5G、AI、IoTが「インテリジェントな接続」を実現する方法

5G、人工知能（AI）、モノのインターネット（IoT）技術の発展により、あらゆるものがインテリジェントに相互接続される時代が到来しています。この技術の融合は私たちの生活や仕事の仕方を変える可能性を秘めていますが、その恩恵が実現されるまでには、まだいくつかの不確実性と克服すべき障壁が残っています。

1. インテリジェントな相互接続 = 5G + AI + モノのインターネット

インテリジェント コネクティビティとは、技術開発を加速し、革新的な新しいデジタル サービスを提供する手段として、5G、AI、モノのインターネットの融合を予見する概念です。インテリジェントな相互接続のビジョンでは、IoT システムのマシン、デバイス、センサーによって収集されたデジタル情報が人工知能技術を通じて分析および相関され、より有意義で有用な方法でユーザーに提示されます。これにより、意思決定能力が向上し、ユーザーにパーソナライズされたエクスペリエンスが提供され、人々とその周囲とのやり取りがより豊かで満足のいくものになります。

人工知能がより洗練されるにつれて、コンピューティング能力の向上、データ サイエンティストの教育、高度なアルゴリズムを作成するための機械学習ツールの利用可能性により、モノのインターネットは主流の採用に向かっています。

5G は、これらのテクノロジーを次のレベルに引き上げ、インテリジェントな接続のビジョンを実現するために欠けている要素を表しています。 5Gネットワ​​ークの超高速性と超低遅延性、そしてモノのインターネットによって収集される大量のデータと人工知能技術の複雑性と意思決定能力を組み合わせることで、あらゆる業界が新たな変革能力を獲得できるようになり、私たちの社会や生活、仕事のあり方を変えることになるでしょう。

スマートコネクティビティは、次の 5 つの主要分野で重要な役割を果たします。

• 運輸・物流
• 工業および製造業
• 健康管理
• 公安
• その他の分野

1. 運輸・物流

交通分野では、インテリジェントな接続により道路の安全性と交通効率が向上し、よりスムーズな交通の流れが実現します。物流分野では、インテリジェントな接続により、商品配送の効率と柔軟性が向上し、物流輸送の速度とコスト効率が向上する可能性があります。

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5GとAIの融合により、運転支援システムと交通監視システムが最大限の能力を発揮できるようになる（画像提供：Intel）

• ユースケース 1: AI ベースの運転支援および交通監視システム。 5G ネットワークの低遅延性を活用することで、道路利用者と道路沿いのインフラストラクチャは豊富なリアルタイム情報を収集し、共有できるようになります。たとえば、車両、自転車、歩行者の位置と速度、天候や道路状況、交通渋滞、道路上のその他の障害物に関するデータなどです。スマート交通監視システムと AI ベースの車載コンピューターは、このデータを活用してドライバーに視覚的な推奨事項を提供します。たとえば、他の車両との衝突を回避したり、目的地までの最適なルートを動的に計画したりします。
• ユースケース 2: 自動運転車。最終的には、5G と AI によって安全で信頼性の高い自動運転車が実現します。これらの車両システムには、車載センサーで収集されたデータと、路側基地局や他の車両から5Gネットワ​​ークを介して提供されるデータに基づいて、車両周辺の環境を感知し、あらゆる状況に適応できるAIベースの車載コンピューターが搭載されます。自動運転車は、現在私たちが利用しているUberのようなサービスに似た、無人公共交通機関向けにカスタマイズされた新しいモビリティサービスモデルももたらすでしょう。後者は運転手の訓練に必要な時間と費用を節約するため、最終的には現在の公共交通機関や民間交通機関よりも費用対効果が高くなります。
• ユースケース 3: 自動運転車両による配達。 5G ネットワークは、無人配送ロボットやドローンなどの多数の自律型地上・航空機をサポートし、オペレーターが移動を正確に調整して、途中で他の自律型車両、建物、その他の静的障害物との衝突を回避できるようにします。たとえば、ドローンはすでに高速かつ安全な輸送手段として非常に有望視されています。ドローンは、ターミナルの場所が困難な地形や混雑した道路である場合に特に便利であり、現在の人間による配送システムよりも安価になる可能性があります。

2. 産業と製造

産業分野では、インテリジェントな接続により生産性が向上し、人的エラーが削減されるとともに、コストが削減され、作業者の安全が確保されます。スマートな接続により、産業施設の遠隔操作が可能になり、現場スタッフの必要性も軽減されるため、生産施設の設置場所を選択する柔軟性が向上します。

