5G UYGULAMALARI VE DİKEY SEKTÖRLER

5G UYGULAMALARI VE DİKEY SEKTÖRLER

5G teknolojisinin ortaya çıkışı, haberleşme sektörü ile ilgili olan ve dikey sektörler olarak adlandırılan alanlarda ve endüstrilerde yeniliği tetikleyerek sürdürülebilir toplumsal değişimi harekete geçirecektir. 5G’nin yüksek veri hızı (enhanced Mobile Broadband - eMBB), düşük gecikme süreleri (Ultra-Reliable Low-Latency CommunicationURLLC), daha fazla bağlantı kapasitesi (massive Machine Type Communications - mMTC), enerji ve maliyet verimliliği unsurları ile desteklenebilirse; dikey sektörler olarak adlandırılabilecek enerji, ulaşım, sağlık, eğitim, kentleşme, askeri, sanayi, tarım ve eğlence gibi sektörlerde ciddi değişimler yaşanacaktır. 5G, teknik ve işletme yeniliği sağlayan bir ekosistem oluşturacaktır.

5G’nin sahip olduğu; aynı anda çok fazla makine ile iletişim ve güvenilir (reliable) düşük gecikmeli İletişim özellikleri (1 ms ile 10 ms arası iletişimde yüzde 99.9999 güvenilir), günümüzdeki müşteri odaklı mobil ağ sağlamanın ötesine geçilip dikey sektörler için önemli bir ilerletici güç olacaktır. Bu sayede herkes ve her şey bağlantılı olacaktır.

Dikey Sektör Uygulamaları

ITU IMT-2020(5G) Hedef Belgesinde görüleceği üzere 5G’nin sahip olduğu özelliklerin sistem özelinde çözümlenmesi ile farklı kullanım alanlarına imkân sağlanabilecektir.

5G platformlar arası (dikey sektörler) bağlantılar için endüstriyi ilerletecek temel haberleşme birimi olacaktır. Dikey sektörler, sektör içinde birbirine belirlenmiş özel ihtiyaçlarla bağlı olan; üreticiler, satıcılar ve müşterilerden oluşmaktadır. Dikey sektör içinde olan paydaşlar son verilen hizmetten ilk alınan malzemeye kadar ürün ve hizmet anlamında birbirine bağlıdır. Bu sebeple sektör içindeki tüm paydaşların takip etmesi için her sektörün kendisine ait standartları vardır. 5G’nin ortaya çıkışı ile dikey sektörler, yeni ürün ve hizmetleri harekete geçirmek için geliştirilmiş teknik kapasiteyi ve entegrasyon yeteneklerini kullanacaktır. 5G’nin başarılı bir şekilde yaygınlaşmasını sağlayabilecek en önemli unsur 5G’nin dikey teknolojilere entegrasyonudur. 5G; ulaşım, otomotiv, enerji, gıda ve tarım, şehir yönetimi, devlet, sağlık, üretim gibi daha birçok dikey pazarı tamamen değiştirecek teknik ve işletme yeniliğine yönelik bir ekosistem oluşturacaktır. Etkiyi en üst seviyeye çıkarmak ve karşılıklı fayda sağlayan sonuçları elde etmek için; kullanım durumu geliştiricileri (use case developer), dikey sektörler ve 5G sistem tasarımcıları arasında yakın bir iş birliğine ihtiyaç duyulmaktadır. 5G teknolojisinin yaygınlaşması ile dikey sektörlerde de hizmetlerde iyileşmeler hızlanacaktır. 5G’nin sağlayacağı faydalar temel anlamda; toplum için önemli, iş için önemli, maliyet düşürücü ve kalite arttırıcı gibi kategorize edilebilir. Bu kategoriler çerçevesinde değerlendirildiğinde bazı kullanım senaryoları ve durumları aşağıda paylaşılmıştır.

• Endüstriyel IoT cihaz sayısı gün geçtikçe artacak ve daha güvenilir (reliable) ağlar kullanılabilecektir. Her yerde sensör beklentisi gerçek olacaktır.

