Når den femte generasjonen av mobilnettverk rulles ut fra år 2020 vil et økende antall ting og maskiner bli koblet til internett, slik at alt fra vinduer til biler kan snakke sammen og hjelpe deg.

Det er en god sjanse for at du først de siste parene år har begynt å bruke på smarttelefonen din slik at du kan laste ned en app på få sekunder og se TV, når du er på farten.

Men blant dem som bygger mobilnettverk, er 4G allerede en gammel teknologi. De har for lengst lagt hodene i bløt for å tenke ut den femte generasjonen av mobilnettverk, 5G.

Det altoverskyggende ønsket handler om bedre å kunne fasilitere det såkalte Internett of Things . «Tingenes internet» er en utvikling som allerede er i gang, hvor allverdens gjenstander blir knyttet til internett.

«5G handler om kommunikasjon mellom mennesker akkurat som 2G, 3G og 4G. Dessuten handler det om kommunikasjon mellom apparater som gjør ting på vegne av mennesker. Det kan være alt fra små apparater som styrer elektrisitet eller varme i hjemmet, eller ting store som biler. Det gjør at hjem, fabrikker, biler, helsesektoren og samfunnet som helhet blir mer knyttet sammen», sier Rahim Tafazolli som er professor og direktør for Institute of Communication Systems på University of Surrey i England.

«Du kommer til å bruke tiden din bedre»

Rahim Tafazolli mener at 5G kan gjøre oss mer effektive og produktive.

«Du kommer til å bruke tiden din bedre. Jeg bruker selv to timer om dagen i bilen min. Den kommunikasjonen jeg har i kontoret mitt eller hjemme kanjeg også kunne ha i bilen. Hvis du arbeider på en fabrikk og gjør det samme dag ut og inn dag trenger du ikke å gjøre det lengre. Roboter og maskiner kan gjøre det for deg fordi de blir knyttet sammen trådløst. Da kan du bruke din tid mer effektivt på viktigere ting», sier Rahim Tafazolli.

Rahim Tafazolli førte ordet i en paneldebatt nylig på konferansen «5G Huddle» i København, hvor forskere, toppfolk fra mobilindustrien og andre interessenter fra hele verden møttes for å diskutere hva 5G skal kunne gjøre når det blir tilgjengelig fra 2020.

Paraplyen lyser, når regnet er på vei

I takt med utbredelsen av Internet of Things vil et vell av nye muligheter oppstå uansett hvor man befinner seg. Den utviklingen vil bli styrket når 5G-nettverket etter planen blir lansert i år 2020.

«Utviklingen av smarte hjem og smarte byer vil gå raskere. Du vil i enda høyere grad kunne bruke mobiltelefonen til å se når bussen kommer, hvilke interessante filmer det er på kino, og hvor det er åpent», sier Knud Erik Skouby som er professor ved Institut for Elektroniske Systemer ved Aalborg universitet.

I sammenknyttede bygninger er det allerede nå mulig å fjernstyre og automatisere en lang rekke funksjoner, slik at man blant annet sparer på elektrisitet- og varmeregningen og får et bedre inneklima.

Varmen kan for eksempel slås av når man er ute å reiser, og når man er på vei hjem kan man skru opp varmen via mobilen slik at det er varmt når man går inn døren. Et annet eksempel er den danske virksomheten Velux’ smarte vinduene som kan lukke og åpne av seg selv – enten på forutbestemt tidspunkter eller ved trykk på en knapp på mobiltelefonen.

Vi mennesker vil også bli mer og mer knyttet med sensorer i for eksempel klokker eller tøy som kan overvåke vår geografiske posisjon, aktivitet og biologiske markører i kroppen slik som puls, pust og søvnmønster. Telefonselskapet TeliaSonera har i Sverige testet en helsepakke som gjør det mulig å måle alt fra blodtrykk til lungekapasitet hjemme fra stuen sin, hvo så man kan velge å sende opplysningene til legen sin eller en pårørende.

Dessuten forventes det at et hav av vanlige gjenstander omkring oss vil få nytt liv ved å bli knyttet til internett. Et klassisk eksempel er en paraply som av seg selv slår opp på hjemmesiden accuweather.com og sjekker værvarselet, hvor så håndtaket blinker i forskjellige mønstre, alt etter om regn, snø eller tordenvær er på vei, slik at man husker å ta den med seg når man går ut.

Biler skal snakke sammen

Noen av de nye apparatene setter krav til at framtidens 5G-nettverk skal levere opplysninger med en forsinkelse på under et millisekund. Til sammenligning er svartiden på 4G-nettverket typisk over 100 millisekunder, og man skal være heldig for å oppleve svartider på 25 millisekunder.

Den ekstremt lille forsinkelsen vil bli viktig for augmented reality-briller som kan legge et lag av informasjon over det man ser på. Snur man for eksempel hodet mot en butikk, kan tekst om utvalget og åpningstidene dukke opp i brillen.

«Hvis du har på brillen, og du flytter hodet slik at du får ny informasjo, skal det faktisk utrolig lave svartider til for at du ikke skal bli sjøsyk», sier Preben Mogensen som både er professor ved Institut for Elektroniske Systemer på Aalborg universitet og en del av Nokias forskningsavdeling.

Selvkjørende biler vil også få bruk for at svartiden er enormt lav samt at forbindelsen er ekstremt pålitelig. Bilene vil nemlig få bruk for å kunne kommunisere med hverandre, trafikklys, skilt og selve veien for å kunne avstemme kjøringen i forhold til ting på litt lengre avstand, som den ikke selv kan se med sine kameraer og radarer.

