L'avènement de la 5G a de réelles implications pour la smart city et leurs différents verticaux. Associée à l'IA, elle ouvre la voie à des usages concrets et innovants comme l'analyse prédictive des flux de mobilité et leur gestion en temps réel.
Les appareils IoT sont déjà largement déployés dans les zones urbaines. Cependant, pour prospérer, les villes intelligentes ont besoin d'une connectivité fiable et ultra-rapide. C'est pourquoi la 5G complétera parfaitement le réseau technologique existant, notamment grâce à sa bande passante très élevée et à sa faible latence.
5G et smart city : des solutions plus intelligentes pour un avenir hyperconnecté
Selon la Commission européenne, une smart city désigne « un endroit dans lequel les services et les réseaux existants deviennent plus efficaces. Ceci implique le recours à des technologies de communication et à des outils numériques pour le bénéfice des citoyens et des entreprises ». Ainsi, pour qu'une ville devienne smart, il faut disposer et diffuser de nouvelles solutions technologiques. D'ailleurs, ce dernier permet d'atteindre un niveau de développement élevé en milieu urbain ainsi qu'une qualité de vie améliorée pour les citoyens.
Pour recueillir en temps réel des données, les smart cities utilisent l'IoT. Afin de concrétiser la perspective d'une connexion de millions d'appareils, il est nécessaire de veiller à ce que les normes IoT assurent à la fois la polyvalence et l'évolutivité.
De fait, elles doivent fournir une capacité et une efficacité de réseau suffisantes pour connecter des millions d'appareils tout en offrant des fonctionnalités avancées. Y compris une plus grande autonomie de la batterie et une zone de couverture plus étendue. Bien que la 4G soit principalement conçue pour optimiser les communications sans fil, elle pâtit de plusieurs limitations. La 5G a été pensée pour exploiter pleinement le potentiel de l'IoT et servir de moteur à la smart city
Comment la 5G alimente t-elle la smart city ?
La 5G introduit un grand nombre de fonctionnalités qui vont influencer de façon positive la smart city. Outre des vitesses de téléchargement plus élevées, elle promet un temps de latence très faible ainsi que la faculté de connecter simultanément plusieurs appareils.
D'ailleurs, la réduction du latence se traduit par la compression des délais entre l'envoi et la réception des données. Grâce à la 5G, ce délai passe à 10 millisecondes minimum voire à environ 1 milliseconde dans le meilleur des cas. Cela signifie que la transmission des données en temps réel.
Avec cette technologie, le débit et la durée de latence restent inchangés, même si plusieurs appareils y sont connectés simultanément. De ce fait, la 5G garantit une plus large couverture.
Ainsi, la 5G élimine principalement un des principaux obstacles au déploiement de l'IoT. De fait, celui-ci est en mesure de déployer ses capacités tant dans l'environnement domestique que dans les installations industrielles, les bâtiments publics ou dans la rue. Découvrez dans la suite de cet article comment la 5G permet l'innovation dans la mobilité intelligente, le travail à distance, l'éducation en ligne et la télésanté.
5G et smart city : les secteurs impactés
Mobilité plus intelligente
La nécessité de voyager en toute sécurité tout en maintenant une distance sociale représente un nouveau défi pour les opérateurs de transport public.Les passagers exigent que les transports publics s'adaptent aux habitudes d'utilisation et aux situations dangereuses. De fait, ils ont besoin d'une connectivité avancée et d'informations opportunes sur les transports transmises par les smartphones.
L'un des changements les plus importants que la 5G peut apporter est de rendre les trajets quotidiens jusqu'au bureau beaucoup plus rapides. La plupart des agences de transport s'appuient sur des horaires et une technologie obsolètes, ce qui entraîne des lumières mal programmées et de longs trajets. Le système de gestion du trafic d'une ville équipé de la technologie 5G « permet aux feux de circulation de recevoir des données en temps réel sur les modèles de trafic provenant de caméras, de capteurs et de drones »
Travail à distance
La technologie 5G permet de meilleures capacités de travail à distance comme aucun réseau auparavant. Dans les secteurs public et privé, la pandémie a entraîné une augmentation massive des travailleurs à distance et une demande de technologies interactives hautes performances. Cependant, les gens ont rencontré des obstacles technologiques pour travailler à distance :
- Services Wi-Fi imprévisibles
- Vitesses de téléchargement lentes
- Appels vidéo de mauvaise qualité.
