle-to-everyting, ou seja, “de veículo para tudo [todos os outros dispositivos]”). Os benefícios são a conexão entre os carros, pedestres e ciclistas, por exemplo, utilizando alertas para evitar acidentes e gerenciar melhor sinais de trânsito. Além disso, a transferência de dados em banda larga, com modelos 3D de estradas em alta resolução para grandes áreas e muito mais.
IoT e o 5G na Indústria 4.0
Os testes de uso OTA da Qualcomm demonstraram, também, como as novas tecnologias de IoT possibilitadas pelo 5G impactam na chamada Indústria 4.0 – isto é, a indústria da quarta revolução industrial. Os múltiplos pontos de transmissão de sinal permitem uma automação sempre precedentes nos processos industriais, com sincronização a nível de microssegundo e comunicações ultra confiáveis (estamos falando de 99.9999% de eficiência). Além disso, câmeras inteligentes integradas à inteligência artificial garantem baixa latência ao utilizar sensores virtuais.
Inúmeras melhorias no setor industrial marcam a chegada da Indústria 4.0, com um papel indispensável do 5G na automação Esquema de como os dispositivos, como antenas e câmeras, trabalham para automatizar os processos industriais As tecnologias se integram ao CLP (controlador lógico programável, que controla e monitora as máquinas) O esquema mostra como múltiplos sinais conseguem evitar que o processo seja contaminado por má conexão ou obstruções
Entre os benefícios garantidos pela conexão 5G presente em diversos maquinários estão coisas como a localização e controle de empilhadeiras, possibilitando sua utilização com uma precisão remota de qualidade muito maior. Esse processo pode ser visto exemplificado nas imagens logo abaixo:
Realidade Estendida (XR) e a interface humana com mmWave 5G
O mundo de imersão virtual também se beneficia com tecnologias de 5G e mmWave. Na verdade, mais do que isso – a XR (extended reality, ou “realidade estendida”), que junta todas as “realidades”, ou seja, a virtual (RV), a aumentada (RA) e a mista, promete trazer uma experiência “sem limites”. Esse conceito expandiria os atuais RV e RA para usos diários, como por exemplo reuniões e experiências colaborativas de trabalho virtualmente, além de experiências com videogames. Esse tipo de experiência, principalmente quando compartilhada, depende de muita banda e estabilidade, que são garantidas pela tecnologia 5G e mmWave. As imagens abaixo conseguem ilustrar os conceitos de XR com maior facilidade:
Redes mais verdes
Por fim, a Qualcomm demonstrou como as novas tecnologias 5G podem ser trabalhadas de forma mais ecológica – sem deixar de construir redes de alta performance. Para isso, técnicas de sistema ponta-a-ponta são utilizadas, como por exemplo, a pós-distorção digital – que reduz o consumo de energia na base ao compensar com amplificação nos dispositivos móveis. Esquemas de modulação altamente eficientes também fazem parte do pacote, com técnicas como um nova tecnologia de cancelamento baseada em emparelhamento iterativo. Soa complicado, não é? Bem, a Qualcomm garante que isso ajuda a deixar a tecnologia mais verde – e assim esperamos.
E este foi o mais recente Showcase 5G da Qualcomm! Com muitas informações técnicas e demonstrações interessantes, a empresa estadunidense nos deixou pensando no interessante futuro da tecnologia móvel. O 5G, infelizmente, ainda está longe de se popularizar no Brasil, mas já podemos ter um gostinho de como essa tecnologia funcionará quando chegar por aqui.
Enquanto isso, continue de olho aqui no Showmetech para continuar bem informado sobre tecnologia e 5G!
Fonte: Qualcomm
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