Especial 5G: uma alavanca para a inovação

A implantação da rede comercial 5G começa a acelerar em força. Mas, quando será possível aproveitar em pleno todo o potencial que esta tecnologia proporciona em termos de aplicações industriais?

Há já várias em fase de teste, nomeadamente em mercados externos, como o espanhol, sobretudo no que toca à utilização do 5G em veículos de condução autónoma, formação através de realidade aumentada ou virtual, geolocalização precisa de ativos em tempo real, deteção precoce de doenças ou monitorização de infraestrutruras com drones, entre diversas outras.

Ao longo deste ano, começaremos a ver a consolidação do 5G em mercados como o da vizinha Espanha.

Espera-se um crescimento considerável do fornecimento de terminais 5G, permitindo que mais pessoas possam aceder a essa rede, aumentando a procura de serviços e a consequente oferta dos operadores. Mas, enquanto esse 'boom' não chega, as empresas continuam a desenvolver a sua rede.

Quando falamos de 5G não estamos a falar de uma nova tecnologia que vai revolucionar um setor específico. As redes de quinta geração serão vitais para promover o desenvolvimento de outros serviços e fundamentais para a transformação digital, como armazenamento, cloud computing e Inteligência Artificial, ou seja, tudo conetado através da Internet.

Além disso, eixos como a produtividade, estruturação territorial, sustentabilidade de infraestruturas TIC, diminuição do fosso digital, redução das emissões de carbono e melhoria da qualidade de vida da sociedade são vetores que irão conhecer um impulsionamento significativo com a disseminação do 5G.

Ligações 5G crescem 300% em 12 meses
Neste momento, existem cerca de 300 milhões de ligações 5G em todo o mundo, quase o triplo das registadas em 2020. De acordo com uma análise da Omdia, este número deverá chegar aos 633 milhões até final de 2022, escalando até aos 4,6 mil milhões em 2026.

Uma grande parte dos países europeus já atribuiu licenças e começou a disponibilizar serviços comerciais 5G. Portugal está na "cauda" deste ranking, uma vez que o leilão do 5G foi dos últimos a acontecer, depois de 1.727 rondas e mais de 9 meses, seis empresas adquiriam espetro e o encaixe potencial para o Estado é de cerca de 566,8 milhões de euros .Já nos EUA, são já 28,6 milhões as ligações 5G disponíveis no mercado.

. e chegam aos 1,8 mil milhões em 4 anos
Todas as regiões do mundo possuem atualmente uma rede comercial 5G, indica o Report on the World Mobile Economy 2021, realizado pela GSMA - Global System for Mobile Communications -, documento que prevê que, até ao final de 2025, o 5G representará pouco mais de um quinto de todas as conexões móveis, e mais de duas em cada cinco pessoas no mundo viverão ao alcance de uma rede 5G. O relatório revela ainda que as redes 5G já estão operacionais, pela primeira vez, na Indonésia, Quénia e até no Tadjiquistão.

Dentro de quatro anos, aponta o estudo, haverá 1,8 mil milhões de conexões 5G em todo o mundo, sendo que a Ásia e os EUA liderarão este mercado. Cerca de 53% das conexões 5G corresponderão aos países desenvolvidos da Ásia e do Pacífico, 51% da América do Norte, 48% da China e 35% da Europa.

O documento indica ainda que embora o 4G tenha uma margem de crescimento significativa, globalmente, espera-se que atinja um pico de pouco menos de 60% em 2023, à medida que o 5G começar a ganhar força em novos mercados.

Como o 5G vai mudar virtualmente tudo!
Videochamadas com maior qualidade, streaming de vídeos 4K, jogos de vídeo online sem "delay", maior velocidade de navegação web. Estas são apenas algumas das maiores vantagens que a adesão ao 5G vai trazer aos nossos dispositivos móveis.

No entanto, o potencial real do 5G vai ser sentido ao nível das suas aplicações na indústria. A possibilidade de conexão simultânea de mais dispositivos vai alavancar a Internet of Things (IoT) e, portanto, promover a disseminação de cidades inteligentes, casas inteligentes e outras aplicações de âmbito sensorial inteligente, como aplicações de manutenção ferroviária, aplicações de turismo com personagens históricas virtuais, guias, drones de resgate que reconhecem automaticamente situações de perigo, avatares de apoio a idosos isolados, estações de comboio com embarque sem filas graças a reconhecimento biométrico em tempo real.

