5G（第5世代移動通信システム）とは？3つの特徴とメリットを解説

2020/11/9

テクノロジー

近年注目されている5Gですが、まだ利用できるエリアが限られているため、どのような特徴を持っているのか知らない人は多いです。正しい知識を持って5Gを利用できるよう、5Gの特徴やメリット、5Gが抱える問題点などについて詳しく説明します。

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5G（第5世代移動通信システム）とは？

2020年より各大手通信キャリアがサービス提供を始めた5G（第5世代移動通信システム）は、4Gに次ぐ新たな通信規格として多くの人々から注目を集めています。しかし、実際に5Gを利用できるエリアは首都圏の中でもごく一部となっており、全国的に5Gサービスが普及するまでにはまだ時間がかかりそうな状況です。

通信技術の変化にうまく対応するためには、5Gがどのような通信システムなのか、5Gを導入することによって日常生活にどのような変化が起こるのかをイメージしておくことが重要。そこで今回は、5Gの特徴やメリット、5Gの抱える問題点について、詳しく説明します。

4Gとの違い

そもそも4Gは、2010年代から普及しはじめた通信規格。3Gよりもさらに高速で大容量のコンテンツを利用できることから、スマートフォンやタブレットを世界中の人々が利用するようになりました。中でも、ゲーム動画といったコンテンツを移動中に楽しめるようになったのが大きな特徴で、人々の日常生活に大きな革新を起こしたのが印象的です。

最近は、日本の幅広いエリアで4Gが利用できるようになったので、どこにいても快適にインターネットをできます。しかし、5Gが普及すると、4Gよりもさらにデータ量の多いコンテンツを高速で利用できるようになるのです。これまでの通信技術は、スマートフォンやタブレットなどのモバイル端末を快適に利用する要素が強かったですが、5Gではさらに幅広いモノをインターネットに接続することで、社会生活を便利にすると言われています。

たとえば、エアコンや冷蔵庫、電子レンジや炊飯器といった生活家電から、自動運転車や信号機、工場のロボットや農業器具まで、社会を支える幅広いモノがインターネット通信をおこなうようになります。従来はインターネットに接続していなかったモノに通信機能を搭載することで、より便利で快適な暮らしを実現できるようになると期待されているのです。

5Gの特徴とメリット

5Gの特徴
1. 高速・大容量
2. 高信頼・低遅延通信
3. 多数同時接続

5Gには、上の表のように3つの特徴があります。すでに4Gが持ち合わせている特徴のように見えますが、5Gが利用できるようになると、さらに大きな変化が起こるとされています。

5Gについて理解を深めるためには、5Gがどれくらいの性能を持っているかを把握しておくことが大切です。ここからは、5Gが持つ3つの特徴について詳しく説明します。また、それぞれの特徴を活かすことで、人々の生活にどのようなメリットをもたらすのかという点についても、あわせて説明します。

特徴①高速・大容量

1つ目の特徴は、5Gが高速かつ大容量の通信ができること。

5Gは、理論値で100Gbpsもの最大通信速度を出せると言われています。これは4Gの100倍以上にもなり、圧倒的な速度で通信できることになります。従来はダウンロードに時間がかかっていたデータ量の多いコンテンツも、5Gの通信速度であれば快適に処理できるようになるでしょう。

4K・8Kの画像・動画を楽しめる

5Gの高速かつ大容量の通信を活かすことで、4Kや8Kといった画像や動画を快適に楽しめるようになります。4Gではストリーミング中にフリーズしてしまったり、ダウンロードに長い時間がかかってしまうことが多いのが難点。コンテンツを楽しむためのストレスがかかることから、中には視聴を諦めてしまう人もいるほどです。

5Gを利用すれば、このようなコンテンツをリアルタイムで楽しむことが可能。ダウンロードに時間がかかりにくいので、膨大なコンテンツを手軽に持ち運べるようになるでしょう。

また、4Kや8Kは、エンターテイメントだけでなく社会インフラの維持にも役立ちます。たとえば、道路やトンネル、橋の点検をする際に4Kや8Kに対応したカメラを利用することが挙げられます。従来は人間が現地に足を運んで、目視で老朽化や破損の有無をチェックしていた部分も、これらの技術を活用すれば遠隔地からでも現地の状況を正確に把握できるようになります。わざわざ作業員を現地に派遣して点検しなくてよいので、労務負担を削減しながら安全性の高い社会を維持できるでしょう。

