도시 내 이동성의 속도 개선 및 혁신 촉진

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소개

IoT 혁신의 잠재력은 전 분야에 걸쳐 감지되고 있지만, 가장 큰 수혜자는 스마트 시티입니다. 스마트 개체의 연결과 상호 연결된 네트워크로서의 스마트 시티에 대한 이해가 빠르게 확장되고 있는 가운데, 운송과 이동성은 스마트 시티의 지속 가능성, 효율성, 안전 목표를 달성하기 위해 필요한 핵심 요소입니다. 운송과 운송 관련 시스템의 예상되는 발전은 5G와 6G가 제공하는 고속 저지연 데이터 전송에 달려 있습니다.

연결의 혁명: 5G

모바일 우선 시대를 위해 설계된 4G 및 이전 세대의 모바일 표준과 달리 5G는 장치, 개체, 기계, 핵심 시스템(본질적으로 통신을 활용하는 모든 것)의 연결을 가능하게 하는 기능을 통해 모바일을 넘어 세상의 요구를 충족하도록 설계되었습니다.

직교 주파수 분할 다중화(OFDM)를 기반으로 한 5G는 4G LTE와 유사한 모바일 네트워킹 원리로 작동하지만, 새로운 5G NR 에어 인터페이스를 활용하여 OFDM 변조를 더욱 향상시켜 높은 수준의 유연성과 확장성을 달성합니다. 이는 6GHz 미만 주파수 대역과 mmWave 대역을 포함한 5G의 더 넓은 대역폭 사용과 결합되어 다중 Gbps 처리량(LTE보다 약 10배 ~ 100배 빠름), 짧은 지연 시간(약 1ms), 더 넓은 응용 분야를 제공합니다.

5G의 속도, 견고함, 대규모 기계식 통신(mMTC)을 가능하게 하는 능력은 IoT, AI, 증강 현실(AR), 가상 현실(VR)과 같은 혁신 기술의 잠재력과 영향력을 높입니다.

5G를 넘어 6G로

6G는 아직 공식 표준이 아니며 초기 연구 단계에 있습니다. 그러나 최종 형태는 현재 5G 서비스를 능가할 것이며 속도, 적용 범위, 네트워크 최적화, 전력 개선으로 차세대 IoT의 요구를 충족할 것입니다.

속도의 경우 6G는 매우 높고 다양한 주파수와 첨단 기술을 갖춘 무선 통신을 활용하여 5G에서 사용 가능한 이론 속도 20Gbps의 100배 범위에서 데이터 속도를 제공할 것으로 예상하고 있습니다. 적용 범위의 경우 6G 구축을 위해 위성 기술을 살펴보고 있는데, 성공으로 이어질 경우, 5G에서의 경험 대비 구축의 번거로움이 더 적은 6G가 보편화되고 전 세계에서 가장 멀리 떨어진 위치에서도 안정적인 연결이 가능해질 수 있습니다. 장치의 전력 효율성에 대한 요구가 커지고 전력 소비가 5G의 주요 제약 요인이 되고 있는 상황에서 6G가 전력 소비 감소를 염두에 두고 설계된 것은 당연합니다.

5G와 6G 그리고 이동

이러한 새로운 통신 표준의 데이터 속도 향상, 지연 시간 단축, 기타 기능으로 인해 이동 수단 분야 내에서 다음과 같은 새로운 가능성이 창출되고 있습니다.

1. 차량 내 연결 기반 솔루션

2. V2X

3. 커넥티드 및 자율 주행 자동차

더 스마트한 도시 교통 인프라 구현

5G가 제공하는 더 확실한 연결과 짧은 대기 시간은 대중교통과 개인 교통 인프라에 상당한 영향을 미칩니다. 이러한 영향은 더 나은 대중교통 솔루션이 이동을 단순화하고 혼잡을 줄이며 대기질을 개선할 수 있는 도시 지역에서 가장 많이 실감될 것입니다.

역동적 교통 계획 및 교통 혼잡 해소

커넥티드 차량, 버스정류장, 센서가 내장된 도로, 교통 카메라 등은 차량 대 차량(V2V), 차량 대 인프라(V2I), 차량 대 모든 사물(V2X) 통신을 활용하여 도시 이동성을 더욱 효율적으로 만듭니다.

이 시스템이 제공하는 다양한 교통수단과 인프라 간의 연결은 사용자가 연결된 버스 정류장/지하철 등에서 제공하는 ETA 업데이트와 거의 실시간 위치를 기반으로 교통수단을 쉽게 선택할 수 있도록 하여 이동 환경을 향상시킵니다. 또한 이 시스템은 군중 이동 패턴을 바탕으로 수요가 많은 노선으로 차량의 경로를 자동으로 변경하여 사용자의 대기 시간을 줄이고 적재량이 거의 비어 있거나 과적된 차량의 운행과 관련된 수익 및 운영상의 비효율성 문제를 방지할 수 있었습니다.

5G로 연결된 자율 주행 차량은 인적 오류를 줄여주고, 미사용 중에는 도심 밖으로 이동하도록 프로그래밍된 자동차가 사용되면 교통의 흐름을 개선할 것입니다. 이러한 차량이 사용되면 효율적인 승차 공유도 가능해져 도로 위의 자동차 수를 더욱 줄이고 궁극적으로 교통 혼잡을 줄일 수 있습니다.

이 모든 기능과 애플리케이션은 교통 정체를 방지하고 혼잡 완화를 지원하며 일반적으로 사용자에게 더욱 효율적이고 신뢰할 수 있는 교통 시스템을 제공하기 위해 함께 작동합니다.

향상된 안전성과 투명성

차량 내 연결과 V2x 통신은 차량 내부와 도로에서 보안과 안전성을 향상시킵니다. 차량이 다른 모든 사물과 대화할 수 있게 되면, 경보를 더 많이 울리고 비상 제동 시스템을 추가하여 보행자에서 자전거 타는 사람에 이르기까지 운전자와 다른 도로 사용자의 안전을 향상시킬 것입니다. 차량은 도로, 표지판 등에 설치된 센서와 서로 통신하여 속도 제한을 적용하는 데 도움이 되는 정보를 공유할 수 있습니다. 열악한 도로 상태, 사고, 기타 비상 상황에 대한 경고와 같이 운행에 영향을 미치는 환경 데이터도 공유되어 차량이 경로를 동적으로 변경하고 필요할 때 다른 운전자를 보조할 수 있도록 합니다. 응급 서비스에 대한 자동 실시간 보고와 같은 기능을 통해 응답 속도가 빨라지고 사고로 인한 사망자가 줄어듭니다. [1]

요약

5G와 6G의 개발과 구축은 모든 규모의 운송을 위한 새로운 연결 방법에 박차를 가하고 더 안전하고 효율적이며 지속 가능한 운송 옵션을 제공할 것입니다. 보안, 개인 정보 보호, 정부 규정을 포함하는 혁신에 대한 도전은 연결된 운송의 잠재력이 충족되도록 설계 엔지니어와 정부 기관 모두가 나서서 해결해야 합니다.

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참고 자료

1. Monserrat JF, Diehl A, Bellas Lamas C, Sultan S. Envisioning 5G-Enabled Transport.

2. Grijpink F, Härlin T, Lung H, Ménard A. Cutting through the 5G hype: Survey shows telcos’ nuanced views.