5Gの普及で暮らしを変える中国~最新動向と3つの事例

最近よく耳にする5Gという言葉ですが、いったいどんなものかご存じでしょうか。5Gとは第5世代移動通信規格の略称で2020年には日本でも商用サービスが開始され話題となりました。5Gは携帯電話やスマートフォンの通信を高速化するだけでなく、AIやスマートシティ、自動運転などの発展に欠かせない重要な技術であり、世界各国で普及が進められています。なかでも中国は5G分野において高い技術力を持つ企業が多く存在し、中国の動向は世界から注目されています。今回はそんな中国の最新動向、そして5Gについて学んでいきましょう。

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5Gとは大容量データの高速通信などの特徴を持つ通信規格のこと

5Gとは第5世代移動通信規格の略称で、2019年から世界各国で商用サービスが開始されました。5Gには4Gと比較して主に「高速・大容量化」、「低遅延」、「多数接続」の3つの特徴があります。それぞれどのような技術が用いられ、どんなことが実現されるのでしょうか。

4Gとは何が違うの? 次世代通信規格5Gの3つの特徴

1.「高速・大容量化」、通信速度は4Gの20倍

基地局のアンテナを集積する技術「Massive-MIMO」や電波を鋭いビーム状にして発信する技術「ビームフォーミング」を用いることで、4Gでは困難だった高周波帯を活用し高速・大容量化を実現することができます。4Gの通信速度は1Gbpsでしたが5Gでは20Gbpsまで高速化されます。

2.「低遅延」、伝送遅延は4Gの10分の1

基地局の近くにサーバーを設置することによりデバイスとサーバーの物理的距離を縮め、通信時間を短縮する技術「エッジコンピューティング」により、低遅延の通信を実現することができます。また、低遅延が必要なデータ通信とそうでないデータ通信を切り分けて取り扱うネットワークスライシング技術によって安定した通信を可能にします。4Gでは10msの伝送遅延がありましたが5Gでは10分の1まで改善されます。

3.「多数接続」、同時接続数は4Gの10倍

これまでデバイスと基地局で通信を始める場合、基地局から事前許可(Grant、グラント)を発行していましたが、5Gでは基地局の事前許可なしで通信を行える技術「グラントフリー」により、通信の混雑をなくすことで多数接続を実現することができます。4Gでは10万デバイス/㎢でしたが、5Gでは100万デバイス/㎢と10倍のデバイスが接続可能になります。(参考文献1、2)

5Gには2種類ある? SA方式とNSA方式による違い

5Gのネットワーク構成にはSA(Standalone)方式とNSA(Non-Standalone)方式の2種類が存在します。NSA方式は既存の4Gのコアネットワークと5G基地局を組み合わせたものであり、データの伝送のみに5Gが利用され、そのほかの通信制御は4Gが利用されることになります。そのため、既存システムを利用することから比較的導入への障壁は低いというメリットがあります。しかし5Gを利用しているのがデータ伝送のみであるため、本来5Gが持つ「低遅延」、「多数接続」の特徴を活かすことができません。一方、SA方式はコアネットワークも含めて5Gの技術を利用するため、前述したような5Gの特徴すべてを活かした通信が可能になります。(参考文献3)

医療などの複数分野ですでに実用化の状態にある中国の5G活用事例

2019年11月、米国、韓国に続いて中国でもスマートフォン向けに5Gのサービス提供が始まりました。その後2020年6月には25万もの基地局建設が完成したといわれており、5Gの普及に向けて整備が進められています。そんな中国ではすでに様々な分野で5Gが活用されています。(参考文献4)

1. COVID-19拡散を防止する5Gパトロールロボット(Guangzhou Gosuncn Robot Company)

現在世界中で猛威を振るっているCOVID-19ですが、中国では感染拡大を防ぐために5Gを活用したパトロールロボットの導入が進んでいます。5Gパトロールロボットは、台湾のAdvantech社のソフトウェアを使用して中国のGuangzhou Gosuncn Robot Company社によって開発されました。空港や大型商業施設などに導入されており、マスクの着用と体温の監視を行っています。ロボットには5つの高解像度カメラと赤外線温度計が装備されています。そのカメラと温度計を使用することにより半径5m以内で最大10人の温度、マスク着用の有無を監視することができます。高温もしくはマスクの着用が無いと検出されると関係当局に対してアラートが送信され、管理センターでリアルタイムの状況判断、意思決定を行うことができます。(参考文献5)

5Gパトロールロボットによる体温監視のイメージ
5Gパトロールロボットによる体温監視のイメージ


2. どこでも高いレベルの診療が受けられる遠隔手術(福建聯通、福建医科大学孟超肝胆病院ら)