VRやARのコンテンツがより充実する

すでに普及が進んでいるVRやARも、5Gの高速かつ大容量の通信という特徴を活かすことで、格段にコンテンツの質がよくなると言われています。4Gでは送受信できるデータ量に限界があるため、画質などが制限されてしまいます。しかし、5Gで大容量のコンテンツをリアルタイムで送受信できれば、よりリアリティを感じられるコンテンツを楽しめるようになるのです。

たとえば、スポーツ観戦やコンサートの観覧に5G対応のVRを活用すれば、まるで現地に足を運んでいるかのような感覚で目の前のエンターテイメントを楽しめます。従来は高額な料金を支払わなければ入手できなかったような座席からのアングルも、自宅にいながらリアルタイムで観覧できるので、さらに充実した時間を過ごせるようになるでしょう。

5G対応のARを利用すれば、目の前のテーブル上にスタジアムを表示させて、選手たちの動きをリアルタイムで俯瞰できるようになります。まるでチームの監督になったような感覚で試合を見れるので、より充実したスポーツ観戦ができるでしょう。

特徴②高信頼・低遅延通信

5Gの2つ目の特徴は、高信頼・低遅延の通信であること。

4Gの通信遅延速度は10ms（0.01秒）とされており、ある程度のリアルタイム性は感じられますが、ビデオ通話をする際の遅延は少々気になる部分があります。一方、5Gの通信遅延速度は1ms（0.001秒）で4Gの1/10になると言われています。これは、人間がデータ遅延を感じられないほどの速度であるとされており、データ通信への信頼感が格段に高まることになります。

遠隔医療が可能になる

5Gの高信頼・低遅延の通信によって、遠隔医療が可能になるというメリットが生じます。従来は対面で医療を受けるケースがほとんどでしたが、5Gの特徴を活かすことによって、離れた場所からでも医療を受けられるようになると言われています。

すでに4Gでも遠隔医療が実現している部分もありますが、手術に用いる機材の遠隔操作といった、高度なリアルタイム性が求められる部分に関しては、まだ実用化に至っていない状況です。しかし、5Gの信頼性の高い低遅延通信を活用すれば、離れた場所からでもリアルタイムで手術機器を操作できるるので、離れた地域から高度な医療を受けることも可能になります。今後医療従事者の不足や超高齢化社会の進行が深刻化すると予想されていますが、5Gを活用することで効率的かつ安全な医療を提供できれば、人々の健康な暮らしをしっかり支えられるようになるでしょう。

自動運転が可能になる

5Gの高信頼・低遅延の通信という特徴を活かせば、自動運転が可能になると言われています。すでに世界中で開発が進んでいる自動運転ですが、まだ人間の判断や操作が必要な部分が多いのが現状です。

5G対応のソフトウェアを搭載した自動運転車が実現すれば、最終的には人間が自動車を操縦しなくてもよくなるかもしれません。特に人員不足が深刻な物流業界においては、自動運転技術の発展によってこれらの問題を大幅に解消できると期待されています。また、工場や農場などの運搬車にも自動運転技術が導入されれば、さらに効率的な生産が可能になるでしょう。

特徴③多数同時接続

3つ目の特徴は、5Gが多数同時接続に対応できること。

5Gでは、基地局1つあたりの同時接続デバイス数が1平方キロメートルあたり100万台と言われています。これは4Gの基地局の10倍にもなり、コンサートホールやスタジアムなど、1カ所に大人数が集中する場所で同時にインターネット通信を利用したとしても、それぞれが快適に通信できることになります。

スマートホーム化が進む

5Gで多数同時接続ができるようになると、スマートホーム化が進むと言われています。

もともとは、住宅ごとに電力の生産や備蓄、消費をするといった、効率的なエネルギー利用ができる住宅のことをスマートホームと呼んでいました。しかし、近年は住宅にあるさまざまなモノをインターネットに接続することで、より便利で快適な暮らしを実現する住宅のことをスマートホームと呼ぶようになっています。

たとえば照明器具やエアコンなどの家電製品がインターネットに接続されれば、スマートフォンを利用してそれぞれの機器を一括で操作できるようになります。インターホンと連動させれば、外出先から来訪者を確認してコミュニケーションを取ったりすることも可能です。子どもや高齢者の出入りを通知する機能を設けることもできるので、より日常生活が安心かつ安全なものになると期待されています。