• Gerçek zamanlı veri ile daha iyi bir karar verme süreci ortaya çıkacaktır. Mevcut sistemlerde olduğu gibi yaşanmış olan olayların veri analizinden ziyade durumlar anlık analiz edilebilecek ölçüde veri transferi sağlanabilecektir. Özellikle sağlık sektörü ve afet yönetimi bu özellikten faydalanmış olacaktır.

• Sağlık sektörü 5G ile yeni oluşacak ekosistem 4P sağlığı hayatımıza katacaktır. Bunlar tahmin edilebilir (predictive), önlenebilir (preventative), kişiselleştirilmiş (personalised) ve katılımcıdır (participatory). Bunlarla birlikte sektörde hastalık önleme ve takibinde iyileşme beklenmektedir. Bu yaklaşımlar 5G’nin sağlık hizmetlerinde kullanımı arttıkça, robotik, IoT ve yapay zekâdaki ilerlemelerle desteklenen uygulamalarıyla birlikte yeni bir bağlantılı sağlık ekosistemini şekillendirecektir.

• Otonom araçların trafikte yaygın olmamasının bir nedeni de hızlı ve güvenilir bir iletişim ağ yapısının eksik olmasındandır. 5G ile bu gereksinim giderilmiş olacaktır. Araçlar otonom sürüş esnasında sadece kendi mevcut durumlarını değil, çevrelerindeki diğer araç ve sensörlerden gelen veri (V2X – Vehicle to Everything) ile daha hızlı ve yerinde karar vermeyi yapabilecektir.

• Otomatik yönlendirilen araçların (AGV – Automated Guided Vehicle) 5G’nin sağladığı güvenilir iletişim altyapısı sayesinde özellikle sanayide kullanım oranları daha çok artacak ve yönetimleri daha kolaylaşacaktır.

• Sabit veya olasılık tabanlı trafik yönetimini kullanmaktansa 5G ile gerçek zamanlı trafik yoğunluğu bilgisinin uç noktalarda veya genel merkezlerde gerçek zamanlı analiz edilmesiyle şehirlerin efektif yönetilmesine imkân sağlayacaktır.

• Gerçek zamanlı analizlere göre enerji yönetimi, elektrik dağıtımı yapılabilecektir. Fazla üretilen enerjinin doğru zamanda doğru konumda kullanılması kararı 5G ile birlikte gerçek zamanlı verilebilecektir. Aynı zamanda 5G ile veri transferinde harcanan enerjinin gün geçtikçe azalması beklenmektedir.

• Akıllı tarımın ayrılmaz parçaları olan sensörlerin daha verimli, gerçek zamanlı ve yüksek güvenilirlik ile yönetilmesini, hatta bu veriyle gerçek zamanlı makine öğrenmesine dayalı karar verme sistemleri kurulmasına imkân sağlayacaktır. Örneğin koşullar (toprak nemi ve pestisit kullanımı vs.) hakkındaki geçmiş ve mevcut verileri göz önünde bulundurarak çalışan analitik yazılımı, çiftçilerin karar vermesine yardımcı olmak için modeller ve tahminler oluşturabilecektir.

• Birçok şehirde kent güvenlik sistemleriyle toplum güvenliği için güvenlik kameraların entegrasyonu yapılmış ve gerçek zamanlı analiz ve karar destek sistemi oluşturulmuştur. 5G ile aktarılan veri kısıtlı olmayacağından yüksek çözünürlüklü veri gönderilebilecek ve görüntü üzerine yapılan analizler daha verimli olabilecektir.

• Hızlı trenler için, trenden istasyonlara, istasyonlardan trenlere yüksek veri transferi gerçek zamanlı yapılabilecektir. Aynı zamanda şehir içi tren komuta ve kontrol verileri CBTC (Communication Based Train Control), ve ana hat trenlerde haberleşme FRMCS (Future Railway Mobile Communication System) için de standartların 3GPP Release 17 spesifikasyonları ile netlik kazanacağı değerlendirilmektedir.