Tudo isto está a começar a acontecer em projetos-piloto e promete transformar para sempre a vida de todos os utilizadores. E, se quisermos ir mais longe, roçando o campo da ficção científica, podemos referir ainda o controlo remoto de linhas de produção em tempo real, a gestão de movimento por Inteligência Artificial (IA) à distância, veículos automáticos, controlo de tráfego aéreo de drones em ambientes urbanos, assistência à construção de navios com recurso à realidade virtual e muitos outros.

Uma aplicação que poderá ter especial influência no mercado de trabalho é o desenvolvimento de reuniões com hologramas, que está a ser vista como uma evolução das reuniões remotas em tempo real, com maior interação e sentido de presença. Ou software de tradução simultânea em tempo real, de qualidade superior, permitindo conversas cara a cara em diferentes idiomas.

Mas, a aplicação que poderá ter, porventura, mais visibilidade e impacto mediático será a condução assistida 5G e os carros autónomos. Existem já diversos testes-piloto em várias zonas do globo e a massificação deste tipo de veículos poderá agora ser viabilizada com a ajuda do 5G.

O céu é o limite no que toca a aplicações de tecnologia 5G, mas o que parece consensual é que a grande maioria vai ter impacto direto no dia-a-dia das pessoas e do local onde residem e trabalham.

As cidades inteligentes - ou smart-cities - poderão finalmente vir a ser uma realidade e a funcionar de forma a beneficiar os seus habitantes. Aplicações de 5G com blockchain, como a gestão inteligente do consumo de água e eletricidade, dos serviços de limpeza, dos fluxos de tráfego automóvel ou até da rastreabilidade de alimentos podem ser uma realidade muito em breve. Uma gestão inteligente que irá melhorar a qualidade de vida de todos. Mas não é só nas cidades que os benefícios do 5G se vão sentir. O mundo rural vai também usufruir bastante de todas as vantagens desta nova tecnologia. Mas como?

Na província do Ontario, no Canadá, o recurso a drones está a permitir recolher dados das colheitas, desde os níveis de água até à infestação por pragas diversas. Estes dados são depois transmitidos, em tempo real e incluindo imagens em alta-definição, para uma cloud para processamento. O 5G é um elemento-chave para reduzir a divisão digital que ainda existe e para reduzir o isolamento de certas áreas, sobretudo nas zonas rurais a nível global.

Outra área que poderá beneficiar significativamente com a massificação do 5G é a educação. Salas de aula inteligentes, aprendizagem virtual e baseada em realidade virtual farão parte do quotidiano dos alunos. A saúde, nomeadamente no que toca à emergência, terá também muitas novidades ao nível da gestão e coordenação de emergências. Suporte remoto de especialistas, acesso a entradas e saídas, videovigilância baseada em reconhecimento facial ou drones equipados com desfibrilhadores são algumas das aplicações que se adivinham.

O setor de Media e o Turismo serão também extremamente beneficiados, com aplicações de visitas 360º a locais inacessíveis, guias turísticos em realidade virtual, transmissões de eventos desportivos ao vivo, serviços de jogos na cloud, inspeção e manutenção com robôs e drones e muitas outras.

No porto de Barcelona, por exemplo, está em curso um projeto-piloto com 5G e IA que permite conhecer a geolocalização precisa e em tempo de real de navios, com o recurso a imagens que complementem as informações dos sistemas GPS do porto da "cidade condal", possibilitando a prestação de serviços de assistência com chamadas de vídeo 3D e em realidade virtual.

Na capital da Catalunha, está também em curso um projeto-piloto na área da hotelaria, que permite aos hóspedes de um conhecido hotel da cidade aceder, nos quartos e áreas comuns, a velocidades de 1Gbps, permitindo que desfrutem de experiências imersivas e mapeamento de vídeo.

Portugal também já tem pilotos 5G

Se em países como a vizinha Espanha os projetos-piloto abundam, quer a nível nacional, quer a nível regional ou até mesmo local, em Portugal o processo está um pouco mais atrasado. No entanto, existem já projetos em setores como a saúde ou o desporto que estão a entusiasmar o mercado.

Um desses projetos-piloto é no Hospital da Luz e nasce de uma parceria entre a Luz Saúde e a NOS, que instalou naquele hospital lisboeta uma rede 5G, sendo que estarão já a ser desenvolvidas aplicações tecnológicas médicas na sequência desta instalação. São 17 antenas que dão cobertura a salas de cirurgia, centro de formação e locais de maior afluência de pacientes. Entre possíveis aplicações 5G no Hospital da Luz, estão a ser estudadas cirurgias remotas e ambulâncias inteligentes.

