مزایای اتصال به نسل پنجم شبکه برای مدیریت ناوگان

تاریخ انتشار: شنبه ۱۳۹۹/۰۵/۲۵


تکنولوژی به طور گسترده‌ای رو به رشد است و هر روز بخش جدیدی به آن اضافه می‌شود. یکی از حوزه‌های مورد توجه اینترنت و شبکه‌های اتصال است. شرکت‌ها نیز همواره در فکر روش‌های نوآورانه و جدید برای افزایش سرعت شبکه اینترنت هستند. شبکه‌های 5G امروزه بیش از سایر حوزه‌های تکنولوژی مورد توجه قرار دارد و اکثر صنایع تلاش می‌کنند تا سیستم‌های خود را آماده استفاده از مزایای این شبکه کنند. 


سرعت جمع آوری داده‌ها در کنار حجم داده‌های قابل استفاده چیزی نیست که بتوان به راحتی از کنار آن عبور کرد. با توجه به استفاده روز افزون اینترنت اشیاء در انواع وسایل نقلیه، بررسی تأثیرات این تکنولوژی در حوزه مدیریت ناوگان می‌تواند جالب توجه باشد. در ادامه با مفهوم تکنولوژی 5G یا نسل پنجم شبکه و مزایای آن برای مدیریت ناوگان آشنا خواهید شد. 

تکنولوژی 5G  
تکنولوژی با سرعتی رو به رشد است که اکثریت حتی از آن مطلع هم نمی‌شویم. امروزه تکنولوژی بخش جدایی ناپذیر از زندگی انسان شده است. گاهی پیش می‌آید که گوشی‌های موبایل خود را قبل از اینکه یک سال کامل از خرید آن بگذرد، با مدل جدیدتر تعویض می‌کنیم، یا سیستم‌های کامپیوتر اکنون هرماه به روز رسانی می‌شوند. درست است که تکنولوژی به یکی از مولفه‌های اصلی کسب و کارها تبدیل شده است، اما استفاده از تکنولوژی 5G تأثیر بسیار گسترده‌تری از تمامی تکنولوژی‌های مورد استفاده در یک دهه گذشته خواهد داشت. 
تمامی کسب و کارها در سرتاسر جهان آماده حرکت به سوی این تکنولوژی هستند. به ویژه صنایع حمل و نقل باری با اشتیاق آماده این تغییر و تحول هستند که می‌تواند به بهترین شکل ممکن باعث پیشرفت این صنعت شود. تأثیر تغییر و تحولات دیجیتالی در مدیریت ناوگان با ورود شبکه اتصال نسل پنجم افزایش خواهد یافت و ارتباطات بین مردم، محصولات و شبکه‌ها تقویت خواهد شد. نسل پنجم شبکه امکان جمع آوری داده‌ها با سرعت بالا، زمان پاسخ‌دهی سریع‌تر، صرفه جویی در زمان و انرژی، استفاده از ظرفیت گسترده سیستم را فراهم می‌کند. 

راه‌اندازی کامل‌ 5G 
انتظار می‌رود تکنولوژی 5G در اواسط سال 2020 به طور کامل در سرتاسر جهان راه‌اندازی شود. هنگامی که تکنولوژی 5G به سازه‌های کنونی شبکه افزوده شود، قابلیت دید و کنترل سیستم‌های حمل و نقل را به نحوی قابل توجه افزایش خواهد داد و عملکرد دستگاه‌های همراه و قابل حمل به طرزی چشمگیر بهبود خواهد یافت. پیش‌بینی شده تأثیر این تکنولوژی در مدیریت ناوگان بی نظیر باشد و منجر به یکپارچگی در قابلیت دید زمان واقعی و اتصالات در سرتاسر این حوزه شود. رانندگان و مدیران ناوگان همواره به دنبال افزایش سرعت شبکه و دسترسی به 100 برابر ظرفیت‌های کنونی هستند. 
حوزه‌های مختلف تکنولوژی به طور روز افزون در حال پیشرفت هستند. بسیاری از این تکنولوژی‌ها به ویژه تکنولوژی 5G تأثیر قابل ملاحظه‌ای در مدیریت ناوگان و این کسب و کار خواهند داشت و بخش حمل و نقل را به طور کلی متحول خواهند کرد. این پیشرفت‌ها باعث می‌شود مدیریت ناوگان کارآمدتر و هوشمندانه‌تر از قبل و حال حاضر انجام شود. 