ドローン活用の幅が広がる

5Gで多数同時接続ができるようになると、ドローン活用の幅が広がると言われています。

自動運転と同様に、物流業界にドローンを活用することによって、スムーズに荷物を配達できるようになります。また、工場や農場においては、5G対応のローンを活用して、広い敷地内の監視を4Kや8Kといった精度の高い画像や動画で監視できるようになります。

ドローンの活用によって、人材不足問題を解消したり、効率的な事業運営を促進することにもつなげられるので、健全な事業運営を維持しやすくなるでしょう。

商品管理や発注が自動化される

5Gの多数同時接続という特徴を活かせば、商品管理や発注を自動化することが可能。商品の売れ行きや在庫の増減、受発注の状況などをリアルタイムで把握できれば、さらに効率的な店舗運営ができるようになります。

また、注文状況や在庫の状況にあわせて発注を自動化すれば、店舗運営にかかるコストを抑えることにもつながります。人材不足に悩んでいる販売店はたくさんあるので、商品の陳列棚や在庫棚などにAIと連動した5G通信機能を持たせることによって、より効率的な事業運営が可能になるでしょう。

5Gの抱える問題点

5Gにはさまざまなメリットがある一方で、以下の3つの問題点も抱えています。

・情報漏洩の危険性がある
・サイバー攻撃のリスクがある
・対応端末が必要となる

人々の生活を豊かにしてくれる5Gも、これらの問題点を知っておかなければ安全に利用し続けることはできません。ここからは、5Gの抱える問題点について詳しく説明します。

情報漏洩の危険性がある

1つ目は、情報漏洩の危険性があること。

5Gが普及することによって、さまざまなモノがインターネットに接続されます。インターネットに接続するデバイスが増えれば、それだけ通信するデータ量が増えるので、情報漏洩する危険性が高くなるのです。

生活が便利になるからといってむやみにインターネットに接続してしまうと、思わぬところから大切な情報が外部に漏れてしまうかもしれません。通信機器ごとにどのようなセキュリティ対策が設けられているのか、セキュリティシステムのアップデートどのようにおこなわれるのかを適切に確認したうえで、安全にIoT機器を利用できるようにしておきましょう。

サイバー攻撃のリスクがある

2つ目は、サイバー攻撃のリスクがあること。

インターネットに接続する機器が増えれば、情報漏洩だけでなく、悪意のある他者からサイバー攻撃を受ける危険性が高くなります。攻撃の内容によっては、安全を維持するためのシステムを改変させられることもありえるため、場合によっては重大な事故につながりかねません。

日本はインターネットセキュリティにおける法整備が遅れがちだと言われていますが、5G技術の革新スピードを緩めてしまっては、海外の企業と大きな差をつけられてしまします。そのため、5G技術を発展させつつも、セキュリティ対策を強化していくといった点を意識しながら新たな通信機器を開発していくことが大切になります。

対応端末が必要となる

3つ目は、5Gの対応端末が必要となること。

2020年になって各大手通信キャリアが5Gのサービス提供を開始しましたが、5Gが利用できる範囲が限定されているだけでなく、5Gに対応した端末も限られているのが現状です。現在普及しているデバイスは4Gに対応したものばかりなので、たとえ5Gが利用できるエリアが拡大したとしても、5G対応端末を持っていなければいつになっても5G通信を利用することができません。

また、5Gで便利な社会を築くためには、スマートフォンだけでなく、IoT機器の開発も必要。製品を開発した段階では導入コストが高くなりがちなので、人々の暮らしに広く5G対応のIoT機器が行き渡るには、まだ時間がかかるかもしれません。企業によっては、格安で5G端末を製造しようと試みているところもあるようなので、今後の動向を注視しておきましょう。

まとめ

ここでは、5Gがどのような特徴を持った通信技術なのか、5Gの特徴を活かすことで人々の暮らしにどのようなメリットをもたらすのかということについて説明しました。また、5Gにはメリットだけでなく問題点もあるので、あわせて理解しておくことが重要です。

ここで説明した内容を参考にして、5Gの特徴を知ったうえで新たな通信技術を利用できるようにしておきましょう。