«På en motorvei med seks spor, hvor noen vil kjøre forbi og gjøre et sporskifte er det en utrolig stor kompleksitet som ligger i å gi avstand til hverandre, slik at den minste forsinkelsen i kommunikasjonen gjør at det blir et ustabilt system», forklarer Preben Mogensen.

I takt med at flere og flere biler blir koblet til nettet vil det også bli mulig å lete etter ledige parkeringsplasser på mobiltelefoners kort, finne stjålne biler, basere forsikringspremien på folks kjøringstil og å få bilen til å ringe etter hjelp av seg selv, hvis den havner i en ulykke.

Last ned 100 ganger raskere

Nedlastingfarten vil også bli markant bedre med 5G. Utviklerene snakker om farter på opp mot 20 Gbit/ser, noe som svarer til å kunne hente en hel film i Full HD-oppløsning på et par sekunder. Fordi brukerne skal deles om båndbredden vil de i praksis ikke komme i nærheten av å oppleve den farten. Anslagene er at på at en mobiltelefon vil man kunne hente data med 100-1000 Mbit/ser, noe som er 10-100 ganger raskere enn på det nåværende 4G-nettet og det vil være mer enn nok til å streame video i det nye, superskarpe Ultra HD-formatet.

Likevel er det ikke nedlastingfarten som kommer til å være den mest merkbare forskjellen på 4G og 5G.

«Den store opplevelsen vil være at man brer ut tjenesteflaten til en hel masse nye ting, snarere enn om det kjører i 20 megabit eller 1 gigabit», sier Knud Erik Skouby.

Hackere kan komme helt tettere på

Mange av de nevnte eksemplene på ting som blir koblet til nettet i disse årene, finnes allerede, og med 5G får de større utbredelse. Men det vil også bli laget noen helt nye dingser som ingen tenker på før framtidens raske mobilnett blir rullet ut.

«De viktigste applikasjonene er faktisk dem vi ikke vet om enda. Jeg tror at vi er naive hvis vi tror at vi kan forutsi framtidens superkule applikasjoner, da ville vi ikke sitte her. Da ville vi vært i gang med å starte opp en ny virksomhet», sier Erik Dahlman som er Senior Expert hos Ericsson Research.

Til gjengjeld kan utviklerene forutsi at sikkerheten i 5G-nettverket er avgjørende. Da mange av de sammenknyttede tingene går svært tett innpå på folks privatliv, og noen av dem kan påvirke mennesker rent fysisk, kan det nemlig gjøre stor skade hvis tingene blir hacket.

«Jo mer som kommer ut, jo mer vanskelig blir det å ha med å gjøre. Hvis dette her skal komme til å fungere effektivt må man ha styr på sikkerheten og folks privatliv. Det blir en stor utfordring», sier Knud Erik Skouby.

Spesifikasjoner og frekvenser skal på plass

I det hele tatt skal utviklerene av nettverket løse en del utfordringer før 5G blir en realitet. Først skal de bli enige om standardene for det 5G helt presis skal kunne gjøre, og så skal selve teknikken og infrastrukturen i nettverket utvikles.

Blant annet skal prosessorkraften i apparatene økes for å kunne håndtere større datamengder, strømforbruket skal senkes for at ikke å tømme batteriene for raskt, og mobilselskapenes såkalte kjernenettverk skal tettere på brukerne for å gjøre responstiden lavere.

Dessuten skal man fra politisk hold avgjøre hvilke frekvenser 5G skal operere i. Siden det er rift om plassen i det lave frekvensområdet, som blant andre tv- og radiostasjoner bruker skal 5G primært ligge i svært høye frekvensbånd. Det er en fordel i forhold til å levere store mengder data på et lite område, men det gjør det vanskeligere å dekke et stort område og å trenge gjennom vegger.

5G-kappløpet er i gang

Mens det blir forhandlet om spesifikasjonene for 5G og tildelingen av frekvenser, er firmaer som Nokia, Ericsson, Samsung og Huawei allerede i gang med et intenst kappløp om å utvikle og ta patent på de teknologiene som blir ryggraden i 5G-nettverket.

Overgangen til 5G blir flytende

Nokia går etter å ha et kommersielt 5G-nettverk klart i Europa til EM-sluttrunden i juni 2020, noe som vil være få uker før Sommer-OL i Tokyo, hvor japanerne avgjort gjerne vil kunne tilby 5G. Men kanskje blir Europa og Japan overkjørt av Sør-Korea som angivelig går etter å vise fram teknologien allerede under Vinter-OL i Pyeongchang i 2018.

«Alle sier at 5G kommer og vil være her i 2020. Det er bare et spørsmål om hvem som kommer først», sier Knud Erik Skouby.

Det nåværende 4G-nettverket vil inntil da bli løpende oppgradert slik at man vil ikke oppleve en revolusjon av mobilnettet fra den ene dagen til den annen, mener forskerne fra Aalborg universitet.

«Utviklingen skjer dag for dag og er i bunn og grunn allerede i gang. Når vi når til 2020, kan det være at vi kan litt mer, men det er bare starten, og så fortsetter det på den andre siden av 2020. Se det som en eksponentiell utvikling, hvor du får 30 prosent mer i året», sier Preben Mogensen.

Noen YouTube filmer om Internet of Things: