5G – Verbraucherimage, Trends & Potenziale
Posted by Julia Werner •
5G – Die Zukunft im Netz
Die 5G-Aktivitäten der Fraunhofer-Gesellschaft
Die Herstellung von Flugzeugtriebwerken gehört zu den großen Herausforderungen in der industriellen Fertigung. Hier gelten hohe Anforderungen an Sicherheit und Qualität. Allein die Herstellung der Triebwerksschaufeln, der Blisks (Blade Integrated Disks), kann in der Serienfertigung bis zu 80 000 Euro kosten. Ein Problem hierbei sind die Eigenschwingungen der Bauteile während der Bearbeitung auf der Maschine. Werden die Schaufeln in der Eigenfrequenz angeregt, dann ist die Oberflächenqualität nicht mehr gewährleistet und das Bauteil muss aufwendig per Hand nachbearbeitet werden.
Am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen ist es nun gelungen, das Problem mithilfe der 5G-Technik elegant zu lösen. Ein Sensor überwacht die Schwingungsspektren der Blisks während der Bearbeitung und schlägt beim Überschreiten einer bestimmten Amplitude Alarm. Die entsprechenden Daten werden drahtlos per 5G aus der Maschine heraus übertragen und extern weiterverarbeitet. So lassen sich Steuerimpulse an die Maschinen übertragen, die die Eigenschwingungen verhindern. Am Ende der Fertigung steht ein perfektes Bauteil, das keinerlei Nachbearbeitung benötigt. Diese Anwendung der 5G-Technik wurde vom IPT zusammen mit dem schwedischen Mobilfunk-Infrastruktur-Anbieter Ericsson im Fraunhofer-Leistungszentrum »Vernetzte Adaptive Produktion« entwickelt. Sie ist nur eine von vielen Anwendungen, die durch 5G in Zukunft möglich sein werden.
„Roads to Mobile 2030″ – Künftige Trends der Mobilfunkbranche
Autor: Dr. Michael Lemke, Chief Security Officer and Senior Technology Principal, Huawei Technologies Deutschland GmbH
Die digitale Wirtschaft wird bis 2030 zu einer Hauptantriebskraft der Realwirtschaft und die Industrie ihren Schwerpunkt von der Produkteffizienz auf die Steigerung der Effizienz von Entscheidungen verlagern. Für diese Fortschritte bedarf es aber auch einer Verbesserung der Sicherheit der Netze und deren Energieeffizienz, um die Umwelt durch nachhaltig getriebenes Wachstum zu schützen. In dieser Hinsicht spielen Mobilfunknetze eine zunehmend wichtigere Rolle in der digitalen Wirtschaft. Folgende Trends für die Zukunft der Mobilfunkbranche lassen sich daraus ableiten:
Steigende Anforderungen an die Datenübertragung
Der Einsatz von VR- und AR-Anwendungen wird zunehmen. Digitale Kommunikation ermöglicht den Informationsaustausch zwischen Menschen und erlaubt multisensorische Erfahrungen wie Hören, Sehen, Tasten und möglicherweise auch das Riechen. Hierfür werden anwendungsgetriebene Mobilfunknetze mit einer Datenübertragungsrate von 10 Gbit/s und einer Latenzzeit im Millisekundenbereich benötigt, um diese Informationen unter anderem auch auf eine semantisch besser organisierte Weise zu übertragen. Dadurch wird der Datenverkehr immer weiterwachsen, den die Mobilfunkbranche gemeinsam mit den Ländern bewältigen muss.
Der nationale Spektrumbedarf wächst auf durchschnittlich 2 GHz Bandbreite im mittleren Bandbereich und über 20 GHz Bandbreite im Millimeterwellenbereich. Um die spektrale Effizienz der Bandbreite massiv zu verbessern, müssen die Migration beziehungsweise der Einsatz des Sub-100-GHz-Spektrums zu NR (New Radio) erleichtert sowie die Spektrumsnutzung durch Multibandintegration und andere innovative Technologien neu gedacht werden. Gleichzeitig gilt es, an Innovationen zu arbeiten, die sicherstellen, dass die Kosten für diese Datenübertragungsfähigkeiten weiterhin bezahlbar bleiben. Der Einsatz von Multi-Antennen-Technologien in jedem Frequenzband und jedem Szenario hat dabei das größte Potential, die Kosten pro Bit wesentlich zu reduzieren.
Neben einer generellen Verbesserung der Technologiegrundlagen für die Datenübertragung müssen künftig aber auch Netzdienste an die neuen Anforderungen angepasst werden. Die Aufgabe: Die Vernetzung von bis zu 100 Milliarden Geräten bis 2030. Vor allem das Internet der Dinge (IoT) zwingt somit Netzbetreiber, verschiedene Klassen von Netzdiensten anzubieten, die sich durch Geschwindigkeits-, Zuverlässigkeits- und Prioritätsanforderungen unterscheiden. Eine Hauptanforderung liegt bei deterministischen Datenübertragungsangeboten mit niedrigeren Latenzzeiten und höherer Zuverlässigkeit. Eine neue Form des drahtlosen IoT mit passiven, batterielosen Endgeräten und damit geringstmöglichem Stromverbrauch deutet sich an.
Entwicklung der Mobilitätsbranche unterstützen
Weiterhin werden sich auch die Anforderungen der Mobilitätsbranche in den nächsten Jahren verändern, weil ländliche Gebiete und auch die dritte räumliche Dimension für Vernetzungsanforderungen eine wachsende Rolle spielen. Unter diesem Blickwinkel spielen Kooperationsansätze zwischen Satellitenkonstellationen und Mobilfunknetzen mit ihren fortschrittlichen Kommunikationstechnologien für das zukünftige Kommunikationsökosystem eine wichtige Rolle. Die Zusammenarbeit zwischen Satelliten und stationären Netzwerken schließt die Lücken in der Mobilfunkversorgung und ermöglicht zukünftig die generalisierte Kommunikation und Kontrolle von Drohnen und Flugzeugen.
Durch die weitere Integration von Sensorik und Kommunikation verbessern sich autonomes Fahren sowie das Drohnenmanagement. Die Erweiterung des Kommunikationsparadigmas von Netzen durch Sensorik ermöglicht die digitale Abbildung der physischen Welt in Echtzeit und hebt das Konzept des „digitalen Zwillings“ einschließlich gänzlich neuer Dienste auf eine völlig neue Stufe. Dafür müssen sowohl die Funkschnittstellen als auch die Netzarchitekturen entsprechend erweitert werden. Die Technologie für die Lokalisierungsauflösung sollte durch den Einsatz von extrem breitbandigen Transceivern und entsprechender Frequenzverfügbarkeit in Kombination mit der Multi-Antennentechnologie (Massive MIMO) bis in den Zentimeterbereich vordringen. Des Weiteren werden künftige Mobilfunknetze vielfältigere Dienste, wie zum Beispiel das Metaverse, industrielle Fertigungsvernetzungen und erweiterte Vehicle-to-Everything (V2X)-Kommunikation unterstützen müssen. Zusammen mit dem Konzept der in die Mobilfunknetze integrierten Datenverarbeitung wird die Bereitstellung unterbrechungsfreier, vieler qualitativ hochwertiger Dienste nach Bedarf ermöglicht. Vereinzelte Dienstangebote allein werden den Aufbau neuer digitaler Plattformen in Zukunft nicht rechtfertigen.
Nachhaltigkeit und Sicherheit gewährleisten
Mit dem Anstieg des weltweiten Netzwerkverkehrs um das Hundertfache in den nächsten Jahren steigt die Nachfrage nach Ansätzen, die den Energieverbrauch des Netzwerks reduzieren, ebenso stark; die Energieeffizienz pro Bit muss sich komplementär in ähnlichem Maße verbessern. Dabei muss – einschließlich der Funkschnittstellen, Geräte und Standorte – jeder Aspekt beim Ende-zu-Ende Netzdesign berücksichtigt werden. Nur so ist der Aufbau dieser grünen und nachhaltigen Netze über den gesamten Lebenszyklus hinweg möglich. Drahtlose Netzwerke werden KI-Technologien vollständig integrieren, um autonome Netze der Stufe 5 zu ermöglichen, die automatisierte Betriebs- und Wartungsabläufe unterstützen und außerdem helfen, den CO2-Fußabdruck zu minimieren. Zukünftige Funkgeräte integrieren ebenfalls die nötigen Intelligenzfunktionen. Intelligente Algorithmen optimieren die dynamische Verwaltung von Kanal-Codierung und Funkressourcen.
Abgesehen von Nachhaltigkeit spielt die digitale Sicherheit eine unabdingbare Rolle als wichtiger Eckpfeiler für das Vertrauen in die digitale Zukunft. Daher gewinnen intrinsische Gerätesicherheit und intelligente und vereinfachte Sicherheit auf der Netzebene zunehmend an Bedeutung. Heutzutage gibt es immer mehr Angriffsvektoren. Das ist unter anderem auf die wachsende Verbreitung von 5G-Branchenanwendungen, diversifizierten Diensttypen und das massive Wachstum der Zahl von IoT-Geräten zurückzuführen. Netzwerkgrenzen werden komplexer und dynamischer. Netzbetreiber müssen sich dieser Herausforderung annehmen und vereinfachte Sicherheitsdienste über Cloud-Netz-Synergien für ihre Industriekunden anbieten.
Die nächsten Jahre werden für die Mobilfunkbranche durch neue Innovationen und Weiterentwicklung der bestehenden Infrastruktur gezeichnet. Durch die fortschreitende Digitalisierung in allen Lebensbereichen und Industriebranchen, steigen die Anforderungen an den Datenverkehr sowie die Datenübertragung und -verarbeitung immer weiter an. Weiterhin muss der Mobilfunk die Mobilitätsbranche in ihren Entwicklungen, zum Beispiel zum autonomen Netzbetrieb oder kollaborativer Mensch-Maschinen-Zusammenarbeit und Drohneneinsatz, unterstützen, damit der Innovationsgeist nicht zum Erliegen kommt. Gleichzeitig steigen weltweit die Ansprüche an Nachhaltigkeit und Sicherheit, denen auch die Mobilfunkbranche gerecht werden muss. Nur so kann sie dabei helfen, eine sichere und grüne digitale Transformation weiterhin aktiv zu fördern.
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5G – Verbraucherimage, Trends & Potenziale
5G Mobilfunk: Verbraucherinteresse hoch, Kaufbereitschaft noch gering
Aktueller «Trendmonitor Deutschland» untersucht Image, Trends und Potenziale von 5G und Mobile Internet im Verbrauchermarkt
Der neue Mobilfunkstandard „5G“ ist der großen Mehrheit der Bundesbürger (87%) mittlerweile bekannt und stößt bei vielen auch auf Interesse (62%). Das Verbraucherimage von 5G ist zudem überwiegend positv, die Kaufbereitschaft allerdings noch gering: sich jetzt bereits gezielt 5G-fähige Smartphones anzuschaffen oder 5G-Mobilfunkverträge abzuschließen (jenseits ohnehin geplanter Neuanschaffungen bzw. automatischer Upgrades) kommt erst für wenige in Frage. In einzelnen Zielgruppen, wie „Early Adopter“ oder „Performance-Orientierte“, zeigen sich für die 5G-Anbieter im Verbrauchermarkt dennoch schon Potenziale. Derzeit verfügen nach eigenen Angaben fast zehn Prozent der Bundesbürger bereits über 5G-kompatible Smartphones; insbesondere die Nutzer der aktuellen Premium-Modelle von Samsung oder Huawei (Apple zieht mit der 5G-Ausstattung erst im Laufe von 2020 nach). Dies sind Ergebnisse aus der der aktuellen Ausgabe des «Trendmonitor Deutschland» des Marktforschungsinstituts Nordlight Research zum Schwerpunktthema «5G und Mobile Internet: Image, Trends und Potenziale im Consumer Market». Rund 1.000 Bundesbürger ab 14 Jahren aus Haushalten mit Internetanschluss wurden repräsentativ zu den Themen 5G, Mobilfunk und mobiles Internet befragt.
Pro und Contra von 5G aus Verbrauchersicht
Besonders attraktiv an 5G erscheinen den Deutschen vor allem die erhoffte höhere Stabilität bzw. Störungsfreiheit der Internetverbindungen (66%) sowie eine höhere Übertragungsgeschwindigkeit im mobilen Internet (55%). Mögliche 5G-Anwendungen, etwa in den Bereichen Smart Home, Smart City, automatisiertes Fahren oder Telemedizin, werden teils als attraktiv, teils aber auch zurückhaltend oder uninteressant beurteilt.
Generell gegen die Nutzung von 5G sprechen aus individueller Verbrauchersicht derzeit vor allem die erwarteten höhere Preise von 5G-Mobilfunkverträgen (61%) und von 5G-Smartphones (49%) sowie weiteren Endgeräten. Mehr als jeder Dritte (37%) befürchtet zudem eine möglicherweise gesundheitsgefährdende Strahlung der neuen Mobilfunktechnologie.
42 Prozent zeigen sich bisher grundsätzlich nicht bereit, sich wegen 5G ein neues Smartphone oder andere Endgeräte anzuschaffen. Auch die Aufpreis-Bereitschaft für 5G-Mobilfunkverträge ist bisher überwiegend gering. Je nach aktuell genutzten Anbietermarken (Smartphone, Mobilfunk) zeigen sich auch hier teils deutliche Beurteilungsunterschiede.
Insgesamt am stärksten von 5G profitieren können aus Sicht der Bundesbürger die Unternehmen (55%) und die Gesellschaft insgesamt (32%). Nur 13 Prozent meinen, dass primär der private Endverbraucher davon profitieren kann.
„5G wird im Konsumentenmarkt hierzulande erst dann größere Begeisterung und Kaufbereitschaft stiften können, wenn der unmittelbare persönliche Nutzen und die Mehrwerte stärker erlebbar werden“, sagt Thomas Donath, Geschäftsführer bei Nordlight Research. „Dies ist aufgrund fehlender Infrastrukturen und 5G-Geräte aktuell erst selten der Fall“.
Mit der Massenverbreitung von 5G im Consumer Market kann es freilich noch dauern: Bisher liegt selbst die Durchdringung des 4G-Netzes in Deutschland (seit 2011 im Aufbau) lediglich bei gut 70 Prozent. Zu 5G gibt es erste Pilotregionen und Pilotprojekte. Zugleich könnte die aktuelle Corona-Krise hier einen Schub auslösen.
Verbraucherimage von 5G gegenüber 4G / 3G
Das generelle Image von 5G im Vergleich zu aktuellen Mobilfunkstandards (4G/LTE sowie 3G/GSM) ist bei Otto Normalverbraucher – trotz bisher meist fehlender Nutzererfahrungen – überwiegend positiv.
5G wird im Vergleich überwiegend als „schneller“, „stabiler/störungsfreier“, „zukunftsfähiger“, „unabhängiger von äußeren Bedingungen“, „netzabdeckender“ und in der Anwendung „vielfältiger“ wahrgenommen.
Keine besonderen Vorteile werden 5G in puncto „Datensicherheit“ und „Schutz der Privatsphäre“ zugeschrieben. Imageschwächen von 5G gegenüber 4G/3G zeigen sich in puncto der Aspekte „kostengünstig“ und „akkuschonend“. Insgesamt gilt 5G bei den Verbrauchern als „überlegen“ und „eher teuer“. Daher dürfte 5G emotional zunächst vor allem performanceorientierte und auch luxusorientierte Menschen ansprechen.
„Insgesamt hat 5G bei den Verbrauchern bereits im Frühstadium ein weitgehend positives Image erreicht“, sagt Matthias Starosta, Studienleiter bei Nordlight Research. „Deutlich bremsend könnte sich in der Breite aber beispielsweise auswirken, wenn Preisdifferenzen zum bisher Gewohnten als zu groß erlebt werden.“
Generell liegt es an den Anbietern selbst, bereits vorhandene und zukünftige Potenziale von 5G zu nutzen und dessen Mehrwerte und Anwendungsfelder auch für die Privatkunden überzeugend zu vermitteln.
Huawei wird als 5G-Netzwerkausrüster ambivalent beurteilt
Dass auch das chinesische Unternehmen Huawei am Ausbau der 5G-Netzinfrastruktur in Deutschland beteiligt wird, beurteilen die meisten Bundesbürger neutral bzw. unentschieden (47%). Ausdrücklich positive und negative Urteile halten sich in etwa die Waage: 29 Prozent begrüßen eine Mit-Beteiligung von Huawei (davon 9% in sehr starkem Maße); 24 Prozent lehnen diese hingegen ab
(davon 12% in sehr starkem Maße). Einen grundsätzlichen Ausschluss von Huawei beim Infrastrukturausbau fordern die Bundesbürger also nur selten; weit verbreitet sind aber Unsicherheiten und Vorbehalte.
Weitere Studieninformationen
Die komplette Ausgabe des «Trendmonitor Deutschland» (Ausgabe: April 2020) zum aktuellen Schwerpunktthema «5G und Mobile Internet: Image, Trends und Potenziale im Consumer Market» mit umfangreichen weiteren Ergebnissen, Analysen, soziodemographischen und psychographischen Zielgruppendifferenzierungen sowie Differenzierungen für unterschiedliche Anbietermarken (Mobilfunk, Smartphones) ist im Trendmonitor-Studienshop erhältlich.Bei Fragen sprechen Sie uns gerne an! E-Mail: – Telefon: +49 2103 258 19-0.
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