زیرساخت‌های 5G  برای حداکثر استفاده از این حوزه تکنولوژی 
زیرساخت‌های ارتباط از راه دور هم اکنون در حال تغییر هستند، حتی آماده‌سازی زیرساخت‌های نسل پنجم شبکه مخابرات ایران نیز به شدت سرعت گرفته است. این تغییرات در سال‌های ادامه خواهد یافت و تمامی اصلاحات لازم بر روی زیرساخت‌های کنونی صورت می‌گیرد. در ادامه 5 مورد از مهمترین تکنولوژی‌های تشکیل‌دهنده زیرساخت یک شبکه نسل پنجم جدید اشاره خواهد شد. 

1- سلول‌های کوچک 
گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های متصل برای حفظ سیگنال‌های اصلی و مخابراتی خود در فواصل طولانی‌تر وابسته به برج‌های سلولار قدرتمند هستند. امواج میلیمتری که اتصالات نسل پنجم شبکه (5G) برای ارسال سیگنال‌ها از آن استفاده خواهند کرد، نمی‌توانند به تنهایی در فواصل طولانی حرکت کنند. بنابراین همچنان به ایستگاه‌های پایه سلول‌های کوچک نیاز خواهیم داشت. 
هزاران ایستگاه پایه سلول کوچک با قدرت پایین در سرتاسر کشور و بر روی پشت بام ساختمان‌ها، تیرهای چراغ برق و دکل‌های برق مستقر خواهند شد تا امواج میلیمتری را انتقال دهند. هرچه تعداد برج‌های سلول کوچک بیشتر باشد، عملکرد شبکه بهتر خواهد بود. مهمترین مزیت این برج‌ها، کاهش مصرف برق است، زیرا شبکه‌ها از برج‌های رادیویی بزرگ‌تر به برج‌های کوچک‌تر تغییر کرده‌اند. 
از طرفی برج‌های سلول کوچک در صورتی که در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند می‌توانند شبکه‌ای از سیگنال‌های مخابراتی را تشکیل دهند و افت سیگنال را از بین ببرند. وقتی یک کاربر شبکه همراه به مسافرت برود، دستگاهی تلفن همراهی که استفاده می‌کند از یک ایستگاه پایه سلول کوچک به یک ایستگاه دیگر سوئیچ خواهد کرد و در نتیجه عملکرد یا سیگنال دستگاه افت نخواهد کرد. 

2- امواج میلیمتری 
اکثر دستگاه‌ها با فرکانس‌های اختصاصی کار می‌کنند. گوشی‌های هوشمند و سایر تجهیزات الکترونیکی با فرکانس کمتر از 6 گیگا هرتز کار می‌کنند. هرچه تعداد دستگاه‌های بیشتری استفاده شود، تعداد فرکانس‌ها بیشتر خواهد شد. شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات ارتباطی تنها حجم مشخصی از داده‌ها را روی طیف فرکانس مشابه منتقل کنند. در نتیجه وقتی تعداد دستگاه‌های مورد استفاده بیشتر شود، خدمات رسانی کندتر خواهد شد و ارتباطات بیشتر از دست خواهند رفت. 
پژوهشگران درصدد یافتن راه‌هایی برای ارسال امواج کوتاه‌تر به نام امواج میلیمتری هستند که امکان حضور کاربران بیشتر در هر شبکه را فراهم می‌کند. نقطه ضعف این نوع امواج، عدم توانایی برای نفوذ در سازه‌های جامد مانند ساختمان‌ها است، ضمن اینکه اغلب این امواج توسط گیاهان، درختان و حتی باران جذب خواهد شد. برای جلوگیری از این موانع و همچنین انتقال سیگنال‌ها به صورت یکپارچه به تعداد زیادی ایستگاه پایه سلول کوچک نیاز خواهیم داشت.  

