ローカル5Gの活用事例をご紹介。導入すると何ができる？

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2020年春、第5世代移動通信システム「5G」のサービスが開始され、公共の場でのよりスムーズなインターネット利用が進んでいます。
一方で、その5G技術を活用した「ローカル5G」が企業や自治体の間で注目されています。
本記事では、そのローカル5Gについて、基礎知識や活用事例、導入の課題点をご紹介します。導入を検討されている企業・自治体の方の参考になれば幸いです。

そもそもローカル5Gとは？

ローカル５Ｇは、企業や自治体等の様々な主体が自らの建物や敷地内でスポット的に柔軟にネットワークを構築し利用可能とする新しい仕組みです。
近年普及しつつある、スマホ等で広範囲に利用できる5Gとは違い、企業や自治体内に局所的に構築する「ローカル」なものとなっています。
局所的という観点ではWi-Fiに近く、例えるならばローカル5Gは、携帯キャリアで利用する5G回線をWi-Fiのように企業や自治体内で利用するようなものといえるでしょう。

ローカル5GとWi-Fiの違い

局所的に利用されるネットワーク、という意味ではWi-Fiに似ているローカル5Gですが、Wi-Fiとの違いはどこにあるのでしょうか。
ローカル5GとWi-Fiの大きな違いとして、①通信の安定性②セキュリティ③カバーする範囲 が挙げられます。

1. 通信の安定性
   Wi-Fiは移動しながらの使用では電波が干渉されて通信が不安定になりやすい一方、ローカル5Gは移動時の干渉の影響を受けにくいためより安定的な通信といえます。移動中にデバイスで情報発信やデータ収集を行うといった使い方に対してはローカル5Gが向いています。
2. セキュリティ
   ローカル5Gは独自ネットワーク内でのSIMカードを使ったSIM認証を行っており、高いセキュリティを維持することができます。
3. カバーする範囲
   ローカル5GはWi-Fiに比べて電波が届く距離が長く、広範囲の敷地面積を必要とするビジネスにも対応することができます。

ローカル5Gで何ができる？

では、ローカル5Gによって何ができるようになるのでしょうか？
具体的には、以下のようなことへの活用が期待されています。

• 農機の自動運転
• 工場内の無線化
• 学校教育のIT化
• MR技術を活用した新たな観光体験
• 遠隔巡回・遠隔監視等による警備力向上
• 遠隔での診療及びリハビリ指導

「高速大容量」「高信頼・低遅延通信」「多数同時接続」という3つの特徴を持つ5G回線によって、従来では実現が難しかった複数の機器のリアルタイムな遠隔操作が可能になります。
これにより、既存の枠にとらわれない業務の自動化・効率化や、解決困難だった課題を解消する新しいサービスの開発ができるようになっています。

ローカル5Gの活用事例

実際にローカル5Gの活用事例をいくつか見てみましょう。

無人トラクターを遠隔操作（農業の活用事例）

北海道の岩見沢市では、複数の自動運転トラクターを遠隔から制御する実証を行っています。
トラクターに搭載した4Kカメラによる 高精細映像を、5Gを介して遠隔監視センターに伝送し、無人状態で自動走行するトラクターからの映像を確認しながら緊急停止などの遠隔制御を実証しました。
これにより、農業者の高齢化や人手不足といった社会課題の解決に近づくことが期待されます。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/%e8%be%b2%e6%a5%ad/

工業用機械・ロボットの動作状況を最適化（工場の活用事例）

産業用ロボットの制御に5Gを活用する実証が福岡県で行われています。
ロボットの動作状況を三次元計測センサーで計測し、その大容量データを５Gにより伝送して制御装置で解析します。それにより、ロボットの再配置や作業内容の変更をリアルタイムで検討することができ、生産ラインの効率化に役立てることができます。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/%e3%82%b9%e3%83%9e%e3%83%bc%e3%83%88%e5%b7%a5%e5%a0%b4%e3%83%bb%e5%ad%a6%e6%a0%a1%e6%95%99%e8%82%b2%e3%81%b8/

教材のダウンロード時間を大幅削減（学校教育の活用事例）

東京都小金井市の小学校では、学校教育での5G活用が検証されています。
Wi-Fi接続されたタブレットと5G接続されたタブレットを用意し、教材映像をサーバーから一斉ダウンロードした際の伝送速度を比較しました。結果としてWi-Fiは平均101秒、5Gでは平均17秒でダウンロードが終了することが明らかになりました。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/%e3%82%b9%e3%83%9e%e3%83%bc%e3%83%88%e5%b7%a5%e5%a0%b4%e3%83%bb%e5%ad%a6%e6%a0%a1%e6%95%99%e8%82%b2%e3%81%b8/

観光客の満足度を高め滞在時間を伸ばす（観光業の活用事例）

岐阜県大野郡白川村にて観光業への5G活用が検証されています。
観光客が特定の場所に近づくと、手元のスマートフォンに4K映像や解説動画などのコンテンツが5Gで配信されます。また、ポップアップ通知やARによるナビゲーションをスマートフォン上で実装し、効果的に観光ルートを提示しました。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/%e8%a6%b3%e5%85%89%e3%83%bbe%e3%82%b9%e3%83%9d%e3%83%bc%e3%83%84/

病院に行けない人も診療が受けられるように（医療・ヘルスケアの活用事例）

愛知県新城市にて遠隔診療やリハビリ指導に5Gを活用する実証が行われれています。
へき地の診療所や集会所から4Kカメラ映像や遠隔診療支援システムによって情報を取得し、中核病院に5Gを介して送信します。その情報をもとに中核病院から遠隔診療や遠隔リハビリ指導を行いました。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/1549-2/

ドローンによる無人警備を可能に（防犯・防災の活用事例）

東京都大田区にて警備業務の効率化に5Gを活用する実証が行われています。
4Kカメラを搭載したドローンやロボットを用いて施設内の遠隔巡回を行い、5Gを使って4Kカメラから伝送された高精細映像をAI画像解析することによって、施設内の危険探知に役立てました。人とロボットが共存して警備・防犯にあたることで人手不足の課題解決に役立つことが期待されています。
参考：https://go5g.go.jp/carrier/%e9%98%b2%e7%81%bd%e3%83%bb%e9%98%b2%e7%8a%af/

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ローカル5Gのメリット・デメリット

ローカル5Gのメリットとして以下が挙げられます。

• 超高速
  最高伝送速度10 Gbpsの高速通信が可能となる（2時間の映画を3秒でダウンロードできる性能）。
  また、上り下りの通信容量の割当を柔軟に設定することが可能。
• 超低遅延
  遅延を1ミリ秒程度に抑える。
• 多数同時接続
  1平方キロメートルあたり、100万台のセンサーを配置することが可能。
• 通信コストの削減
  公共ネットワークへの接続固定費や有線ネットワークのケーブルなどのメンテナンス費用が削減可能。
• セキュリティ強化
  独自ネットワーク内でのSIMカードを使ったSIM認証によって高いセキュリティを維持。
• Wi-Fiよりも広範囲をカバー
• 耐障害性やSLA(サービス品質保障)を自身で検討・設定することが可能
• 定期用エリア/システムを柔軟に構築可能

ローカル5Gのデメリット

一方で、ローカル5Gのデメリットとして以下が挙げられます。

• 遮蔽物に弱い
  ローカル５G ではミリ波（28.2 GHZ～28.3 GHz）と呼ばれる直進性の高い電波とSUB6と呼ばれる4.6GHz帯の電波を使用します。
  ミリ波は、遮蔽物があると通信が遮断されやすいという特徴があります。
  SUB6は、比較的遮蔽に強い特徴を持っています。
• 利用に無線免許が必要
• 初期費用がかかる
• 設備運用やメンテナンスに専門知識と陸上無線従事者資格が必要
• これまで通信事業者が行ってきた導入・運用・保守業務を、利用者やシステムインテグレータが行う必要がある

ローカル5G導入の課題

ローカル５G導入に際しての課題は、改めて以下といえます。

• 免許申請
  国の定める要件を満たして免許を取得する必要があります。
  手数料がかかり、取得までに2か月程度かかるといわれています。
  無線の免許は資料を提出して終わりということではなく、各地の総合通信局や総務省に訪問し、書類説明や質疑応答の対応を行う必要があります。
• 専門知識が必要
  5G自体が2020年春にサービス開始されたばかりということもあり、技術的な理解が難しいという課題があります。無線通信は目に見えないため、アンテナの角度やちょっとした位置によって安定性に大きな影響を与えます。こういったノウハウは、専門業者にしか持ちづらいものです。また、ローカル5Gの活用が期待されている分野は、通信技術だけではなくソフトウェアやハードウェアの技術も求められるため、非常に難しい分野となります。
• コスト
  ローカル5Gは初期の環境構築だけでおおよそ数千万から一億弱かかるといわれており、導入コストが費用に高いです。また、環境構築し終わった後も、ローカル5Gと連動するソフトウェア・ハードウェアに対してのコストが発生します。さらに、維持費も想定されます。まだまだ新しい技術であるため、この維持費もいくらかかるか読みづらいところが難しい部分となります。

こういった課題を踏まえて、実際に導入を検討される場合は、既に免許を取得しており専門知識も豊富な専門の業者に相談することをお勧めいたします。

まとめ

いかがでしょうか？
ローカル5Gについて、基礎知識や活用事例、メリット・デメリット、導入の課題点をご紹介しました。
まだまだ新しい分野ですが、国内外で既に活用事例が出始めており、企業の売上向上や社会課題の解決に寄与することが実証されています。もし導入を検討される場合は、導入に際するいくつかの課題も存在しているため、専門知識をもった適切なベンダーに相談しながら導入可能性を検討されることをお勧めいたします。
ここまでお読みいただきありがとうございました。