• Medya ve eğlence için lokal donanımlar yerine kişiler uzaktan bağlantı ile oyunlarını gerçekleştirebilecektir. Gerçek zamanlı çok kullanıcılı oyun sektörünün altyapı performansı artacaktır. Eğlence sektörünün en büyük altyapılarından biri olan canlı yayın sağlama ekipmanlarının maliyetleri 5G teknolojisi ile ciddi bir şekilde düşecektir.

• Sanal ve artırılmış gerçeklik uygulamaları, güvenilir, düşük gecikmeli iletişim altyapısı sayesinde 5G ile birlikte daha çok kullanımda olacaktır. • Geleceğin öğrenme modeli, öğrencilerin günümüzdeki öğrencilere göre farklı şekillerde öğrenmelerini ve etkileşimde bulunmalarını sağlayan uluslararası, anlık, sanal ve etkileşimli bir ortam olacaktır. Sanal Gerçeklik (VR – Virtual Reality) ve Artırılmış Gerçeklik (AR – Augmented Reality) gibi uygulamalar, kaliteli eğitim ve anlayışa dayalı öğrenme sağlanmasında büyük rol oynayacaktır. Dokunsal İnterneti VR ve AR ile birleştirerek öğrenme deneyimi, günümüzün eğitim sınırlarının çok ötesine geçerek tele-öğretim, telementorluk, sanal üniversite, sanal sınıf, sanal ekip çalışması vb. kavramlara yeni bir tanım getirecektir. Bu yaklaşıma 5G altyapısı katkı sağlayacaktır.

Dikey sektörlerde 5G’nin önemi yüksek güvenilirlik, düşük gecikme süreleri ile çok fazla cihazın bağlanabilmesi özelliklerine dayandırılmıştır.

Dikey sektörlerde 5G kullanımının bağlantı sayısının artması ve toplanan verinin büyümesiyle siber güvenlik ve veri güvenliğinde tehditlerin artacağı değerlendirilmektedir. Gartner, Nesnelerin İnternetinin (IoT) benimsenmesinde büyük bir artış öngörüyor. Gartner tarafından yayınlanan rapor doğrultusunda 2019’da 14 milyar olan bağlı cihaz sayısının 2022 yılına kadar 25 milyar IoT seviyesini geçeceği tahmin edilmektedir. Bu hızlı artış, önceki ağlardan önemli ölçüde farklı, oldukça karmaşık bir tehdit ortamını oluşturabilir. Üretilen cihazların çoğunun güvenlik tedbirleri yetersiz kalmaktadır. Birçok üretici cihazlarında sadece temel güvenlik korumalarını gerçekleştirmektedir ve bu da kötü amaçlı yazılım dağıtımı kolaylaştırmaktadır. Bu alanda çalışmalar yapan Intelligent CIO Europe platformunun araştırmalarına göre, IoT cihazlarını hedef alan kötü amaçlı yazılım kampanyalarının sayısının geçen yıla göre yüzde 50 gibi inanılmaz bir oranda arttığı tespit edilmiş ve bu süre zarfında 1.100.000’den fazla savunmasız cihaz tespit edilmiştir.

Bulut tabanlı siber güvenlik sağlayıcısı SiteLock firmasında kanal ve ürün uzmanı olan Monique Becenti, “Bankacılık işlemleri için bir mobil cihaz kullanıyorsanız, bu verileri bir saldırganın ele geçirmesine açık hale getiriyorsunuz. 5G ile asıl endişemiz IoT yenilikleri” diyerek dikey sektörlerde 5G yaygınlaşması ile güvenlik açıklıklarının artacağını dile getirmiştir.

5G’nin güvenlik önlemlerinin artırılması için 5G’nin aktif olarak daha fazla alanda kullanılması beklenmektedir. Alınan önlemleri iyileştirmek için gerçek dünya sonuçlarına ihtiyacımız olduğundan, 5G'nin devreye alınmasından sonra da çalışmalar çok uzun bir süre daha devam edecektir.