3- توسعه فناوری مایمو (MIMO)
مایمو یا چند ورودی- چند خروجی در واقع یک برج رادیویی 4G است که از حدود 10 تا 12 آنتن برای کنترل ترافیک شبکه سلولار استفاده می‌کند. ایستگاه‌های گسترده مایمو می‌توانند بیش از صد پورت را پشتیبانی کنند و امکان کنترل بهتر و بیشتر ترافیک شبکه سلولی را فراهم می‌کنند. 

4- فرم‌دهی پرتوها یا بیم فورمینگ 
برای بهره‌مندی از عملکرد یکپارچه در سیگنال‌دهی لازم است تا ایستگاه‌های پایه مجدداً پیکربندی شوند، ایستگاه‌های جدید می‌توانند یک سیگنال را در یک مسیر مجزا مخابره کنند. با این کار می‌توانید فاصله دریافت سیگنال برای هر کاربر را به حداکثر برسانید، از مداخله با سایر سیگنال‌ها جلوگیری کنید و عملکرد شبکه‌سازی وایرلس (بی سیم) را بهبود بخشید. این فرایند بیم فورمینگ یا فرم‌دهی پرتوها نامیده می‌شود و توسط تولیدکنندگان روتر وایرلس با کیفیت بالا به کار گرفته می‌شود تا عملکرد شبکه‌سازی وایرلس خود را به حداکثر برسانند. 

5- ارتباط دوتایی 
در حال حاضر ایستگاه‌های پایه شبکه سلولار هر بار فقط می‌توانند سیگنال‌ها را دریافت یا انتقال دهند. فناوری Full duplex یا ارتباط دوتایی امکان دریافت و انتقال همزمان داده‌ها را فراهم می‌کند. 

مزایای تکنولوژی 5G برای مدیریت ناوگان 
استفاده از تکنولوژی 5G در وسایل نقلیه و بخش حمل و نقل باعث می‌شود مدیریت ناوگان با راندمان، قابلیت دید و کنترل بیشتر انجام شود. در نتیجه سودآوری و قدرت ناوگان و صنعت حمل و نقل به اندازه‌ای می‌رسد که تا به حال سابقه نداشته است. هزاران راننده کامیون که از طریق گوشی‌های هوشمند خود از خدمات آنلاین، ارتباطات و پرداخت استفاده می‌کنند، شبکه‌های 5G می‌توانند سرعت استفاده از خدمات آنلاین را حتی در مناطقی با سطح بالای تقاضا و تراکم بالای کاربران به شدت افزایش دهند. 
رانندگان و مدیران ناوگان به کمک تکنولوژی 5G قادر خواهند بود 5 برابر سریع‌تر از شبکه‌های همراه استفاده کنند. این شبکه‌ها میزان تأخیر در پاسخ‌دهی شبکه‌ها را به حداقل برسانند. تکنولوژی 5G تمامی صنایع از کشاورزی تا حمل و نقل را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مزایای این تکلوژی باعث می‌شود مدیریت ناوگان به سودآوری، بهره‌وری و عملکرد بالاتری دست یابند. برخی از مزایای این تکنولوژی را برای شما معرفی خواهیم کرد.  