Ces problèmes ont rendu difficile l'interaction en ligne avec des collègues, des clients et des partenaires commerciaux. “La 5G sera 100 fois plus rapide et 5 fois plus réactive que les réseaux d'aujourd'hui”, selon la Consumer Technology Association. Ce saut technologique présente une opportunité pour la 5G de moderniser le travail à distance. Au cours des cinq prochaines années, la 5G permettra à la main – d'œuvre de se répartir davantage. Vous pouvez être n'importe où et avoir accès à une bande passante illimitée.
L'éducation en ligne
Dans le secteur de l'éducation, les fermetures d'écoles dues à la pandémie ont perturbé les pratiques d'enseignement traditionnelles. Cela a accru la demande de services vidéo, numériques et multimédia.
Les experts en éducation affirment que le remplacement de l'enseignement traditionnel en classe par des alternatives numériques peut augmenter la rétention jusqu'à 60 % et rendre l'enseignement plus efficace en permettant aux enseignants de se concentrer sur la prestation des cours, tout en permettant aux étudiants de travailler à leur propre rythme.
Les technologies 5G offrent des possibilités d'améliorer l'expérience d'apprentissage. En effet, elles facilitent l'accès aux services Internet et à large bande, aux salles de classe virtuelles, aux vidéoconférences. En outre, elles permettent d'utiliser des applications d'apprentissage dans le cloud et de transférer des fichiers volumineux. Grâce à une collaboration public-privé pour développer des solutions 5G, les étudiants peuvent bénéficier d'une nouvelle génération d'apprentissage en ligne immersif et engageant.
Téléconsultation
La télésanté est actuellement sous le feu des projecteurs en raison de la pandémie de COVID-19. Les médecins et les infirmières doivent faire face aux blessures et aux maladies habituelles en plus de COVID-19. En plus, ils doivent le faire à distance dans de nombreux cas. La technologie 5G est nécessaire pour mieux répondre aux quantités d'informations de télésanté générées.
Elle est en train de devenir un agent de changement en médecine préventive grâce à son impact sur les appareils portables. Elle permet des volumes de données plus élevés et des taux de transmission de données plus rapides lors du traitement des informations de santé. Gondal affirme que la 5G changera la façon dont les soins de santé préventifs sont pratiqués. Dans le cadre de la pandémie actuelle, il est devenu inévitable que la technologie soit continuellement exploitée pour :
- la recherche des contacts,
- la surveillance de la température
- et la réduction de la propagation'.
Services publics
La 5G aura un impact énorme sur les services publics, y compris les changements d'infrastructure. Les compteurs intelligents d'aujourd'hui ont tendance à être des appareils à faible consommation d'énergie avec des besoins de débit minimes. La production d'électricité et les réseaux des services publics intelligents bénéficieront immédiatement des avantages de la 5G. La société de services publics doit synchroniser les sources d'alimentation des parcs éoliens pour maintenir le courant ultime généré en phase.
La 5G fournira une connectivité fiable pour la régulation de la fréquence (c'est-à-dire un ajustement automatique de la puissance pour stabiliser et synchroniser la puissance afin d'éviter les pannes).
L'éclairage intelligent est un autre cas d'utilisation qui fonctionnera bien avec la technologie de réseau étendu à faible puissance dans un avenir prévisible. Cette application n'a pas un besoin immédiat de passer à la 5G. Cependant, à mesure que l'infrastructure 5G se déploie, certaines villes peuvent envisager des lampadaires intelligents à double usage pour fournir une couverture lumineuse et 5G.
Bâtiments intelligents
Les bâtiments intelligents présentent un scénario complexe avec de nombreuses situations et applications possibles. Les anciennes technologies cellulaires peuvent rester dominantes pendant plusieurs années. Toutefois, les connexions filaires ne sont pas pratiques à installer. Dans de tels cas, la 5G peut être envisagée.
À mesure que la 5G devient disponible, elle intègre naturellement l'infrastructure des bâtiments intelligents. Ainsi, les immeubles dotés de capteurs de température pour mesurer la consommation de chaleur reposent sur la connectivité Wi-Fi. Cette dernière peut se révéler inégale et vulnérable aux cybermenaces. Dans un monde où la 5G se répand partout, les flux de données de ces capteurs vont se montrer beaucoup plus fiables et plus faciles à sécuriser.