A NOS firmou também uma parceria com o Sport Lisboa e Benfica para o primeiro estádio 5G em Portugal. A NOS dotou o estádio do Sport Lisboa e Benfica com cobertura 5G, permitindo aos adeptos e a toda a estrutura colaborativa do clube tirarem partido das características mais disruptivas desta tecnologia.

O 5G vai permitir aos mais de 65 mil adeptos que o estádio do Sport Lisboa e Benfica comporta, uma experiência de acesso à internet móvel em média 10 vezes mais rápida, com velocidades superiores a 1 Gbps. Isto significa downloads e uploads de fotografias ou vídeos de forma quase instantânea ou videochamadas sem qualquer interrupção, com o estádio na sua máxima capacidade.

Também a capacidade da rede será maior, sendo possível processar um volume muito maior de dados dentro do estádio. Antes da pandemia, com a presença de público, a média de volume de dados por jogo ultrapassava 1 terabyte, sendo expectável que com o 5G este número duplique ou triplique, dependendo da adesão das pessoas à tecnologia.

O 5G vai transformar radicalmente a experiência de quem assiste aos jogos do Benfica, através do acesso a conteúdos de forma totalmente imersiva, graças à combinação do 5G com tecnologias como realidade virtual ou aumentada. Acesso a estatísticas do jogo ou dos jogadores em tempo real, possibilidade de escolher o ângulo a partir do qual se quer ver o jogo, ativando em tempo real uma das muitas câmaras que estão a ser utilizadas na emissão, ou a possibilidade de fazer streaming de vídeo em direto, em alta qualidade e definição, são algumas das inúmeras experiências que os amantes de futebol poderão viver no primeiro estádio 5G.

Além da enorme revolução em termos de experiência para os adeptos, a rede 5G da NOS irá ter impacto direto no funcionamento do Benfica, permitindo otimizar a comunicação entre equipas técnicas, medir de forma precisa a performance dos jogadores e aceder a estatísticas e análises táticas em tempo real. Ao mesmo tempo, beneficiará também todos os serviços relacionados com o normal funcionamento do clube, como emissões televisivas feitas a partir do estádio ou serviços de comércio e restauração.

A cobertura é assegurada através de um sistema de antenas 5G em cada uma das palas do estádio, que garante a cobertura plena das bancadas, sendo complementada por um sistema de células 5G para cobertura de zonas estratégicas do estádio, como o centro de imprensa, o camarote presidencial ou o camarote NOS. O projeto envolveu uma equipa de mais de 20 profissionais, num trabalho desenvolvido ao longo de 6 meses.

A delicada questão da segurança
A tecnologia 5G abre uma nova era e vai movimentar muitos biliões de euros em negócios por todo o mundo. Neste cenário, a segurança pode significar a diferença entre o sucesso e o fracasso. A tecnologia 5G abre uma nova era global na transformação digital. A maior largura de banda e a menor latência que promete vão gerar a oportunidade de revolucionar todos os tipos de indústrias e empresas.

Além disso, vai melhorar, até limites desconhecidos, a capacidade de desenvolvimento de tecnologias como cloud, Inteligência Artificial (IA) e, sobretudo, Internet of Things (IoT). Por exemplo, o advento das cidades inteligentes, com uma enorme quantidade de dispositivos conectados, pode ser uma realidade graças ao fato de, em 2023, haver mais de um bilião de conexões 5G em todo o mundo, de acordo com vários estudos.

Em Espanha, por exemplo, a Comissão Europeia (CE) prevê investimentos no valor de 5.000 milhões de euros e a criação de mais de 300.000 empregos nos próximos anos. Um cenário muito interessante, que só pode ser ameaçado se a segurança na implantação não for tida em conta na implementação dos projetos.

Por ser baseada em software, a rede 5G torna-se mais vulnerável. Ao dispor de recursos para desenvolver aplicações de máquinas para máquinas, sem intervenção humana, o 5G traz novos desafios à segurança. Pode ainda alimentar alguns mitos urbanos e pânico social, sobretudo se tivermos em conta que se trata de telemedicina avançada, cidades inteligentes ou veículos autónomos. A verdade é que eventuais ataques podem ter consequências reais nefastas e que a segurança tem de ser levada bastante a sério quando falamos de tecnologia 5G.

As próprias empresas terão de levar esta questão bastante a sério e compreender que este é um nível de segurança mais complexo. A União Europeia (UE) tentou harmonizar o quadro legal nos 27 e elaborou uma série de medidas estratégicas técnicas e de suporte acordadas com os Estados-Membros. Esta iniciativa identifica as principais ameaças e as suas fontes, assim como diversos riscos estratégicos na implantação das redes. A Comissão Europeia também já efetuou declarações de segurança conjunta 5G com países como o Brasil, a China, o Japão e a Coreia do Sul.