5G’nin ilerlemesiyle birlikte dikey sektörlerde de bu büyüme net bir şekilde görülmektedir. Küresel 5G hizmetleri pazar büyüklüğü 2020’de 41,48 milyar ABD doları değerindeydi ve 2021’den 2028’e kadar yıllık yüzde 46,2’lik bir Bileşik Yıllık Büyüme Hızı (CAGR - Compound Annual Growth Rate) ile büyümesi bekleniyor.

Dünyanın en büyük ikinci ekonomisi olan Çin’in 5G hizmetleri pazar büyüklüğünün, 2027 yılına kadar yıllık yüzde 54,8’lik bir bileşik yıllık büyüme hızı ile büyümesi beklenmektedir. Diğer büyük ekonomilerden Japonya ve Kanada’nın her birinin 2020-2027 döneminde sırasıyla yüzde 31,2 ve yüzde 38,2 oranında büyüyeceği tahmin ediliyor. Avrupa’da da Almanya’nın yaklaşık yüzde 36,9 CAGR’de büyümesi bekleniyor.

Piyasadaki bu büyüme sebebiyle büyük küresel üreticiler, dördüncü sanayi devrimini (Endüstri 4.0) güçlendirmek için modern dijital teknolojileri benimseyerek operasyonlarını hızlandırmak için fırsatlar arıyor. Bazı kritik teknolojilerdeki gelişmeler ve yeni kavramlar sayesinde farklı uygulama alanlarında 5G yaygınlaşacak, daha hissedilebilir seviyede günlük yaşantımızı etkileyecektir. Bunlardan bazıları Bulut Bilişim (Cloud Computing), Bulut Yerlisi (Cloud Native), Uç Bilişim (Edge Computing), Yapay Zekâ (Artificial Intelligence), Yazılım Tabanlı Ağ Yönetimi (SDN - Software Defined Network), Ağ Dilimleme (Network Slicing), Geliştirme/Güvenlik/Operasyonlar (DevSecOps), Açık Kaynak Mimariler (Open Source Architecture), Mikroservisler, Konteyner teknolojileridir. 5G bu teknolojilerin kullanımlarını kolaylaştırırken bu uygulamalar da aynı zamanda 5G’nin yaygın kullanımına katkı sağlayacaktır.

Büyük veri analitiği, endüstriyel kablosuz kamera ve işbirlikçi robotlar (AGV) gibi teknolojiler, üretim tesislerinin akıllı ve veriye dayalı esnek operasyonlara doğru dev bir adım atmasını sağlıyor. 5G ile birlikte bu hızlanmanın artacağı ve yatırımların da artacağı beklenmektedir.

Örnek olarak geçen sene Almanya Mercedes-Benz (Factory 56) fabrikası, 20.000m² büyüklüğündeki tesislerinde 5G’yi temel iletişim ağı olarak seçti. Aynı zamanda BMW Grup Çin’deki üretimlerinde 5G mobil ağ altyapısını kullanıyor. Bu sayede süreçler ve malzeme teminleri daha hızlı oldu. İngiltere’de ise Bosch akıllı fabrikasını 5G iletişim altyapısında sensörlerle donatarak kurdu.

5G ile Endüstri 4.0 gelişmeleri düşünülürken Endüstri 5.0 sandığımız kadar uzak değil. IoT, yapay zekâ, otomasyon gibi teknolojilerin işletmelerce kullanımının artması, veri işleme ve analizini hızla ölçeklendirme ve hızla artan veri hacimlerinin depolanmasını yönetme yeteneğine bağlı olacaktır. 5G daha fazla cihazın ağa bağlanabilmesine imkân sağlayacaktır. Bu sayede özelleştirilmiş seri üretimde (Industry 5.0 - Mass Customization) ihtiyaç duyulan tüm IoT cihazlarının bağlantısı olacaktır.

