Voorpublicatie: 5G, de ruggengraat van de toekomst

In België komt de invoering van het supersnelle mobiele netwerk 5G met horten en stoten op gang. Voor onze zwakke productiviteitsgroei en ellenlange files lijkt de technologie de reddende engel. Maar we weten nog altijd niet of 5G wel zo’n groot verschil zal maken. Techjournalist Tom Cassauwers schreef een boek over 5G. Hier leest u een voorpublicatie over welke toepassingen 5G mogelijk maakt.

5G belooft ons een wereld waar letterlijk alles verbonden en smart is. Waar we intelligent door ons huis wakker gemaakt worden, waar we via autonome en verbonden voertuigen naar het werk gaan, waar onze maakindustrie door en door digitaal is, waar automatisering van menselijk werk het nieuwe normaal is en waar hulpdiensten verbonden en gerobotiseerd zijn. Alle technologieën die ik hierboven beschreef, steunen tot op een bepaald niveau op 5G, of worden vermeld als een usecase (die beschrijft wie met de technologie wat kan doen, nvdr) van het nieuwe netwerk. Het bovenstaande toekomstscenario vermeldde misschien nergens 5G, maar onderliggend aan al die technologieën zit een internetverbinding, en dus een netwerk. En 5G belooft, althans als we de hype mogen geloven, het netwerk te zijn dat al die technologieën zal verbinden. Sterker nog, de technische kenmerken van 5G beloven cruciaal te zijn om die bovenstaande technologieën überhaupt mogelijk te maken. En die toekomst bouwen we vandaag al. Heel wat universiteiten, ondernemers en bedrijven werken naarstig aan dit soort technologieën, ook in de Lage Landen. En we bouwen de toekomst overal rond ons in testbeds, labo’s, bedrijfsvloeren en co-workingspaces. Maar we moeten ook oppassen voor de hype. Operatoren en leveranciers doen misschien heel wat grandioze uitspraken rond de technologieën die ik hierboven beschreef, maar de realiteit is complexer. Zo zijn er heel wat toepassingen waarvoor 5G niet onontbeerlijk is, ze werken evengoed via andere netwerken. Het is daarnaast ook oppassen geblazen voor te grote claims. Toepassingen vormen namelijk het grootste vraagteken van 5G. We weten simpelweg niet welke usecases echt succesvol zullen zijn, en dus geld in het laatje brengen voor de operatoren. We moeten oppassen voor een 5G-winter, waar na de hype een periode komt zonder duidelijke usecases. Iets wat al bij vorige generaties mobiel internet gebeurde. Ondanks mijn hele verhaal over onze toekomst in 2030, zijn alle technologieën die ik daar schets allesbehalve zeker. Het blijft dus koffiedik kijken.

Opstopping aan de A12

Een interessante case voor via 5G verbonden wagens is het voorkomen van files. Begin 2019 paste het Vlaamse Agentschap voor Wegen en Verkeer bijvoorbeeld de verkeerslichten aan op de snelweg A12, die tussen Brussel en Antwerpen loopt. Het resultaat? Apocalyptische files. Maar liefst 10 kilometer op een bepaald moment. Het overheidsagentschap wilde aanvankelijk meer ruimte geven voor fietsers. Maar dat zorgde al snel voor opstoppingen. Dat dwong hen er uiteindelijk toe om hun bijstelling aan te passen. Automobilisten reageerden er namelijk niet goed op, en het resultaat was meer verkeershinder. Via verbonden wagens en verkeerslichten kunnen we dat soort processen misschien verbeteren in de toekomst. Zo zou je via geavanceerde statistiek en algoritmes een soort ideaal patroon voor de verkeerslichten in elkaar kunnen steken, al dan niet met realtime bijstellingen. Zo zorgt 5G voor minder files, en tegelijk meer verkeersveiligheid.

Industrie

Een andere belangrijke niche voor 5G is IoT en smart industry. IoT staat voor Internet of Things (het internet der dingen, nvdr), en duidt vooral op het grootschalige gebruik van verbonden apparaten en sensoren in onze fysieke wereld. “Voordien genereerden mensen vooral data”, vertelt Dennis Daems, hoofd technical analysis bij het Antwerpse IoT-bedrijf Bagaar, dat zich vooral op industriële toepassingen richt. “Nu zie je daarentegen dat devices steeds meer autonoom data produceren.” Dat betekent dat heel onze omgeving binnenkort met het internet verbonden zal zijn, alles van vuilnisbakken en voertuigen tot zelfs onze huizen zullen sensoren erin verwerkt krijgen, die constant data met elkaar uitwisselen. 5G ondersteunt die evolutie, maar is slechts één van de vele netwerken die dat doet.

“Voor wat we vandaag willen doen, hebben we geen 5G nodig”, stelt Daems. “Alle toepassingen die we bij Bagaar kunnen indenken, vullen we perfect in met bestaande netwerken. We zijn zeker niet aan het wachten op 5G in België.” Twee elementen ziet Daems misschien wel als nuttig in 5G. Zo zou het netwerk een betere locatiebepaling van IoT-devices kunnen ondersteunen. Met huidige netwerken is die lokalisatie namelijk nog te vaag, iets dat je bijvoorbeeld ziet wanneer Google Maps je positie op straat verkeerd aanduidt. En daarnaast duikt network slicing opnieuw op (zie kader De voordelen van 5G), wat een erg nuttig kan blijken wanneer je verschillende kanalen binnen één netwerk wilt aanbrengen.

