5Gがもたらす未来：あらゆる産業と生活を変革する可能性とは？

5Gは、4Gやそれ以前の無線通信規格とは大きく異なる存在です。超高速通信、遅延（レイテンシ）の劇的な低減、そして高密度に配置された膨大な数のデバイスへの対応——これらは、私たちの生活にとって実際どのような意味を持つのでしょうか？

上記の3つの重要な改善点は、それぞれ単独では世界を変えるほどのものに思えないかもしれません。しかし、これらが組み合わさることで、ほぼすべての業界において大きな転換が可能になります。5Gの広範な普及は、まったく新しい産業を生み出すことさえあるかもしれません。

超高速ブロードバンドからスマートで自動運転の車、巨大なIoT（モノのインターネット）ネットワークまで、5Gはより賢く、よりつながれた地球を実現する触媒となる可能性を秘めています。

お住まいの地域で5Gが利用できるかどうかは、世界各国の5G対応状況に関する記事をご確認いただき、最新の5Gニュースもぜひチェックしてください。

どこでも使えるブロードバンドインターネット

FCC（米国連邦通信委員会）によると、現在ブロードバンドは「下り25Mbps・上り3Mbps以上」の速度と定義されており、2010年に定められた下り4Mbps・上り1Mbpsから引き上げられました。しかし、いずれの基準も5Gの速度にはるかに及びません。5Gの速度は300〜1,000Mbpsの範囲に達することもあり、場合によってはそれ以上になることもあります。

参考までに、2019年7月時点での米国モバイルユーザーのダウンロード速度の中央値は約34Mbpsでした。2021年12月には約54Mbpsに跳ね上がり、平均ダウンロード速度は125Mbpsに達しています。

さらに、5Gは固定無線アクセス（FWA）接続によって、家庭やビジネス用途にも活用できます。これは、建物全体が近くの基地局から直接5G接続を受けられることを意味します。建物内では、既存のWi-Fi接続を通じて、テレビ、ゲーム機、スマートフォン、デスクトップPC、ノートPCなど、すべてのデバイスが5Gの高速通信の恩恵を受けられるのです。

FWAが特に興味深いのは、都市部以外での活用です。大都市の中心部や郊外では高速インターネットを利用できるのが一般的ですが、地方在住者が速くて安定した接続を持つことは珍しいのが現状です。

5Gが都市の周辺部や農村地域に整備されれば、これらの地域の住民はついに、衛星回線や（驚かないでください）ダイヤルアップよりもはるかに優れた環境へアップグレードできるようになります。人口密集地域ほど高性能ではないかもしれませんが、それでも大きな進歩です。

スマートシティ、車両、交通システム

現在の車両はすでにかなり賢くなっています。自動点灯するライトやワイパー、アダプティブクルーズコントロール、レーンキープ機能、さらには半自動運転といった内蔵機能やスマートカー用アクセサリが登場しています。しかし、5Gは車載技術に飛躍的な進化をもたらします。空飛ぶ車はまだ登場しませんが、素晴らしい変化が数多く訪れようとしています。

5Gがもたらす他の変化と同様に、超高信頼性と高帯域幅の接続こそがスマートシティ実現の原動力です。通信がほぼ瞬時に行われ、周辺のあらゆるものが相互に通信できるようになれば、すべてが相互接続され、かつてない効率性を実現できます。

一例として、スマート交通管制が挙げられます。都市全体が5Gでオンラインになり、車同士や信号機と直接通信できるようになれば、信号は状況に応じて適切に反応するようになります。いつの日か、周りに他の車がいないのに信号待ちをする必要はなくなるでしょう。システムは他の車両が十分な速度で接近しているかどうかを判断し、赤信号が必要な場合のみ表示し、そうでなければ交差点をスムーズに通過させます。

車両、特に自動運転車は、正確な位置把握のためにGPSを必要とします。GPSはすでに非常に正確で、最新世代のGPSチップはさらに精度が向上していますが、車車間通信（V2V）による直接通信により、代替ルートの選択や安全性の面で、体験全体がさらに向上します。

