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5G ermöglicht Innovationen für Smart Cities

5G ermöglicht Innovationen für Smart Cities

Mobilfunkbetreiber auf der ganzen Welt investieren in 5G-Netze, und Befürworter dieser viel gepriesenen Technologie glauben, dass sie eine neue Welle der Entwicklung intelligenter Städte ermöglichen wird. Dem IEEE zufolge ist “5G nicht nur eine evolutionäre Verbesserung der vorherigen Generation von Mobilfunknetzen. Es ist eine revolutionäre Technologie … und ein entscheidendes Teil des Smart-City-Puzzles”.

Durch die Bereitstellung höherer Datenraten, größerer Verkehrskapazitäten, ultraniedriger Latenzzeiten und einer hohen Verbindungsdichte bietet 5G Möglichkeiten für städtische Innovatoren, die sich um die Schaffung von Smart-City-Diensten im Zeitalter der Pandemie und darüber hinaus bemühen. Dieser Artikel befasst sich mit der Frage, wie 5G Innovationen in den Bereichen intelligente Mobilität, Fernarbeit, Online-Bildung und Telemedizin ermöglicht.

Städtische Mobilität intelligenter machen
5G kann die Art und Weise revolutionieren, wie wir in intelligenten Städten reisen und pendeln. Durch die Bereitstellung von Informationen über Verkehrsbedingungen, Staus, Menschenmengen und öffentliche Verkehrsmittel in Echtzeit ebnet 5G den Weg, um die urbane Mobilität sicherer, schneller und reaktionsschneller zu machen.
Den öffentlichen Nahverkehr neu erfinden

Die Notwendigkeit, sicher zu reisen und gleichzeitig die soziale Distanz zu wahren, stellt eine neue Herausforderung für die Betreiber öffentlicher Verkehrsmittel dar. Moderne Konnektivität und zeitnahe Verkehrsinformationen auf Smartphones sind ein Muss für Fahrgäste, die erwarten, dass sich der öffentliche Verkehr an Nutzungsmuster und unsichere Situationen anpasst.

In der Zeitschrift Government Technology heißt es: “Die Vermeidung überfüllter Orte ist für die Sicherheit der Fahrgäste von entscheidender Bedeutung, da die Verkehrsbetriebe die Herausforderungen der Pandemie bewältigen müssen. Informationen über die Überfüllung ermöglichen es den Betreibern, den Komfort und die Sicherheit auf den Bahnsteigen durch rechtzeitiges Eingreifen zu verbessern, z. B. durch die Zuweisung von Ersatzbussen, um die Überfüllung zu bewältigen.” Ein Beispiel ist Transit Wireless – ein Netzbetreiber für U-Bahn-Fahrer in New York City, dessen Aufgabe es ist, mehr als eine Million Fahrgäste täglich zu informieren und zu schützen. Das Transit Wireless-Netz, das in öffentlich-privater Partnerschaft mit der Metropolitan Transportation Authority der Stadt betrieben wird, ist darauf ausgelegt, künftige Anforderungen zu erfüllen, indem das Netz für 5G fit gemacht wird. In Verbindung mit dem Internet der Dinge (IoT) und Tools für das Crowd-Management soll 5G es den Verkehrsbetrieben ermöglichen, besser auf Überfüllungen zu reagieren und den Fahrgästen Informationen über sicherere Strecken und Fahrzeuge zu liefern.

Um sich von der Pandemie zu erholen, ist ein sicherer und zuverlässiger öffentlicher Nahverkehr unerlässlich. “Mit angemessenen Investitionen und einem neuen Respekt für den öffentlichen Verkehr kann der Sektor die notwendigen Veränderungen vornehmen, um Pendler wieder in Züge, Busse, U-Bahnen und Straßenbahnen zu locken.” José Francisco Monserrat, Forscher an der Polytechnischen Universität von Valencia und Berater der Weltbank, glaubt, dass “die größte Veränderung, die 5G mit sich bringen wird, geteilte Autos als eine Form des öffentlichen Verkehrs sein werden.” Montserrat sagt: “Wir bewegen uns auf ein hybrides Modell aus öffentlichem und privatem Verkehr zu, da dieser von kleineren Fahrzeugen erbracht werden kann, die nur wenige Personen befördern, aber der Öffentlichkeit zur Verfügung stehen.” Diese Vision geht noch einen Schritt weiter: 5G würde ein Hybridmodell für den öffentlichen Verkehr mit autonomen Fahrzeugen ermöglichen, die eine noch nie dagewesene Menge an Daten produzieren.
Verbessertes Verkehrsmanagement und intelligentere Fahrzeuge