• ユースケース 1: 工場の自動化と産業用ロボットのリモート制御。 5G の高データレート、超低遅延、高信頼性により、産業プロセスの自動化や機械やロボットの遠隔制御が強化されます。たとえば、機械学習アルゴリズムは、センサーやカメラから収集したデータを使用して、操作中のミスをオペレーターに即座に通知したり、システムがリアルタイムでエラーを自動的に修正したりすることができます。 5G により、オペレーターは産業用ロボットの動きを遠隔で監視および調整したり、触覚手袋や VR/AR ヘッドセットなどの接続ツールを介してリアルタイムで対話したりして、触覚と視覚によるフィードバックを得ることも可能になります。
• ユースケース 2: リモート検査とメンテナンス、および作業員のトレーニング。同時に、インテリジェントな接続性によって駆動されるタッチインターネット アプリケーションは、検査、メンテナンス、修理などのタスクのリモート実行もサポートします。これにより、原子力発電所、石油掘削装置、採掘現場など、危険でアクセスが困難な場所や住みにくい場所での作業にかかるコストとリスクが大幅に削減されます。同じシステムを使用して、作業者のトレーニングを実行またはサポートしたり、安全な環境で複雑な状況をシミュレートしたりすることもできます。

3. ヘルスケア

インテリジェントな接続により、より低コストでより効果的な予防ケアが実現し、医療管理者はリソースの使用を最適化できるようになります。さらに、スマートコネクティビティにより遠隔診断や遠隔手術が可能になり、現在は医療専門家の地理的な場所によって制限されているヘルスケアサービスに革命をもたらす可能性があります。

• ユースケース 1: 遠隔健康モニタリングと病気予防。 5G の高可用性と多数の接続のサポートは、ウェアラブル デバイスを通じて着用者のさまざまな生体認証パラメータを監視するのに役立ちます。こうしたタイプのソリューションが一般的になるにつれ、AI ベースのヘルスケア プラットフォームはこれらのデバイスから収集されたデータを分析し、患者の現在の健康状態を判断し、カスタマイズされた健康に関する推奨事項を提供し、潜在的な健康問題を予測するようになります。さらに、患者の医療状態をより包括的かつリアルタイムで把握することで、医療管理者はリソースを最適化し、病院に常に十分な量の医薬品や医療器具、機器が備わっていることを保証できます。
• ユースケース 2: 遠隔診断および医療手術。 5G ネットワークの高速性、低遅延性、超高信頼性により、スマート接続インターネット アプリケーションの触覚機能が実現し、医師は完全な医療検査を実施し、包括的な視聴覚および触覚フィードバックを提供できるため、いつでもどこでも診断を行うことができます。 5Gとモノのインターネットにより、医師は専門のロボットを操作して遠隔手術を行うことさえ可能になります。

4. 公共の安全

スマートな接続により、ビデオ監視、セキュリティ システム、緊急サービスの効率が向上し、都市の安全性が向上し、犯罪者と戦う機関が支援されます。

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5G、AI、モノのインターネットの融合により、都市はより安全な居住地となり、緊急サービスの効率も向上する（画像提供：Intel）

• ユースケース 1: インテリジェントなビデオ監視およびセキュリティ システム。 5G ネットワークにより、多数のセキュリティ アラーム、センサー、カメラの導入が容易になり、リアルタイムで高品質のビデオを送信して、遠隔監視を強化し、犯罪現場のより適切な評価を行うことができます。さらに、AI ベースのシステムは、さまざまなカメラの視野内で不審な人物を追跡するなど、容疑者の行動、ボディランゲージ、表情を自動的に分析して犯罪を検出し、リアルタイムで犯人を見つけます。さらに、過去の犯罪データを分析することで、AI ベースのプラットフォームは将来の犯罪を予測し、犯罪防止リソースの使用を最適化できるようになります。
• ユースケース 2: 緊急サービスと国境管理。移動中の車両に設置されたり、身体に装着されたり、ドローンに搭載された多数の5G接続カメラが、緊急サービスの活動の制御と調整に使用されます。遠隔操作または自律型のロボットは、倒壊または焼失した建物内での生存者の捜索など、危険な環境で人間に代わって活動する一方、ドローンは被災地の調査や、密輸業者やその他の違法行為を検知するための海岸線や山岳地帯の巡回に使用される。