玉突き衝突や渋滞の回避も、5Gが将来的に運転のあり方を変える例の一つです。こうした事態は、前方の車が減速しすぎて、後続の全車が事故を避けるために停止せざるを得なくなるときに発生します。気づけば何十台もの車が立ち往生し、再発進まで長時間を要してしまいます。

5Gネットワーク上の車間通信は、このような事態を未然に防ぎます。すべての車が他の車の位置を把握し、あなたが気づくはるか前から、渋滞をスムーズに流すための新しいルートの作成や速度調整が必要だと判断できるからです。この種の常時接続型データは、他の無線トラフィックで混雑した環境ではスムーズかつタイムリーに送信できませんが、5Gはこうした巨大なデータ需要に対応できるよう設計されています。

自動運転車は高帯域幅のネットワークに依存しており、農村部にもいずれブロードバンドインターネットが届くため、スマートカーはついに地方でも利用可能になります。これにより、障害のある方、高齢者、自身で運転できない方々にとって、安全な移動手段が実現します。

スマート5Gシティにおける安全性のもう一つのユースケースは、交通の誘導です。スクールバス、工事現場、列車など、特別な注意を要する動的な状況に対して、停止や減速を指示できます。工事エリアに5G接続のセンサーが設置されたり、スクールバスが他の車両と直接通信したりすれば、ドライバーは危険エリアに入る前に注意を促され、完全に停止すべきかどうかを知ることができます。

スマート工場とスマート農業

工場も5Gの恩恵を受けられます。自動化だけでなく、重機の遠隔操作を可能にすることで、危険な状況を回避しやすくなります。即座のフィードバックが不可欠であり、5Gの低遅延特性がこれを支えます。

スマート農場も5G接続から生まれます。作物の品質向上だけでなく、コスト削減も実現します。超高精度の農業機械と地面センサーの組み合わせにより、農家は作物の状態についてリアルタイムの情報を得られ、農家自身や機械が、従来よりはるかに迅速に適切な対応を取れるようになります。

ドローンを加えれば完全自動化も視野に入ります。作物は必要なときに灌水され、家畜は時間通りに餌を与えられ、あなたはスマートフォンで状況の最新情報を受け取りながらリラックスしていられるのです。土壌水分などの監視も、アグリロボットのような装置で行えます。

すべてがオンデマンドの時代へ

4Gや低帯域幅のWi-Fi接続では、ニュースやスポーツ番組などのライブ配信を視聴する際に遅延を経験することがあります。映画やドラマも、データのダウンロードを待つ間にバッファリング（読み込み中断）が発生しがちです。

いわゆる「オンデマンド」とされるオンラインサービスの、あまり快適ではない体験については枚挙に暇がありません。一方、5Gはこうした問題の原因となる遅延を最小限に抑え、データがほぼ瞬時にデバイスへ届く巨大なパイプラインを提供するために設計されています。

オンラインゲームやビデオ/音声チャットも、5Gの実力が発揮される分野です。滑らかなゲームプレイにはラグのない体験が不可欠であり、インターネット経由のビデオ通話ではリアルタイムのフィードバックが必要です。特にビジネスシーンでは重要です。

5Gは新しいコミュニケーションの形の基盤も築いています。3Dホログラム通話の実験がすでに行われており、応用範囲はゲームから、ビジネス通話や遠隔教育でのより豊かな体験まで多岐にわたります。

5Gのもう一つのユースケースはウェブアプリです。アプリのダウンロードは他のプログラムと同じくらい簡単であり、5Gならその体験全体が瞬時に感じられますが、ブラウザからストリーミングできるウェブベースのアプリを使えば、ストレージ容量を節約し、インストールの手順を省略できます。

言い換えれば、5Gは、アプリを含むすべてがクラウドから瞬時に利用できるため、スマートフォンにほとんどストレージ容量を必要としない世界をもたらしつつあるのです。

さらに踏み込んで想像してみましょう。アップグレード不要のため、現在のゲーム機より何年も長く使えるコンソールです。より大きなゲームに対応した新型ディスクドライブ搭載機や、最新タイトルを処理できる高性能ハードウェアを買い替える代わりに、すべての処理能力をリモートサーバーにオフロードし、リアルタイムでデバイスへストリーミングする形が実現します。