5G et Smart City : les cas d'utilisation émergent
Les réseaux mobiles 5G se déploient à un rythme rapide dans une grande partie du monde. La connectivité à large bande passante et à faible latence qui accompagne ces réseaux apparaît déjà comme un outil puissant que les smart cities peuvent utiliser. Les villes intelligentes peuvent ainsi faire passer leurs offres de services au niveau supérieur. Voici quelques-uns des exemples les plus notables.
Installation intelligente 5G à l'aéroport George Best de Belfast City
La connectivité 5G sert de plus en plus dans les installations pour les rendre plus intelligentes et plus sûres. C'est devenu une priorité, notamment à la suite de la pandémie de COVID-19. Un exemple récent figure en Irlande du Nord, où l'aéroport George Best Belfast City installera une connectivité 5G améliorée sur place au cours du premier trimestre 2021.
Les responsables de l'aéroport estiment qu'en procédant ainsi, ils permettront à l'établissement de bénéficier de toute une série de nouveaux services. Parmi ceux-ci figurent les services intelligents, l'automatisation, l'efficacité énergétique et une sécurité renforcée. Selon les responsables locaux, l'un des principaux avantages du déploiement de la 5G à l'aéroport est qu'il leur permettra de se passer des kilomètres de câblage physique. Actuellement, ce câblage couvre un large éventail d'applications, allant des caméras connectées aux systèmes de manutention des bagages.
Transport intelligent 5G à la ville de Kelowna
En juin 2020, le Canada a lancé son premier projet de ville intelligente 5G dans la ville de Kelowna, en Colombie-Britannique. Le projet se concentre sur l'amélioration des systèmes de transport dans la ville, ce qui a été identifié par les autorités locales comme une priorité absolue. Le système utilise des capteurs LiDAR qui ont été installés aux carrefours routiers. Ces derniers ont ensuite été connectés via 5 G.
Ces capteurs surveillent la circulation des piétons et des véhicules. La ville estime que l'utilisation de capteurs LiDAR 5G leur permettra de collecter de meilleures données. En effet, le LiDAR peut fonctionner dans des conditions de faible luminosité et de mauvais temps. Ainsi, il peut dépasser les capacités des solutions 4G utilisées précédemment. Ces données vont ensuite être utilisées par les autorités de la ville pour prendre de meilleures décisions concernant la gestion globale du trafic dans la ville.
Piloto 5G Catalunya à Barcelone
La ville espagnole de Barcelone passe souvent pour l'une des principales villes intelligentes d'Europe. Elle accueille chaque année le congrès mondial de la téléphonie mobile. Il n'est donc pas surprenant que la ville ait l'une des feuilles de route les plus agressives au monde. Pour l'intégration de la connectivité 5G dans sa planification de ville intelligente, le gouvernement local, a élaboré un programme “Piloto 5G Catalunya”.
Ce programme a permis de financer des projets 5G dans la ville dans différents domaines. Ils concernent notamment l'éducation, l'industrie, le commerce, le tourisme, les transports, la sécurité et la gestion des urgences. Le programme a débuté officiellement en septembre 2021 et se terminera en décembre 2022. Certains des services spécifiques que le programme développera incluent la 5G pour la diffusion, l'apprentissage à distance.
Réseau 5G privé pour les services de la Smart City à Liverpool, Royaume-Uni
La ville de Liverpool, au Royaume-Uni, a adopté une approche innovante pour intégrer la 5G dans ses services de smart city. Elle a en effet construit un réseau 5G privé destiné principalement aux services de santé et d'aide sociale. Le réseau cherche à réduire la « pauvreté numérique ». Il offre une connectivité gratuite pour les services sociaux, les soins de santé et l'éducation dans certaines zones de la ville.
Le réseau 5G devrait également offrir des avantages allant au-delà des capacités des réseaux 4G. Par exemple, la ville menait un programme de télémédecine pour surveiller les patients souffrant d'ulcères de jambe avec LTE. Cependant, la qualité de l'image n'était pas assez bonne pour que les travailleurs de la santé puissent établir des diagnostics précis. Mais la 5G devrait être suffisante.
Ce programme se déroulera jusqu'en mars 2022. En cas de succès, il servira de modèle aux futurs réseaux 5G privés qui géreront d'autres services de la ville intelligente.
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