Em Espanha, está na calha um projeto de lei para a cibersegurança em redes 5G, legislação ao abrigo da estratégia para impulsionar a tecnologia 5G, com um investimento público de 300 milhões de euros em 2021, inserido no Orçamento-Geral do Estado espanhol. Em 2019 e 2020, foram efetuadas, no país vizinho, experiências-piloto para testar usos e aplicações do 5G. Estes testes serviram igualmente para identificar novos riscos e vulnerabilidades e formas de os combater.

Espanha é mesmo o Estado-Membro da UE que tem o maior número de cenários de desenvolvimento de drivers 5G (32 em 199) e cidades com algum tipo de serviço comercial 5G (39), tendo desenvolvido um número relevante de campos de teste, que permitirão minimizar riscos na implantação da tecnologia.

Falta de padrões e redes abertas
A enorme quantidade de dispositivos conectados (IoT) é um ecossistema que nasceu sem segurança padrão ou padrões, tendo em conta que cada um pretendia crescer à sua maneira, com os seus próprios padrões, priorizando negócios em vez de proteção.

Com o objetivo de dar um impulso maior à digitalização de serviços de telecomunicações, as operadoras de rede estão a apostar cada vez mais em arquiteturas de rede aberta, um novo modelo que lhes permite reduzir a dependência excessiva de alguns fornecedores de equipamentos, restringindo a flexibilidade das suas infraestruturas. À medida que o 5G é incorporado no dia-a-dia, aumenta a complexidade da rede e as suas necessidades para apoiar novas aplicações e serviços. Esse novo cenário levou a uma aposta mais forte em arquiteturas de redes abertas, capazes de melhorar a flexibilidade e o desempenho e ajudar as empresas a gerar novos serviços e a melhorar a experiência do utilizador.

Uma mudança de paradigma
Até há muito recentemente, as redes de telecomunicações eram implantadas através de bases integradas, onde o hardware e o software eram fornecidos por uma única empresa. Graças a este novo paradigma, os operadores serão capazes de implantar as suas redes com componentes de diferentes fornecedores, aumentando a inovação, dando uma resposta melhorada às necessidades dos seus clientes e reduzindo os seus custos.

Trata-se de um modelo disruptivo que vai permitir às operadoras abrir a cadeia de fornecimento a empresas de menor dimensão, especializadas em componentes específicos. O hardware deixa de ser proprietário e a rede passa a ser baseada em módulos de software executados em qualquer dispositivo geral, o que permite a implantação de novas funcionalidades de forma mais rápida, reduzindo o tempo de prestação de serviços.

Além disso, este modelo vai permitir utilizar um grande número de ferramentas e procedimentos provenientes do mundo das TI para o universo das telecomunicações.

A função do open source num mundo de redes abertas
Segundo um estudo da Red Hat, 83% dos líderes da indústria de telecomunicações acreditam que o open source empresarial é utilizado pelas empresas mais inovadoras em todo o mundo. Os principais fornecedores de software de código aberto empresarial são os que estão mais envolvidos nas comunidades de computação 5G ou edge, que são as que, por meio de projetos de open source, criam um código que visa resolver os desafios e requisitos específicos da indústria.

Complexidade crescente
A introdução de redes abertas gera uma maior complexidade para a atuação dos operadores. O caminho é apostar no desenvolvimento de modelos operacionais mais automáticos, suportados por um conjunto de ferramentas de código aberto e da aplicação de técnicas de Inteligência Artificial e aprendizagem para a deteção precoce de comportamentos anómalos, garantia de serviço e gestão de capacidade.

O código aberto será assim, provavelmente, a chave para o sucesso das redes abertas, porque, não só democratiza o uso da tecnologia, como também garante o progresso contínuo.

O papel do 'edge computing'
Um dos conceitos que está a ganhar terreno no mundo das telecomunicações e, em particular, no das arquiteturas de rede, é o "edge computing", um elemento que será fundamental para muitos serviços que prometem tecnologias como o 5G. Estima-se que 80% dos novos casos de utilização de 5G exigirão "edge computing".

O "edge computing" aproxima a computação da localização física do utilizador ou da fonte dos dados. Ao estabelecer serviços de computação perto desses locais, os utilizadores obtêm serviços mais rápidos e mais fiáveis e as empresas aproveitam a flexibilidade do cloud computing que o "edge computing" proporciona.