  • سرعت: تکنولوژی 5G بسیار پر سرعت حتی در نواحی با جمعیت بالا 
هر نسل تکنولوژی وایرلس (بی سیم) ظرفیت‌ها و قابلیت‌های برتری نسبت به نسل قبلی دارد، محسوس‌ترین تغییر مربوط به افزایش قابل توجه در سرعت شبکه است. نسل پنجم شبکه یا 5G نیز از این رویه مستثنا نخواهد بود و نسبت به نسل قبل از خود سرعت بسیار بالاتری دارد. شبکه‌های 4G LTE بسیار سریع هستند، سرعت این شبکه به حدود Mb/s 100 نیز می‌رسد. اما شبکه‌های نسل پنجم به لطف تکلنولوژی امواج میلیمتری 10 برابر سریع‌تر خواهند بود، این سرعت در مناطق شهری پرجمعیت به بیش از Gb/s 1 هم خواهد رسید. بسیاری از پیشتازان تکنولوژی همچون سامسونگ، اریکسون، نوکیا، اینتل و سایر شرکت‌های فعال در این زمینه در حال آزمایش سرعت‌های بیش از Gb/s 1 نسل پنجم در نمونه‌های آزمایشی هستند و در این راستا با نقش‌آفرینان اصلی هر صنعت همکاری می‌کنند. 

  • ارتباطات: تکنولوژی 5G پشتیبان اینترنت اشیاء 
درست است که شبکه‌های 4G LTE بستر مناسبی برای استفاده از اینترنت اشیاء (IoT) را به وجود آورده است و مزایایی در این نسل از شبکه ارائه شده که کاملاً از اینترنت اشیاء پشتیبانی می‌کند؛ اما شبکه وایرلس 4G LTE به دلیل تراکم بالای ارتباطات با محدودیت همراه است و قادر به تحمل حجم بالای ارتباطات نیست. برای پشتیبانی از تعداد بالای سنسورهای فعال، تجهیزات پوشیدنی هوشمند و دستگاه‌های متصل، این محدودیت باید برطرف شود و نسل کنونی شبکه باید به روز رسانی شود. 
اتصال تعداد قابل توجه از دستگاه‌های وایرلس جدید به اینترنت و برای استفاده از اینترنت اشیاء، نسل کنونی شبکه باید ارتقا یابد. محدودیت‌های کنونی نسل چهارم شبکه همچنین سرعت پاسخ‌دهی به مشتری و دسترسی به شبکه رانندگان و مدیران ناوگان را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تکنولوژی 5G می‌تواند 100 برابر بیشتر از 4G LTE تراکم بالای ارتباطات را پشتیبانی خواهد کرد. 

  • پاسخ‌دهی: کاهش تأخیر در پاسخ‌دهی به کاربر  
یکی از معیارهای مهم برای سنجش عملکرد یک شبکه، نرخ تأخیر است، به عبارت بهتر به بازه زمانی بین درخواست و پاسخ گفته می‌شود. این نرخ تأخیر می‌تواند سرعت انتقال اطلاعات را تحت تأثیر قرار دهد. نرخ تأخیر شبکه 4G LTE بسیار پایین است، حدود 10 هزارم ثانیه طول می‌کشد داده‌ها در هوا مخابره شوند و 50 هزارم ثانیه طول می‌کشد از کاربر به کاربر منتقل شود. با استفاده از شبکه 4G LTE کاربران اینترنت می‌توانند تماس‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا و کمترین تأخیر داشته باشند. حال تصور کنید که تکنولوژی 5G با سرعت و ظرفیت‌هایی که ارائه خواهد داد چه کارایی در این زمینه دارد. نرخ‌های نسل پنجم شبکه حتی 5 تا 10 برابر پایین‌تر از نسل قبلی خواهد بود. این کاهش در نرخ تأخیر باعث خواهد شد پاسخ‌دهی به زمان واقعی نزدیک‌تر شود که مزیتی مهم برای مدیران ناوگان و رانندگان به شمار می‌رود. 
پاسخ‌دهی در زمان واقعی یکی از مهمترین مزایای تکنولوژی 5G برای حوزه مدیریت ناوگان است، به ویژه نقش مهمی در افزایش ایمنی وسایل نقلیه و جلوگیری از تصادفات ایفا می‌کند. در بخش زیر برخی از مزایای این تکنولوژی برای حوزه مدیریت ناوگان و وسایل نقلیه به طور خلاصه معرفی شده است. 