İnsan Tipi İletişim (Human Type Communications – HTC) ile Makine Tipi İletişimi (Machine Type Communication – MTC) birleşmesini sağlayan ilk radyo iletişim sistemi 5G olacaktır. 5G ile hem mevcut mobil bantlarda hem de yeni spektrumda milimetre dalga aralığına kadar yükselebilen radyo arabirimleri olacaktır. 5G, cihazdan cihaza iletişim (Device to Device-D2D) gibi değişik erişim teknolojilerini birleştirerek daha geniş bir kapsama alanı ve daha yüksek hareketlilik sağlayacaktır. Örneğin; yüksek hızlı trenlerin hızının 500 km/s’e çıkması öngörülmektedir. Yol güvenlik bilgisi kapsamında, 5G’nin güvenilir iletişimi iyileştirmesi ve güvenlik kritikliğine sahip hizmetler için 10-5 paket kaybını sağlayacağı öngörülmektedir.

5G ile birlikte bulut bilişim, sanal makine yönetimleri mobil cihazlardan yapılabilecek seviyelere gelmiş olacaktır. 5G’nin sağladığı bağlantı hızı, yüksek güvenilirlik ve düşük gecikme ile tüm depolama ve işletme faaliyetleri bulut tabanlı çözümler tarafından yapılabilecektir. Bulut bilişim ile birlikte bulut yapay zekâ ve uç bilişim kullanımı çok daha yaygın ve kolay olacaktır. Hızlı ve güvenilir ağ teknolojisi, yazılım tabanlı ağ yönetimi ile birlikte tüm uç noktalarda donanım kapasiteleri optimum verimlilikte kullanılabilecektir. Konteyner ve mikroservis kullanımlarıyla ve bulut yerlisi yaklaşımıyla geliştirilen uygulamalar farklı bulut ağlara kolayca adapte edilebilecektir.

Gelecekteki 5G’nin kullanım durumları çok çeşitli olduğundan, her birinin ağda farklı gereksinimleri ve parametreleri olacaktır; her bir kullanım durumu/iş modeli kendi ağ dilimini işgal edebilir. Bir ağ diliminin amacı, yalnızca kullanım durumu için gerekli olan trafik yönetimini sağlamak ve diğer tüm gereksiz işlevlerden kaçınmaktır. Bu, teknolojinin her pazar için daha hızlı ve verimli bir şekilde benimsenmesini mümkün kılar. 5G, düşük gecikme süresi ve ultra güvenilirliğin yanı sıra ağa veri akışı ve hızında büyük bir sıçrama sağlamaktadır. Firmalar, hepsi aynı fiziksel ağı kullanan müşterilere bir dizi yeni hizmet sağlamak için bu avantajları kullanabilir. Ağ dilimleme ile belirli gereksinimleri olan farklı uygulamalar için kullanılabilen birden çok sanal ağ veya ağ “dilimleri” oluşturabilirler. Ağ dilimleme, kârlı büyümeyi sağlamak için otomasyon yoluyla geniş ölçekte yeni gelir fırsatları sağlar. 5G ağ dilimleme, aynı fiziksel ağ altyapısı üzerinde sanallaştırılmış ve bağımsız mantıksal ağların çoğullaşmasını sağlayan bir ağ mimarisidir. Her ağ dilimi, belirli bir uygulama tarafından talep edilen çeşitli gereksinimleri karşılamak üzere uyarlanmış, yalıtılmış bir uçtan uca ağdır.

4.5G’den farklı olarak 5G’nin temel getirileri dikey sektörlerde olacaktır. 5G altyapıların yerli ve milli olması kadar dikey sektörlerde hizmet edecek uygulama ve ürünlerin de yerli olarak geliştirilmesi çok önemlidir. Ülkemizde açık kaynaklara dayalı altyapıları kullanan geliştiricilerin yer aldığı bir ekosistemin gelişmesi 5G’nin kullanımını da yaygınlaştıracaktır. Daha çok cihaz ve sistemin bağlantılı (connected) hale gelmesi, toplanan büyük verinin artması güvenlikle ilgili endişeleri de artıracaktır. Çözümlerde yerlilik ve millilik oranlarının yükselmesi güvenlikle ilgili tehditleri de azaltacaktır.