Traffic Technology Today meint: “Eine der wichtigsten Veränderungen, die 5G mit sich bringen kann, ist, dass der tägliche Weg ins Büro viel schneller wird. … Die meisten Verkehrsbehörden verlassen sich auf veraltete Zeitpläne und Technologien, was zu schlecht getimten Ampeln” und langen Pendelzeiten führt. Das Verkehrsmanagementsystem einer Stadt, das mit 5G-Technologie ausgestattet ist, “ermöglicht es Ampeln, Echtzeitdaten über Verkehrsmuster von Kameras, Sensoren und Drohnen zu erhalten.” Das Ergebnis ist, dass das System besser auf Verkehrsschwankungen reagieren kann. Tests, die an der Carnegie Mellon University durchgeführt wurden, zeigen, dass diese Anwendung von 5G die Pendlerzeiten um bis zu 26 Prozent reduzieren dürfte. Weitere Anwendungsfälle im Automobilbereich sind das automatische Parken, die Überwachung des Fahrzeugzustands und die gemeinsame Nutzung von hochauflösenden Karten.

Verbesserung der Fernarbeit und des Fernlernens
Die Geschichte wird die Pandemie wahrscheinlich aus mehreren Blickwinkeln betrachten – als eine globale Tragödie und als eine Zeit struktureller und unumkehrbarer Veränderungen, in der Unternehmen rasch auf Telearbeitslösungen umstellten und Schulen von traditionellen zu Online-Klassenzimmern übergingen.
Fernarbeit erfordert leistungsstarke Technologie

Im öffentlichen und privaten Sektor führte die Pandemie zu einem massiven Anstieg der Zahl der Telearbeiter und der Nachfrage nach leistungsstarken interaktiven Technologien. Zoom und Microsoft Teams wurden zu unverzichtbaren Tools – die Nutzung von Teams stieg zwischen Ende 2019 und Anfang 2020 von 20 Millionen auf 75 Millionen aktive tägliche Nutzer. Laut Vonage “ermöglicht die 5G-Technologie Remote-Arbeitsmöglichkeiten wie kein anderes Netzwerk zuvor. … und die 5G-Technologie stellt auch das erste Mal dar, dass eine mobile Datenlösung den Umfang und die Bandbreite bietet, die erforderlich sind, um als praktikabler Ersatz für private und geschäftliche Breitbandverbindungen zu dienen.”

Die Umstellung auf Telearbeit hat im Jahr 2020 viel Aufmerksamkeit erregt, aber die Arbeit in Heimbüros und an anderen entfernten Standorten nahm schon vor der Pandemie zu. Von 2015 bis 2017 gab es einen “159-prozentigen Anstieg der Zahl der Menschen, die aus der Ferne arbeiten”, basierend auf einer Umfrage von FlexJobs und Global Workplace Analytics. Allerdings stießen die Menschen bei der Arbeit aus der Ferne auf technische Hindernisse. Unberechenbare WiFi-Dienste. Langsame Download-Geschwindigkeiten. Schlechte Qualität bei Videoanrufen. Diese Probleme machten es schwierig, online mit Kollegen, Kunden und Geschäftspartnern zu interagieren. “5G wird 100-mal schneller und 5-mal reaktionsschneller sein als die heutigen Netze”, so die Consumer Technology Association. Dieser Technologiesprung bietet die Chance, dass 5G die Telearbeit modernisiert. “In den nächsten fünf Jahren wird 5G es den Arbeitskräften ermöglichen, verteilter zu arbeiten”, sagt David Linthicum, Chief Cloud Strategy Officer bei Deloitte Consulting, “Sie können überall sein und haben Zugang zu unbegrenzter Bandbreite.”
Online-Bildung stört das traditionelle Lernen

Im Bildungssektor haben die pandemiebedingten Schulschließungen den traditionellen Unterricht unterbrochen und die Nachfrage nach Video-, Digital- und Multimediadiensten erhöht. “Auf dem Höhepunkt der Pandemie waren 1,6 Milliarden Lernende in 194 Ländern nicht im Klassenzimmer”, so die UNESCO. Die Lehr- und Lernmethoden änderten sich über Nacht, als die Schulen gezwungen waren, digitale Alternativen zu den persönlichen Unterrichtsmethoden einzuführen.