パソコンも同様です。基本的なハードウェアと高速なリモートサーバーへのアクセスさえあれば、5G接続を通じて、コンピュータに必要なすべての処理が超高速サーバーハードウェアとの間でやり取りされます。

没入型AR・VRの実現

拡張現実（AR）と仮想現実（VR）は非常に大きな帯域幅を要求する技術ですが、5Gなら問題なく対応できます。ARやVRでプレイする没入型ゲームは5Gの最も注目されているユースケースの一つですが、これらの「現実をハッキングする」技術でできることはそれだけではありません。

スポーツもVRが輝ける分野です。たとえばサッカー選手がヘッドマウントカメラを装着すれば、自分の視点をカメラに接続した誰にでもリアルタイムで配信できます。ユーザーはVRヘッドセットを着用することで、選手がピッチに立っているその瞬間を一人称視点で体験できるのです。

拡張現実は、視野に介入することでデジタルデータを現実世界に投影するため、その応用範囲はほぼ無限といえます。多くの状況でARにできることが非常に多い上に、5GがARデバイスとの間でほぼリアルタイムに情報を送受信できるため、この産業の未来には大きな期待が寄せられています。

5G ARの初期のシンプルな例としては、メールやテキストメッセージを部屋の空間に投影する、複数の浮遊モニターを作成してPCのディスプレイを拡張しゲーム体験を向上させる、リビングルームに仮想の大型ハイビジョンテレビを投影する、などが挙げられます。

VRヘッドセットとARヘッドセットはすでに市販されていますが、モバイルネットワーク上でスムーズに使用し、他のネットワーク対応デバイスと連携できるのは5Gだけです。さらに、すべてを遠隔処理できるクラウドにほぼ瞬時にアクセスできるため、これらのデバイスはより薄く、より小型化できます。

よりスマートな医療の実現

医療専門家やAI搭載システムとの情報交換は、いつでも利用できるべきものです。特に緊急時にはそうです。「オンデマンド医師」こそが、5Gが目指す先にある姿です。

近い将来、スマートウォッチャブルが心拍数や心拍リズムだけでなく、血糖値、ヘモグロビンなどを監視する時代を想像してみてください。緊急時に絶対に避けたいのは、接続が遅かったり混雑していたりするせいで、デバイスが医師に重要なデータを伝えられなくなることです。5G対応のウェアラブル端末は、サーバーに素早くアクセスして健康記録を更新し医療専門家が確認できるようにしたり、バイタルサインが安全域を外れていることを家族に警告して即時の対応を求めたりできます。5Gなら、バッテリーを消耗させることなく、妥当な速度で頻繁なデータ送信が可能です。

同様に、5Gネットワーク上のどこからでも超高解像度の写真や動画をほぼ瞬時に送信できれば、誰でもいつでも、医師が実際に診断に使える視覚情報を提供できます。医師が時間とコストを節約するために遠隔で診察を行う日が来るかもしれません。

即時ケアに関連するのが、3Dプリンティングとドローンです。どちらも比較的新しい産業ですが、5Gは3Dデザインへの迅速なアクセスと新素材の即時注文を現実のものとする助けとなります。救急ドローンは、陸路での移動が遅すぎる遠隔地や人口密集地に、すぐに医療を提供できるようになるかもしれません。

VRについてはすでに触れましたが、医療分野にも特有の応用があります。まだ実地での手術を経験していない研修医は、VRヘッドセットを使って現場の様子を学べますし、ARを使えば患者のバイタルサインを常に視界に保つこともできます。

VRはいずれドローンと組み合わせられ、外科医や医療専門家が遠隔地の患者にアドバイスを提供できるようになるかもしれません。VRには非常に低い遅延と大量の帯域幅が必要ですが、それはまさに高速5Gネットワークがもたらすものです。

5Gこそが、遠隔の専門家が地球の反対側にいる患者の手術を行うために必要な技術と思われます。外科医がわずかしかいない小さな病院で、世界中に数人しか手術できる人がいない患者が緊急手術を必要としている状況を想像してください。5Gの極めて低い遅延により、数百キロ、いや数千キロ離れた場所からでもリアルタイムで手術が行えるのです。