5. その他の分野

上記のアプリケーションケースに加えて、インテリジェントな接続性は他の多くのケースでもイノベーションを可能にします。

• ユースケース 1: 5G と AI を組み合わせることで、仮想パーソナル アシスタントの機能をさらに強化し、情報の取得、予約、商品の購入をより迅速かつ容易に行うことができます。
• ユースケース 2: クラウドベースのゲーム サーバーを使用すると、プレーヤーはかさばる高価な機器を必要とせずにビデオ ゲームを楽しむことができ、AR/VR ディスプレイや触覚フィードバック付きのデバイスを使用することで、より没入感のあるゲーム体験を実現できます。
• ユースケース 3: 3D ホログラム ディスプレイはユーザーに現実感を提供し、ユーザーは自宅でくつろぎながら遠く離れた場所でのライブ スポーツや音楽イベントを視聴できます。

さらに、AIの革命的な可能性と5Gネットワ​​ークの巨大な容量を組み合わせることで、センサーネットワークデータのリアルタイム収集と分析がさらに強化され、エネルギーの使用方法、農地の灌漑、商品の配送がより効率的になり、廃棄物と汚染が削減されます。以下の表は、スマート相互接続試験の強固な基盤を形成できる既存の 5G 試験の例を示しています。

2. 理想から現実へ

説明したアプリケーション事例は、スマート相互接続コンセプトで何が可能かをよく表しています。これらのアプリケーションの中には実現不可能と思われるものもありますが、他のアプリケーションはすでに今日実現可能です。すでに導入されているケースもあります。ただし、使用される接続技術は 5G ではなく、LTE、Wi-Fi、光ファイバーなどです。 5G、AI、モノのインターネットからのビッグデータの強力な組み合わせは、将来の最も強力なアプリケーションの基盤を提供すると同時に、現在すでに実現可能なアプリケーションがその可能性を最大限に発揮できるようにします。

結論 1: インテリジェントな相互接続の時代が到来したと断言するのは時期尚早です。

技術的には、5G ネットワークのビジョンは魅力的ですが、それを実現するために必要な要素はまだ成熟していません。 VR/AR、触覚インターネット、自律走行車などのアプリケーションはまだ開発の初期段階にあり、解決すべき技術的および規制上の問題がまだ多く残っています。 IoT 分析企業は、これらの問題が解決され、前述のアプリケーション シナリオが実現可能になるまでには、少なくともあと 5 ～ 10 年はかかると考えています。

5G もまだ導入の初期段階ですが、モバイル通信事業者は過去数年間で 5G 技術の開発とテストを急速に進めており、3GPP は 2020 年に 5G 標準のリリース 16 をリリースする予定です。そうして初めて、業界はテクノロジーによって約束されたパフォーマンスの向上を実際に実現できる最初の 5G ネットワークを手に入れることができるのです。

結論2：スマート相互接続技術が業界と社会の実際のニーズを満たすことを保証することは難しい問題である

主な問題は、技術的に成熟し、相互接続を実現することです。技術的には、業界は最終的にそこに到達するでしょう。本当の課題は、これらのスマートで接続されたテクノロジーが産業界と社会の実際のニーズを満たすようにすることです。テクノロジーベンダーは、テクノロジーの実際のニーズを適切に評価せずに、テクノロジーを積極的に宣伝する傾向があります。リスクは、誰も本当に準備ができていないことです。

おそらく5Gが最も典型的な例でしょう。 5G がほぼすべての業界を改善することは間違いありません。しかし、通信事業者は、特に超低遅延と大規模な接続性といったインフラに必要な巨額の投資を推進する説得力のあるビジネスケースが現時点では存在しないことに気付きました。これは、誰もそれを必要としないという意味ではなく、生産性、効率性、金銭的利益の期待される改善の観点から、そのコストが正当化されないと考えられるという意味です。私たちは、テクノロジーユーザーの実際のニーズを特定するという点で、業界がまだ成熟する必要があるものだと考えています。

結論3: 短期的には、メディアとエンターテインメントが5Gの主な応用分野となる

短期的には、通信事業者はメディアおよびエンターテインメント業界を 5G の主要な応用分野として認識しています。消費者は、いつでもどこからでも Netflix を視聴したり、ビデオ通話をしたり、Facebook や Instagram にライブストリーミングしたりできるように、より広い帯域幅とより高速な速度を求めています。ここでのアプリケーションはよりシンプルで販売も簡単です。第二に、自動車産業も非常に有望であると思われます。コネクテッドカー環境は IoT の面ですでにかなり成熟しており、消費者向けの新しいサービスが登場し、人々はそれらにお金を使う意欲を持っています。しかし、この 2 つの領域以外では、状況は楽観的ではないようです。

3. 結論

スマートコネクティビティの時代に入る前に、やるべきことはまだたくさんあります。技術が成熟し、政策が完成し、多額の資本が投資されなければなりません。業界チェーン内の関心のあるすべての企業がこの共通の目標を達成するために協力すれば、最終的には達成されるでしょう。