Julie Young, Vizepräsidentin für Bildung und Studentenbetreuung an der Arizona State University, schreibt, dass “die Pandemie sicherlich alle Vorstellungen von einem ‘typischen’ Schulmodell in Frage gestellt hat. Wenn es überhaupt eine Gemeinsamkeit zwischen den Schulen gibt, dann ist es die, dass es das ‘typische’ Modell nicht mehr gibt. … Die Umstellung auf technikgestütztes Lernen ist dauerhaft.” Bildungsexperten behaupten, dass der Ersatz (oder zumindest die Ergänzung) des traditionellen Unterrichts durch digitale Alternativen die Lernerfolgsquote um bis zu 60 Prozent steigern und den Unterricht effizienter gestalten kann, da sich die Lehrer auf die Durchführung des Unterrichts konzentrieren können” … während die Schüler in ihrem eigenen Tempo arbeiten können.

ViewSonic, ein führendes Unternehmen im Bereich der Bildungstechnologie, definiert drei Modelle – mit unterschiedlichen Graden des Online-Lernens – als Alternativen zu den traditionellen Klassenraummethoden:

  • Blended Learning – wobei das Online-Selbststudium den Unterricht im Klassenzimmer ergänzt
  • Hybrides Lernen – bei dem synchrone Kurse gleichzeitig in Präsenz und online abgehalten werden
  • Vollständiges Online-Lernen – bei dem die Kurse vollständig online abgehalten werden

Online-Bildung hängt von einem erschwinglichen Internet- und Breitbandzugang ab. Eine Umfrage des EdWeek Research Center zeigt jedoch, dass die Mehrheit der Pädagogen in den USA angibt, dass “zumindest einige ihrer Schüler immer noch keinen ausreichenden Internetzugang zu Hause haben. … Nur 11 Prozent der Befragten gaben an, dass alle Schüler in ihrer Schule oder ihrem Schulbezirk zu Hause über einen ausreichenden Internetzugang verfügen, der ihnen die volle Teilnahme am Fernunterricht ermöglicht. Langsame Internetgeschwindigkeiten verleihen dem Problem eine weitere Dimension. Für Familien mit mehreren Fernschülern – und mit Eltern, die zu Hause arbeiten – machen langsame Geschwindigkeiten “Schulaufgaben wie Videokonferenzen oder die Erledigung von Hausaufgaben fast unmöglich.”

5G-Technologien bieten die Möglichkeit, die Lernerfahrung zu verbessern, indem sie den Zugang zu Breitband- und Internetdiensten, virtuellen Klassenzimmern, Videokonferenzen, cloudbasierten Lernanwendungen und großen Dateiübertragungen verbessern. Durch die öffentlich-private Zusammenarbeit bei der Entwicklung von 5G-Lösungen können Schüler und Studenten von einer neuen Generation des immersiven und ansprechenden Online-Lernens profitieren.
Verbesserter Zugang zu telemedizinischen Diensten

Das vielversprechende Konzept der Telemedizin gibt es schon seit einiger Zeit, aber in der Zeit vor der Pandemie war es für die Befürworter der Telemedizin schwierig, damit Fuß zu fassen. Die Pandemie machte deutlich, dass dringend Technologien zur Unterstützung von Fernkonsultationen, Diagnosen, Behandlungen und Notfalldiensten benötigt werden.