テレメトリー（遠隔測定）も5Gのユースケースの一つで、デバイスから監視ステーションへデータを送信し、そこで情報を解釈または保存します。ドロップソンデなどのデバイスはすでにテレメトリーを使用していますが、第5世代移動通信技術との統合により、結果はかつてないほど速く届くようになります。さらに、5Gの巨大な帯域幅容量により、データ圧縮を回避してさらに速く結果を受け取れるタイプや、ライブデータで応答する超感度テレメーターなど、他の種類のテレメーターの可能性も開けます。

もう一つの5Gによる医療変革は、電子カルテ管理とファイル転送です。多くの病院は5Gなしで電子健康記録を管理していますが、速度の向上により、建物内のすべての機器が大量のデータをはるかに速く移動できるようになります。

MRIはその一例です。大型スキャン画像の送信に長時間かかることがあり、医療スタッフが他の患者の診察を遅らせたり、スキャンを読影する必要がある技師に重要な情報が届かない原因となりえます。

5Gは、病院内の機器がより速く適切な場所へデータを中継できる全く新しいシナリオを切り開いています。これは他の患者や病院全体の利益になるだけでなく、命を救う可能性もあります。ノキアは2016年以来フィンランドで5G病院の構築に取り組んでいる企業の一つであり、ベライゾンは2020年に5Gヘルスケア研究所を立ち上げました。

言語の壁を打ち破ることも、5Gの医療ユースケースの一つです。もちろん、コミュニケーションが難しい他の分野にも及びますが、緊急時には特に有用です。翻訳者が必ずしも現場にいるとは限らないため、翻訳者と患者の間で明瞭かつ瞬時の対話ができることは、診断の伝達や患者・医師からの情報収集において極めて重要です。

より効果的な法執行活動

HDカメラを搭載した5G接続の警察用ドローンは、低遅延（ほぼライブ）の映像を提供でき、車内や署にいるオペレーターがリアルタイムで監視できます。この種のドローンは他の用途にも使えます。警察車両が入れない路地やその他の場所の監視、地上の車よりも迅速な出動対応などです。

警察が運用するドローンは、市民の日常的な監視にも展開可能です。これを危険なプライバシー侵害と見なす人もおり、確かにその主張には根拠がありますが、政府の観点からは間違いなくメリットです。ドローン技術はすでに存在するため、まさにこの理由で展開される可能性は5Gによって格段に高まるでしょう。

逆に、市民は5Gを常時稼働するボディカメラによる法執行の強化と捉えることもできます。これらのカメラは警察官が身につけ、警官の見ているすべてを記録します。5Gにより、映像/音声ストリームをリアルタイムで遠隔地に保存し、データの損失や改ざんを防ぐことができます。

P2P（ピアツーピア）通信

P2P接続とは、2台以上のデバイスがサーバーを介さずに直接通信し、双方向でデータを送受信する方式です。

現在のほとんどの通信やデータ転送は、情報をサーバーにアップロードし、他の人が同じサーバーからダウンロードするという仕組みで動いています。インターネットの大部分がこの方式です。非常に効果的でシームレスな体験を提供しますが、潜在的な速度を最大限に発揮しているわけではありません。

たとえば、友人に写真のコレクションを送るとき、一般的にはメールやファイル共有アプリを使います。これは、メールサーバーやファイル共有サービスのサーバーにデータをアップロードし、友人がそこから（サーバーが高速なアップロード速度に対応しているため）速く写真をダウンロードできる仕組みです。

5GはP2P接続を変えます。高速なアップロード速度を持つのがサーバーだけではなく、あなたのスマートフォンやパソコンも同じことができるようになるからです。すべての5Gセルは最低10Gbps（毎秒1.25ギガバイト）のアップロード速度を備えており、理想的な条件下では、ユーザーは毎秒数百メガバイトのデータをデバイス間で転送できます。これは現在広く利用可能な速度よりはるかに高速です。

自分側にこれほど高速なアップロード速度があり、他の人も5Gの超高速ダウンロード速度にアクセスできるということは、他人はあなたからアップロード速度と同じ速さでデータをダウンロードできるということです。

P2Pはさまざまな形で活用できます。電話通話、ファイル転送、スマートシティでの車両間情報伝達、工場設備の自動化、家庭・都市・農場などにおけるスマートセンサーの相互接続などです。