  • رانندگان روز به روز به میزان بیشتری از سنسورها و قابلیت‌های بازدارنده تصادفات استفاده می‌کنند تا بتوانند به رانندگی خود در خیابان ادامه داده، از وقوع تصادفات جلوگیری کرده و در زمان تصادف با مراکز اورژانس تماس بگیرند. شناسایی سنسور در یک وسیله نقلیه در حال حرکت نیاز به نرخ تأخیر بسیار پایین دارد و پاسخ‌دهی در زمان واقعی دارد که از قابلیت‌های تکنولوژی 5G است. با توجه به نرخ پایین تأخیر در یک شبکه 5G ایده‌آل و کاملاً بهینه شده، برای یک کامیون یا خودرو خودکار که با سرعت 60 متر در ساعت در حال حرکت است، از زمانی که یک مانع را شناسایی کرده تا زمانی که فرمان ترمز اجرا می‌شود مسافتی در حدود سه سانتی متر طی خواهد شد. این عملکرد قابل قیاس با یک سیستم ترمزگیری ضد قفل استاندارد است. 
  • کاربردهای منحصر به فردی برای ارتباطات ماشین به ماشین (V2V) وجود دارد، از جمله می‌توان به سیستم‌های پیشرفته کمک راننده حرکت در تقاطع، گردش به چپ و چراغ‌های ترمز الکترونیک اضطراری (برای مواقع دید ضعیف) اشاره کرد. به علاوه ارتباطات ماشین به ماشین می‌توانند هشدار تصادف از قبل، هشدارهای نقطه کور و تصادف و هشدارهای عدم سبقت را ارتقا دهند. در حال حاضر تحقیقاتی در رابطه با برخی از تکنولوژی‌های مربوط به ارتباطات برد کوتاه مستقیم یا DSRC انجام گرفته است، اما تأثیر هیچ کدام از آن‌ها قابل مقایسه با نقش با ارزش تکنولوژی 5G در آینده نیستند. ارتباطات ماشین به ماشین همچنین نقش مهمی در ایمنی کاربران وسایل نقلیه ایفا می‌کند، این تکنولوژی می‌تواند تا 80 درصد از وقوع تصادفات رانندگی جلوگیری کند. نسل پنجم شبکه با توجه به قابلیت‌های خود می‌تواند حتی باعث پیشرفت بیشتر ارتباطات ماشین به ماشین شود. 
مدیران ناوگان هم اکنون به ارزش‌های دنیای دیجیتال و مزایای شبکه‌های 4G  پی برده‌اند و کاملاً آماده و مشتاق برای بهره‌مندی از مزایای شبکه 5G هستند. با توجه زیرساخت‌های هوشمند، خودروهای بدون سرنشین و بسیاری دیگر از محصولات مجهز به هوش مصنوعی، بسیاری از افراد و شرکت‌های فعال در حوزه خودرو و حمل و نقل معتقدند شبکه‌های 5G می‌تواند تغییر و تحولی شگرف در این صنعت رو به رشد به وجود آورند. 
تکنولوژی با سرعتی بیشتر از آنچه فکرش را بکنید متحول می‌شود، با این حال مدت زمانی طول می‌کشد تا شبکه‌های 5G رسماً مستقر شوند و جای نسل قبلی را بگیرند. شاید اکنون تصور استفاده از این شبکه جدید برای مدیریت ناوگان در کل کشور دشوار باشد، اما خیلی زود مزایای قابل توجه آن برای فعالان این حوزه مشخص خواهد شد. ما در دنیایی زندگی می‌کنیم که جرایم سایبری به تهدیدی ثابت برای اکثر افراد تبدیل شده است، بدیهی است که ارتباطات سریع‌تر و وسیع‌تر منجر به تخلفات سریع‌تر هم خواهد شد، بر همین اساس ناوگان نیز باید از شبکه‌های سریع‌تر برای مقابله با این جرایم و محافظت از اموال خود استفاده کنند. تا زمانی که شبکه‌های 5G به طور کامل مستقر نشود نمی‌توان با قطعیت از مزایا یا معایب این شبکه‌ها سخن گفت، اما نگران نباشید 5G در راه است و به زودی توانایی‌های آن آشکار خواهد شد.