2019年、中国福建省にある病院で世界初の5G遠隔操作手術が成功しました。これまで4Gでは手術画面に0.27秒の誤差が生じると言われていましたが、5Gネットワークでは細かい出血などの状況まで確認できるようになっており、タイムラグも0.01秒とほぼないとされています。そのためリアルタイムで送られてきた高画質動画を確認しながら手術を行うことが可能になり、手術を行った病院と執刀医のいる病院間の距離が約50キロあったにもかかわらず手術を成功させることができました。これ以外にも中国では2台のロボットを使用した遠隔整形外科手術を成功させており、手術の質と安全性を高め、過疎地の医療格差を埋めることが期待されています。(参考文献6)

5G遠隔手術のイメージ
5G遠隔手術のイメージ


3. ゲートを通るだけで支払いが完了、5Gを活用した中国の無人コンビニ (愛趣拿)

2019年上海にオープンした「愛趣拿」は店員もいなければレジもない完全無人のコンビニです。このコンビニにはあらかじめアプリで顔画像、口座番号などを登録し、QRコードを読み取ることで入店ができます。入店後は気に入った商品を手に取り、そのまま出口を通過すると瞬時に決済が行われるようになっています。店内には数十台の高画質カメラが設置されており、その映像からAIが入店したお客の行動をリアルタイムで監視します。商品棚にはセンサーが設置されているので、商品が手に取られるとその変化を検知します。このカメラに映るお客の行動とセンサーの変化が結び付けられ、退店時に自動で決済が行われるのです。(参考文献7)

5Gが普及することでより一層重要になるセキュリティ対策

5Gが普及することで産業の様々な分野においてデータ収集、分析などが行われるため、5Gのネットワークはネットワークの仮想化、ソフトウェア化が進み、従来のネットワーク構造とは異なる特徴を有することが想定されています。また、様々な産業用途において利用されることが想定されます。そのため、従来インターネットに接続されていなかった機器、インフラなどが無線経由で接続されることになり、システムのセキュリティ対策はより一層重要となります。また、ICT製品、サービスの製造・流通の過程で不正なプログラムの組み込み、改ざんなどが行われるなどのリスクも存在するため対策が必要となります。(参考文献8)

世界に貢献する中国の5G特許

ドイツ特許データベース会社IPlyticsによると2020年1月時点の5G関連の標準必須特許の保有件数は中国のHuawei社が3,147件でトップとなっています。ランキング上位20社のうち中国の企業は6社がランクインをしています。また、2019年の通信基地局世界シェアを見てもHuawei社が34.4%でトップとなっており、5Gの分野において中国が他国をリードしていることがわかります。(参考文献4)

18兆円もの投資を行う「新基建」によって加速する中国の5G応用

2020年5月に行われた全国人民代表大会(全人代)にて重点的に投資を行っていく項目に「新型基礎施設建設」(以下、新基建)があげられました。新基建とは次世代情報ネットワークを発展させ、デジタル化、スマート化などを実現するためのインフラシステムを構築するための政策です。新基建には5G、AI、ビッグデータセンター、産業インターネット、超高圧送電線、都市間高速鉄道、新エネルギー車の充電スタンド網の7つの重点項目があります。2020年にはこれらの7項目に約18兆円もの投資がされることが予想されています。中でも5Gはコロナ禍対策により、無人配達や遠隔診療の分野において需要が高まっており注目されている項目のため、さらに普及が加速していくことが予想されます。(参考文献9)

まとめ

2019年から商用化がスタートした中国ではすでに様々な分野にて5Gが活用されており、5G分野において高い技術力を持っていることがわかります。さらに5G技術は中国の政策として重要な項目であるため、今後もさらに発展が加速していくことが予想されます。5Gで世界をリードしようとする中国が持つ5G技術や活用事例は、日本や世界各国の5G技術の発展させていくうえで非常に重要な情報です。今後も中国の動向に注目していく必要がありそうです。


▽参考文献

参考文献1:『5Gとは? 第5世代移動通信システムの実用化でできることを簡単に解説』(株式会社 モンスター・ラボ)2020年6月
参考文献2:『「5G」を支える技術革新 3つの利用シナリオをバス輸送にたとえる』(日経BizGate)2019年9月
参考文献3:『ケータイ用語の基礎知識 第941回:NSA・SA方式とは』(株式会社インプレス)2020年2月
参考文献4:『中国で蓄積が進む5Gの活用事例(ユースケース)』(独立行政法人日本貿易振興機構(ジェトロ))2020年7月
参考文献5:『How 5G-powered robots are helping China fight coronavirus(和訳:5G搭載ロボットが中国のコロナウイルスとの戦いをどのように支援しているか)』(SmartCitiesWorldLtd)2020年3月
参考文献6:『福建成功实施全球首例5G远程外科手术(和訳:福建は世界初の5G遠隔手術の実施に成功しました)』(Xinhua News Agency)2019年1月
参考文献7:『中国初の5G無感覚決済コンビニ、上海でオープン』(人民網)2019年9月
参考文献8:『IoT・5Gセキュリティ総合対策2020(案)』(総務省)
参考文献9:『香港株式市場フラッシュ” 5G ネットワーク新時代を切り開く中国の「新基建」”』(フィリップ証券株式会社)2020年6月

 

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