Daarnaast heeft 5G ook een rol te vervullen in de industrie. Die is namelijk bezig met allerhande machines en apparaten te verbinden met het internet, precies om ze beter en efficiënter te doen werken. Jo Nelissen van het bedrijf Smartlog, dat softwareapplicaties ontwikkelt voor de industrie, vindt dat 5G hier een mooie rol kan spelen. “Alle industrieën liggen wakker van hoe ze hun machines zo efficiënt mogelijk kunnen maken”, vertelt hij. “Een fabriek moet in kaart brengen hoe kwalitatief haar machines zijn, en hoe ze presteren. Maar ook hoe hun faalgedrag eruitziet, en hoe vaak ze wegvallen. In de industrie zitten we met erg veel verouderde machines, die we niet onmiddellijk kunnen vervangen. Tegelijk kunnen we hun prestaties wel verbeteren via sensoren en data-analyse, en zelfs voorspellen wanneer een machine kapot zal gaan.”

Dat kan vandaag al via glasvezel, maar dat is niet altijd even praktisch. Zulke kabels in fabrieken leggen, kost namelijk veel geld en je kunt fabrieken niet zomaar stilleggen. Dat verhoogt de aantrekkelijkheid van draadloze netwerken. “Vandaag hebben we geen echt betrouwbare industriële netwerken die heel veel data kunnen versturen met een minieme vertraging”, stelt Nelissen. “We hebben bijvoorbeeld wel netwerken die erg betrouwbaar zijn, maar die slechts kleine datapakketjes doorsturen. Bestaande netwerken zitten tegen hun grenzen aan. Ze zitten met beperkte data, een te grote vertraging en een te lage betrouwbaarheid. Als je een YouTube-filmpje via 4G bekijkt, en dat hapert af en toe, dan maakt dat niet uit. Maar als je verbinding hapert tijdens een kritisch industrieel proces, dan is dat een serieus probleem.”

Opnieuw gaat het hier over specifieke applicaties. Vooral diegene die een snelle verbinding met een minieme vertraging vereisen, en die grote hoeveelheden data moeten doorsturen. Een sensor die enkele keren per dag een klein datapakketje doorstuurt, zal weinig voordeel halen uit 5G. Maar zelfs binnen die beperkte context mogen we het potentieel van 5G voor landen zoals België en Nederland niet onderschatten. Zoals een studie van de denktank Itinera al stelde, is het “een wijdverspreid misverstand dat de industriële sector een artefact is dat stilaan tot het verleden zal behoren. Het tegendeel is waar, de sector is niet alleen een economische basis, maar ook een belangrijke voorwaarde voor innovatie en toekomstperspectief.”

Het mag dan wel niet meer zo zichtbaar zijn, de maakindustrie is nog steeds de basis van elke sterke economie. Daarom wil de EU trouwens dat industrie gemiddeld in 20 procent van het bbp (bruto binnenlands product, nvdr) voorziet in haar lidlanden tegen 2020. En 5G kan een extra boost bieden aan die sector door te digitaliseren. Een boost die misschien een belangrijk economisch probleem oplost: de daling van de productiviteitsgroei. Productiviteit is een economische term die duidt op de hoeveelheid output die we produceren met een bepaalde hoeveelheid input, zoals arbeid of kapitaal. Je bent dus productiever als je veel economische waarde produceert tijdens bijvoorbeeld één uur werken. België is daar traditioneel goed in. Dankzij factoren zoals kwaliteitsonderwijs en productieve werkplaatsen zijn onze werknemers één van de meest productieve ter wereld. Maar de groei daarvan loopt al een tijdje terug, en dat in de hele westerse wereld.

In België daalde de arbeidsproductiviteit in 2018 voor het eerst in zes jaar. Dat is al lang een groot mysterie onder economen. Heel wat analisten mogen dan stellen dat we in een periode leven van grote, ‘disruptieve’ technologische verandering. Niettemin beperkte die verandering zich vooral tot de digitale wereld, en stagneerde vooruitgang in de fysieke wereld. Een van de redenen daarvoor is dat de digitale revolutie, zowat dé belangrijkste technologische verandering van de voorbije vijftig jaar, eigenlijk nog niet zoveel impact had op onze economie. We gebruiken natuurlijk allemaal tekstverwerkers en spreadsheets op onze kantoren, maar vergeleken met pakweg de stoommachine of elektriciteit biedt ons dat weinig productiviteitswinst. Daar kan 5G verandering in brengen. Het netwerk belooft namelijk dat het allerhande niet-digitale sectoren zal digitaliseren. Zo laten we bijvoorbeeld machines efficiënter werken, zorgen we ervoor dat logistiek vlotter loopt en verliezen we minder tijd in de file. Dat alles maakt onze bedrijven efficiënter en zou ervoor zorgen dat onze productiviteitsgroei opnieuw toeneemt. Wat zowat een van de belangrijkste gevolgen van 5G voor onze economie en maatschappij zou zijn.

