Smart Cities dankzij het 5G-netwerk

Leefbare stad

We bekijken het even van grote hoogte. De wereldbevolking blijft de komende decennia flink groeien, tot zo’n 9 miljard mensen in 2050. Naar verwachting woont 70 procent van al die mensen in 2050 in steden. 6,3 miljard stadsbewoners dus. Zij willen allemaal een dak boven hun hoofd, eten, veilig naar hun werk, als het nodig is naar de dokter en af en toe wat ontspannen.

De vraag doemt op hoe we de metropolen leefbaar houden en het milieu sparen. Nieuwe technologieën zijn het antwoord en hier hebben we het 5G-netwerk voor nodig. Zo komen smart cities een stap dichterbij.

1. Wat maakt een stad smart?

Simpel gezegd: door informatie en data die gebruiksvoorwerpen en stadsbewoners produceren slim in te zetten. Of, zoals ze in smart city Bristol zeggen: “Door het gebruik van datasensoren kan smart city-technologie realtime reageren op dagelijkse gebeurtenissen zoals files, het regelen van vuilverwerking, evenementen, e-democratie, energievoorziening en meer.”

Internet of Things

Voorwerpen die data verzamelen en doorgeven: het Internet of Things (IoT). Vandaag de dag maken onze apparaten hier al deel van uit. Denk aan een smart-tv en thermostaat die gekoppeld is aan jouw telefoon. Ook zakelijk kunnen we straks steeds meer apparaten smart maken. Wie weet kunnen we zo op afstand meekijken of de robots in het magazijn nog goed werken. Een smart city is dan ook een soort hoogtepunt dat bereikt wordt als IoT tot volle wasdom komt.

5G-netwerk slim inzetten

“Het is wel belangrijk dat er ook echt intelligentie aan data en verbindingen wordt toegevoegd”, verduidelijkt Jasper Rothuizen, strategy manager en 5G-specialist bij T-Mobile. “Je kan de hele stad wel volhangen met parkeer- en luchtsensoren. Maar je moet met de verzamelde gegevens wel iets doen wat toegevoegde waarde heeft.

Zo kun je een ambulance of politiewagen helpen sneller op locatie te zijn. Een smart city zet op de route alvast de stoplichten op groen, zodat ander verkeer al weg is als de hulpverleners aan komen rijden. Proactief actie ondernemen dus, in plaats van reactief.”

Waarom is een 5G-netwerk noodzakelijk om een stad écht slim te maken?

Naar verwachting zijn in 2020 zo’n 50 miljard devices ‘ingeprikt’ op een netwerk. Dat kan vanalles zijn. Een smartphone of zelfs een complete werkplek dat zich direct naar jou aanpast wanneer je de ruimte binnenloopt. De meeste voorwerpen communiceren alleen met elkaar en dus niet met mensen. In veel gevallen gebeurt dat binnenshuis nog via wifi of zigbee en buitenshuis via 4G. Dat netwerk kan het nu ook nog prima aan.

Maar de komende jaren groeit het aantal mensen en communicerende apparaten echter zo hard dat het een nieuw netwerk vereist. Dit moet betrouwbaar zijn én zo’n hoge reactiesnelheid hebben (ook wel: lage latency) dat alles realtime met elkaar in verbinding staat. Alleen zo blijft de communicatie vlekkeloos verlopen. Uiteindelijk zal het netwerk daarom moeten voldoen aan de 5G-standaard; die kan dat aan.

3. Hoe verandert 5G het straatbeeld?

Op dit moment worden bestaande antennes waar nodig aangepast en voorbereid op technieken die een 5G-netwerk nodig heeft. Zo moeten ze meer signalen kunnen ontvangen en versturen. Ook wel bekend als ‘Massive MIMO’.

Een andere techniek is het gerichter sturen van signalen naar gebruikers (beamforming). Met 4G wordt elk signaal alle kanten opgestuurd, waardoor de kans op storing groter is. Met beamforming is er een veel betere controle over signalen; die volgen als het ware de gebruiker. Op het Leidseplein in Amsterdam staat momenteel al een antenne van T-Mobile die deze technieken toepast.

Nieuwe frequentie

Kleine antennes (small cells) zijn pas nodig op het moment dat netwerkbeheerders hoge frequentiebanden gaan gebruiken. In Nederland gaat het dan om de 26 GHz-band die nog geveild moet worden. Die banden worden nu nog nauwelijks gebruikt bieden zodoende een hoop ruimte om data over te versturen. Groot nadeel is echter dat muren en bomen de golven van die frequenties tegenhouden.

Dus toch overal kleine antennes?

Op elke 200 meter een kleine antenne neerzetten kan de oplossing zijn maar Fred Herrebout, senior commercial strategy manager bij T-Mobile, denkt gelukkig niet dat het zomaar zover gaat komen. “Misschien alleen op specifieke plekken waar hoge frequenties nodig zijn. Bijvoorbeeld bij verkeerslichten, stadions of woningen. Maar er zal geen ‘deken’ worden uitgespreid over het hele land, zoals dat nu bij 4G wel het geval is.”

4. Wat mogen we verwachten van een optimaal werkend 5G-netwerk in de stad?

Als het goed is werkt alles efficiënter. Parkeerplaatsen geven door wanneer ze niet bezet zijn. Zo hoef je geen plek te zoeken in een overvolle garage, maar rijd je er direct naartoe. In een zelfrijdende auto uiteraard. Deze vierwieler van de toekomst maakt zelf ook gebruik van data die hij via 5G doorkrijgt en verzamelt met eigen sensoren, radars en camera’s.

Wellicht worden dit soort auto’s dus ooit zelfs zo slim, dat ze reageren op jouw agenda en je al voor de deur van het kantoor ophalen om je naar de volgende afspraak te brengen.

Opereren op afstand

Terwijl jij op een belangrijk congres voor chirurgen bent, komt er een spoedgeval binnen. Jouw collega’s zitten in operatie en als niemand deze patiënt helpt kunnen de gevolgen groot zijn. Gelukkig kun je dan met behulp van 5G opereren op afstand. De lage latency zorgt voor een realtime verbinding en de apparaten voeren dus direct de orders op die jij 500 kilometer verderop doorgeeft.

Meer veiligheid

Het aantal camera’s in de stad zal blijven toenemen, omdat veel meer beelden in hoge snelheid geüpload kunnen worden. Op die manier wordt de stad steeds veiliger. Jij kunt als politieman de verzamelde informatie nu gebruiken om criminaliteit te bestrijden. Bijvoorbeeld door de herkenning van gezichten of patronen. Wie weet komt het ooit zover dat jij een foto in het systeem stuurt en direct informatie ziet waar deze persoon zich op dat moment precies bevindt.

Evenementen

De veiligheid wordt ook groter bij grote evenementen. Of alle andere plekken waar veel mensen aanwezig zijn. Van het 5G-netwerk zijn namelijk delen ‘af te sluiten’. Deze kunnen dan exclusief beschikbaar worden gemaakt voor de veiligheidsdiensten. Ondernemingen kunnen hier ook gebruik van maken. Om veilig informatie te delen bijvoorbeeld.

Alles wordt slimmer

Slimmere vuilverzameling kan 5G realiseren door pratende containers. En wanneer lantaarnpalen weten wanneer ze moeten branden en wanneer niet besparen we gigantisch veel elektriciteit. Met draagbare devices kunnen dokters patiënten op afstand monitoren, spreken en helpen en jij kunt jouw filiaal zelfsturend inrichten. De mogelijkheden zijn eindeloos.

Foto: Shutterstock