“Die Telemedizin steht derzeit wegen der COVID-19-Pandemie im Rampenlicht. Ärzte und Krankenschwestern müssen sich zusätzlich zu COVID-19 mit den üblichen Verletzungen und Krankheiten befassen und dies in vielen Fällen aus der Ferne tun. … Die 5G-Technologie wird benötigt, um die Mengen an Telegesundheitsdaten, die generiert werden, besser zu bewältigen”, sagt Ee Huei Sin, Vice President und General Manager bei Keysight Technologies.

5G entwickelt sich durch seine Auswirkungen auf tragbare Geräte zu einem neuen Faktor in der Präventivmedizin. Vishal Gondal, CEO und Gründer von GOQii, sagt voraus, dass 5G “die Wearables-Branche revolutionieren wird”, indem es höhere Datenmengen und schnellere Datenübertragungsraten bei der Verarbeitung von Gesundheitsinformationen ermöglicht. Gondal sagt, dass 5G “die Art und Weise verändern wird, wie präventive Gesundheitsversorgung praktiziert wird. Bei der aktuellen Pandemie ist es unvermeidlich geworden, dass die Technologie kontinuierlich für die Kontaktverfolgung, die Temperaturüberwachung und die Eindämmung der Ausbreitung genutzt wird.”

Die Notfallbehandlung ist eine weitere Telemedizin-Anwendung, die von 5G profitieren dürfte. Das First Responders-Pilotprojekt bei 5G Barcelona (eine öffentlich-private Initiative) hat gezeigt, wie 5G in den ersten Momenten eines medizinischen Notfalls eingesetzt wird. Während des Pilotprojekts reagiert ein Polizeibeamter auf eine simulierte Situation, in der ein Kind einen epileptischen Anfall erleidet. Der Beamte trägt ein sprachgesteuertes Headset mit einer Kamera und nutzt 5G, um sich mit einer lokalen Notfalleinheit zu verbinden, und leitet ein Notfallverfahren ein. Durch den Austausch von qualitativ hochwertigem Videomaterial und den Erhalt von Anweisungen eines Arztes führt der Beamte eine Behandlung durch, um den jungen Patienten zu stabilisieren.
5G-Informationen und Desinformationen – die Bürger brauchen Klarheit!

Der stetige Marsch in Richtung 5G-Einführung weltweit ist nicht frei von Kritikern, die behaupten, dass sich 5G-Dienste nicht von der vorherigen Generation der 4G-Netze unterscheiden. Einige Bürger sind vom potenziellen Nutzen von 5G nicht überzeugt.

Eine aktuelle Umfrage der European Telecommunications Network Operators’ Association (ETNO) und des Marktforschungsunternehmens Ipsos zeigt, dass die meisten Europäer zwar wissen, was 5G ist, “aber es fällt ihnen schwer, seinen Wert wirklich zu verstehen. Erschwerend kommt hinzu, dass es nach wie vor eine alarmierende Menge an Fehlinformationen über die Sicherheit der Technologie gibt. Die ETNO-Umfrage (basierend auf Befragungen in 23 EU-Ländern) “zeigt, dass einer von drei Befragten seine Informationen aus den sozialen Medien bezieht”, obwohl diese Quellen zu den am wenigsten vertrauenswürdigen gehören. Im Gegensatz dazu erfuhren nur 8 Prozent der Befragten von 5G aus staatlichen Quellen” – obwohl diese als zuverlässige Quellen eingestuft wurden. ETNO ist der Ansicht, dass die Umfrage eine Aufforderung zum Handeln für Regierungsvertreter und Telekommunikationsdienstleister darstellt.
Nächste Schritte für Führungskräfte und Partner von Smart Cities

Lokale Regierungsvertreter und städtische Innovatoren sollten erkennen, dass 5G mehr als nur eine weitere neue Technologie ist, und überlegen, wie sie Smart Cities im nächsten Jahrzehnt umgestalten wird – mit Auswirkungen auf alle sozioökonomischen Bereiche.

Die Nutzung der Smart-City-Vorteile von 5G in einer Welt nach der Pandemie hängt von Partnerschaften zwischen lokalen Behörden und anderen Akteuren im 5G-Ökosystem ab. In einem Smart Cities Dive-Beitrag sagte Eric Woods, Forschungsdirektor bei Navigant Research, dass “die Entwicklung von Smart Cities immer die Notwendigkeit von Partnerschaften in den Vordergrund gestellt hat. … und 5G bringt neue Anforderungen und Möglichkeiten für ein Ökosystem von Stadtpartnern mit sich.”