5G-winter

Wat de killer usecase van 5G zal zijn, is moeilijk te zeggen. Zo is mobiliteit een duidelijke kanshebber, kan 5G voordelen bieden voor openbare dienstverlening en mogen we mediatoepassingen voor consumenten zeker niet onderschatten. Maar het gevaar voor een hype blijft aanwezig. Maar ondanks alle kritiek die je kunt hebben op 5G denk ik wel dat er iets uit zal komen. Zoals Benedict Evans, analist bij het legendarische Silicon Valley-durfkapitaalfonds Andreessen Horrowitz al zei over 5G: ” If you build it, we will fill it.” De digitale sector zal altijd kansen vinden om meer data te gebruiken en nieuwe sectoren zoals de industrie steeds dieper te digitaliseren. Mobiel dataverbruik blijft daarnaast ook stijgen. De bedrijfsfederatie Agoria schat bijvoorbeeld dat de 4G-netwerken van Brussel verzadigd zullen zijn tegen het jaar 2022. Uiteindelijk zullen we onze 4G-netwerken dus wel moeten upgraden.

Niettemin zal er misschien wel een periode van ‘5G-winter’ plaatsvinden. Een periode dus nadat bedrijven grote investeringen hebben gemaakt, maar voordat duidelijke en winstgevende toepassingen uit de bus komen. Dan zullen er opnieuw verhalen verschijnen in The New York Times over hoe 5G een hype was, en hoe we er zoveel geld aan verspeelden. Dat zal blijven voortduren totdat een uiteindelijke usecase dat narratief voorbijsteekt.

Ten slotte wil ik dit hoofdstuk eindigen met nuance. Doorheen dit boek haalde ik al erg vaak aan hoe 5G moet concurreren met andere types (draadloze) netwerken. Dat gaat van wifi en bluetooth, tot industriële netwerken zoals LoRa, Sigfox en narrowband IoT, en zelfs fiberverbindingen. Ondertussen ontwerpen we ook nieuwe vormen van draadloze netwerken. Een nieuwe wifi-standaard, wifi 6, komt bijvoorbeeld snel op ons af en zou heel wat van de kenmerken van 5G-netwerken overnemen. Tegelijk gebeuren er interessante dingen bij de meer speculatieve technologieën. Li-fi gebruikt bijvoorbeeld lichtfrequenties om informatie draadloos door te sturen, en is een veelbelovende technologie voor korte afstanden. Facebook test nu al zijn Terragraph uit, een nieuwe technologie die via millimetergolven glasvezelkabels zou vervangen. Bedrijven zoals SpaceX van Elon Musk en Blue Origin van Jeff Bezos investeren daarnaast veel in zogenaamde constellaties van kleine satellieten die overal ter wereld in internet kunnen voorzien. Google ten slotte lanceert via zijn Project Loon ballonnen om in zones waar net rampen gebeurden en waar internetverbindingen verstoord zijn, connecties te herstellen.

5G haalt, door de hype rond de technologie, vaak de aandacht weg van dit ecosysteem aan netwerken, en dat is spijtig. 5G alleen zal de maatschappij die ik schetste aan het begin van dit hoofdstuk niet waarmaken. Het verwacht ook een reeks andere netwerken, die in hun eigen niches werken en die een synergie ontwikkelen met 5G. Uiteindelijk moeten we dus een soort ecosysteemdenken hanteren als we van een hyperconnectieve maatschappij de realiteit willen maken. 5G zal natuurlijk een belangrijke speler zijn in dat ecosysteem, en de basis van ons cellulaire netwerk van de toekomst. Maar het is maar één belangrijke speler in een heel ecosysteem.

De voordelen van 5G

Wat we wel weten, is natuurlijk dat usecases een of meerdere van de drie sterke punten van 5g zullen gebruiken. zo hebben 5g-netwerken een lage latency, een minieme vertraging, tussen het uitzenden en het terugkrijgen van een signaal, een hoge datacapaciteit en kunnen ze een groot aantal apparaten ondersteunen.

een tweede element dat belangrijk is om mee te nemen is network slicing. 5g-netwerken steunen sterker op software dan op hardware. waar in vorige generaties netwerken specifieke functies nog door speciaal ontworpen apparatuur moest gedaan worden, kun je die nu op generieke servers uitvoeren met software. en zo kun je ook virtuele lagen aanmaken in je netwerk. zo zou je een network slice kunnen aanmaken die specifiek geoptimaliseerd is voor verbonden wagens, en die bijvoorbeeld erg lage latency toelaat. en tegelijk kun je een tweede slice aanmaken die ideaal is voor smartphonegebruik, met hoge datasnelheden. daarnaast heeft 5g nog een reeks extra voordelen. zo zal het mogelijk een beter energieverbruik en een betere locatiebepaling hebben, die voor specifieke nichetoepassingen erg nuttig kunnen blijken.