Graças ao "edge computing", uma empresa pode usar e distribuir um conjunto comum de recursos num vasto número de locais. Mas, por que é tão importante este novo conceito no campo do 5G?

O tempo de resposta de uma aplicação depende de três fatores: o acesso do dispositivo à rede, o tempo que o sinal leva dentro da rede até ao data center e o tempo que leva a processar os dados na aplicação, bem como o tempo de retorno da resposta. O 5G reduz significativamente o primeiro destes fatores, o "edge computing", por sua vez, reduz o tempo de resposta do segundo fator, uma vez que o data center está mais perto do dispositivo. Com esta redução de tempos, passa a ser possível a implementação de aplicações que antes eram impensáveis, como realidade virtual, realidade aumentada, robótica conectada, condução assistida, videovigilância inteligente ou vídeo imersivo, entre diversos outros.

5G como motor da transformação digital
Dois anos após o seu lançamento global, o ritmo de adoção do 5G em todo o mundo representa um avanço de dois anos sobre o 4G. De acordo com vários analistas, em finais de 2020, cerca de 115 operadoras já haviam lançado serviços comerciais 5G em cerca de 50 países e tinham superado os 200 milhões de assinaturas a nível mundial.

O ano 2021 foi considerado o ano da consolidação do 5G, tendo em conta o efeito multiplicador de vários fatores: a disponibilidade e o desenvolvimento da tecnologia, uma gama mais ampla de terminais, a oferta de serviços inovadores em diferentes mercados e a criticidade dos serviços de comunicações no "novo normal".

Enquanto plataforma de inovação aberta, o 5G vai fornecer a infraestrutura crítica necessária para ajudar a Europa a alcançar uma recuperação económica sustentável, resiliente e inclusiva. Esta constatação é suportada pelos números, que confirmam estarmos perante uma descolagem tecnológica e económica.

Mesmo apesar da incerteza causada pela pandemia, em 2020, o ritmo de introdução do 5G aumentou, tanto no campo das redes, como no dos dispositivos, e, de acordo com os estudos mais recentes, a chegada do 5G é a maior oportunidade para as economias europeias, com uma previsão de 210.000 milhões de euros em benefícios para toda a Europa.

Além dos números, importa também considerar os enormes benefícios sociais que a adoção em massa do 5G irá gerar. Nesse sentido, a pandemia deixou claro a enorme importância da conectividade e das redes e as razões porque o 5G deve ser também o motor por trás do setor público, nomeadamente enquanto protetor da cidadania, dos serviços de saúde, da educação e de outros serviços essenciais à vida em sociedade.

Trata-se de uma oportunidade única para a recuperação pós-covid-19 e para a criação de um novo mundo digital, dado que a conectividade e o 5G foram identificados como alavancas de recuperação e impulsionadores da transformação digital na Estratégia Anual de Desenvolvimento Sustentável da União Europeia.

Financiamento europeu atrás do norte-americano
Um novo estudo divulgado pela União Europeia (UE) aponta para um investimento insuficiente de capital de risco nas redes 5G na UE, estando em falta mais de 5.000 milhões de euros relativamente aos parceiros norte-americanos.

De acordo com o relatório "Acelerar a transição 5G na Europa", realizado pela Comissão Europeia e pelo Banco Europeu de Investimento e divulgado pelas instâncias comunitárias, urge aumentar significativamente o investimento europeu privado em projetos digitais para se conseguir beneficiar da inovação criada pelas redes 5G.

"O estudo salienta uma diferença de financiamento significativa de 4,6 a 6,6 mil milhões de euros por ano entre a Europa e os EUA em termos de financiamento de capital de risco para o ecossistema de inovação 5G, o que aumenta o risco de investimento insuficiente nesta tecnologia, particularmente no atual contexto de recuperação europeia", explicou a Comissão Europeia (CE) em comunicado.

Aquele organismo aponta ainda que "as inovações 5G são um elemento-chave para impulsionar a competitividade europeia e estimular a recuperação económica", pelo que é necessário o incremento do investimento por parte das instâncias comunitárias.

"Embora uma estratégia comum para o mercado único deva atribuir capital público suficiente aos ecossistemas 5G, através dos orçamentos nacionais e programas da UE, incluindo o Fundo de Recuperação e o InvestEU, o capital de risco é ainda necessário para colmatar esta lacuna", defende a CE.

As conclusões deste relatório vão estar na base das próximas recomendações da UE sobre o capital de risco 5G nos 27.

André Pinto, David Ramos, Esther Macías, João Miguel Mesquita e Luís Muchacho (Networks Presales Lead da Ericsson Portugal)