Peter Linder, Ericssons Head of 5G Marketing in Nordamerika, schreibt, dass “5G das mobile Ökosystem verändert.” Die traditionelle, klar definierte Branche besteht aus drei großen Stakeholder-Gruppen – Mobilfunkanbieter, Netzwerktechnologiepartner und Smartphone-Anbieter, die “eng zusammenarbeiten, um die Grundlage zu schaffen, die von Millionen von Anbietern mobiler Apps genutzt wird”, so Linder, der erklärt, dass die 5G-Standardisierung das mobile Ökosystem erweitert, indem sie Chancen für neue Mitglieder, Lösungen und Anwendungen eröffnet. Zusätzlich zu den traditionellen Interessengruppen umfasst das wachsende Ökosystem laut Linder vertikale Industrieanker (die 5G zur Lösung spezifischer Probleme einsetzen), Systemintegratoren (die mit Industrieankern zusammenarbeiten), Geräteinnovatoren und Anwendungsentwickler.

Eine knifflige Frage für Stadtverwaltungen und zivilgesellschaftliche Partner ist, wie sie eine Rolle im expandierenden 5G-Ökosystem etablieren können. Daniel Sarasa, Geschäftsführer der Stiftung “Stadt des Wissens” in Saragossa, ist der Meinung, dass sich “intelligente Städte an öffentlich finanzierten experimentellen 5G-Pilotprojekten beteiligen sollten, wenn möglich in Zusammenarbeit mit dem privaten Sektor (vor allem mit kommunalen Auftragnehmern), um Experimente zur Einführung neuer Dienste durchzuführen. Die Städte könnten sich auch mit den Telekommunikationsbetreibern über Daten austauschen, wie es Barcelona mit dem Innovationsviertel 22 @ und dem Projekt Bristol is Open getan hat”. 5G-Dienste müssen alle Teile der intelligenten Städte erreichen, um allen Teilen der Gesellschaft Vorteile bei der Lebensqualität zu bieten. “Wenn die Einführung von 5G allein der Privatinitiative überlassen wird, wird es nur dort eingeführt, wo es profitabel ist, und die am stärksten benachteiligten Stadtteile … werden logischerweise ausgeschlossen”, sagt Sarasa.

Um benachteiligte Gebiete zu erreichen und die digitale Kluft zu verringern, besteht ein Ansatz darin, dass die Kommunalverwaltungen “eine direkte Rolle bei der Bereitstellung von Internetdiensten spielen – in vielen Fällen durch den Bau einer eigenen oder den Rückgriff auf eine eigene Infrastruktur”, um kommunale Drahtlosnetzwerke mit erschwinglichen Breitband- und Internetdiensten einzurichten. Mit Blick auf die Zukunft können städtische Innovatoren die Möglichkeiten von 5G-Partnerschaften für Breitband zu Hause, Online-Lernen und Remote-Arbeitslösungen untersuchen.

Die Verantwortlichen von Smart Cities können Maßnahmen ergreifen, um den Einflussbereich der lokalen Behörden zu vergrößern und sicherzustellen, dass die Einführung von 5G-Netzen die Lebensqualität in der Stadt erhöht, indem sie:

  • Aufbau eines städtischen Ökosystems von 5G-Partnern aus dem öffentlichen und privaten Sektor
  • Unterstützung von 5G-Piloten, Demonstrationsprojekten, Unternehmern und Universitätsinitiativen
  • Schaffung eines Dialogs mit den Bürgern, um Vertrauen aufzubauen und die Vorteile und die Sicherheit der 5G-Technologie zu verdeutlichen
  • Zusammenarbeit mit 5G-Standardisierungsgremien, Mobilfunkbetreibern und Infrastrukturanbietern
  • Nutzung der kommunalen Infrastruktur zur Förderung der gleichberechtigten Einführung von 5G-Netzen und integrativen Diensten

Quelle und übersetzt von: Bee Smart City

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