Para a Qualcomm, 5G é mais do que um smartphone rápido e caro

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Mais do que hardware e software, a rede 5G será uma onda tecnológica que impactará diretamente nossas vidas em áreas como a indústria, medicina, transportes, marketing, agricultura, governo, entre outras.

Com as primeiras redes 5G começando entrar em operação em diversas partes do mundo e as gigantes dessa indústria se estapeando pela hegemonia tecnológica deste admirável mundo novo, a Qualcomm reuniu jornalistas e analistas de mercado de todo mundo na sua sede em San Diego para apresentar a sua estratégia para O Futuro das Redes 5G

… assim como diversas demonstrações das suas tecnologias realizadas em cores e ao vivo em diversas situações, locais e ambientes o que foi acompanhado de perto pela imprensa (no sentido mais exato da palavra! 😉)

Brincadeiras à parte, fato é que alguns especialistas já falam em uma nova corrida à lua, ou mais exatamente na Guerra do 5G sendo que outros já chegam ao extremo de afirmar que estamos diante de uma grande disputa entre o 5G do ocidente contra o 5G do oriente e que dessa batalha irá emergir a grande superpotência global que irá dominar o século 21 e, de quebra, controlar o acesso e uso da internet do futuro.

E como é que a Qualcomm está se preparando para enfrentar a concorrência? — Senta que lá vem história:

Uma solução completa, ampla e expansível

Desde as primeiras conversas sobre 5G em 2014, a Qualcomm tem investido no desenvolvimento das redes 5G, sendo que o que começou apenas como um serviço de rede sem fio mais veloz para celulares (que, no fim das contas paga as contas da empresa) onde o 5G evolui especialmente nos chamados Releases 16 e 17 para um ecossistema ao mesmo tempo mais amplo, flexível e expansível, atendendo assim as mais diversas demandas presentes e futuras:

Fora isso vale a pena ressaltar que para a Qualcomm o 5G não fica apenas nos sistemas de comunicação, mas também envolve do uso de novas tecnologias em voga como a Inteligência Artificial, cuja abordagem da empresa difere um pouco da concorrência no sentido de que os esforços da empresa sempre levaram em consideração que o processamento de IA (deep learning e inferência) deveria rodar localmente em dispositivos com recursos limitados de bateria e envelope térmico, complementado com processamento remoto feito na chamada Edge Cloud…

… e é ai que entram as redes 5G, já que sua menor latência/tempo de resposta irá permitir uma melhor interatividade entre esses dois mundos á que no dispositivo móvel a ênfase estará nos sensores e na coleta de dados sendo que o armazenamento de dados a serem analisados e o processamento pesado — como o aprendizado de máquina — será feito na nuvem:

Segundo a empresa, nas atuais redes 4G existe uma latência de ~100 ms para que uma informação enviada para a rede tenha um retorno, o que pode inviabilizar esse modelo de uso em certas aplicações — como na condução de um carro autônomo — sendo que no 5G esse tempo pode cair de centenas para apenas alguns milissegundos.

Essa solução permite, por exemplo que no caso da condução de um carro autônomo, a ordem de brecar o veículo diante de algum imprevisto possa ser decidido localmente pelo dispositivo móvel sendo que a análise dessa ocorrência e o que pode ser aprendido com o mesmo será transferido para a nuvem:

Outro assunto bastante explorado neste evento foi o uso do 5G em ambientes fechados, onde as características de alta velocidade, confiabilidade e baixíssima latência das redes 5G (em especial com o uso das chamadas ondas milimétricas) pode ser usada, por exemplo, em fábricas onde todos os equipamentos não se comunicam mais por meio de cabos e sim por conexões sem fio de alta velocidade:

A grande vantagem neste caso é que isso permitirá que o layout das máquinas, equipamentos, sensores etc. possa ser rapidamente reposicionada e reconfigurada automaticamente para atender às mudanças na linha de produção (reduzindo assim o tempo para lançar um novo produto) e isso sem falar que isso facilita a implementação e uso massivo de novas tecnologias como dispositivos de IoT que irão funcionar realmente em tempo real, o que não é nem sempre o caso no caso de outras tecnologias como Wi-Fi.

Outra peculiaridade desse modelo de uso é que as empresas teriam a opção de usar uma rede 5G licenciada (o que abre novas oportunidades de negócios para as operadoras) ou até criar sua própria rede 5G privada usando faixas de onda não licenciadas — ou 5G NR — , sendo que alguns países como a Alemanha estão reservando especificamente para esse uso.

Já outra aplicação mais futurista é a telepresença, onde pessoas poderão interagir com outras localizadas em locais remotos por meio de dispositivos de AR e VR, potencializando assim a capacidade de colaboração entre as pessoas o que é um mercado estimado em bilhões de dólares, principalmente se levarmos em consideração o valor/custo de contar com a orientação/ajuda de um especialista ao seu lado a qualquer hora e em qualquer lugar principalmente numa situação de contingência.

E neste caso, não se deve levar em consideração apenas o conhecimento das pessoas e sim de outros detalhes mundanos como custo de transporte, estadia, alimentação.

A grande sacada neste caso é comum o uso de óculos de realidade aumentada (AR) de modo que para tornar esses dispositivos cada mais leves e confortáveis, a Qualcomm propõe simplificar esses equipamentos processando localmente apenas coisas básicas como perceber o ambiente ao seu redor (por meio de sensores) e a sua interface gráfica transferindo a parte de análise e processamento mais pesado dos dados para a Edge Cloud via redes 5G:

Isso possibilitará um novo nível de interação onde o nosso mundo real pode ser “enriquecido” com camadas de informações complementares que irá desde uma orientação de rota até uma promoção numa loja que vai jogar charminho na sua cara quando passar ao lado dela…

… e tudo isso sem comprometer o seu visual moderninho:

É importante ressaltar que o 5G não foi inventado cinco anos atrás, e sim é o resultado de um processo evolutivo que vem desde os anos 1980, quando a Qualcomm começou a desenvolver sistemas de comunicação baseados em sinais digitais, o que fez com que as evoluções posteriores fossem baseadas em dados e não mais em voz.

O grande marco foi em 1998 quando a empresa montou uma prova de conceito capaz de transmitir dados numa rede CDMA que logo evoluiu para a tecnologia EV-DO que foi a base para o desenvolvimento das redes 3G e 4G.

Some-se a isso outros desenvolvimentos em paralelo como a capacidade de processar dados usando pouca energia, comunicação ponto-a-ponto entre dois dispositivos (LTE-Direct) e até mesmo o uso de redes celulares em faixas de onda não-licenciadas (LTE-U) e temos um pacote bem completo e amplo de soluções capazes de atender as mais diversas demandas do mercado que a indústria resolveu chamar de 5G.

A grande virada neste caso, é que a indústria não queria que o 5G ficasse apenas uma rede melhor e mais rápida mas que incorporasse novas tecnologioas capazes de fomentar novos mercados como o uso massivo de IoT nas fábricas e isso sem falar em aplicações críticas que demandam conexões de altíssima confiabilidade e baixíssima latência.

Para chegar nisso, a Qualcomm desenvolvesse uma série de tecnologias básicas (ou fundamentais) que formam um único sistema composto por diversos elementos (ou slots) que podem ser combinados pelos clientes de diferentes modos de acordo com a sua demanda com a garantia de que tudo irá funcionar de acordo com o previsto.

E é essa visão holística do 5G como um todo que a empresa conta para enfrentar a concorrência, fora que a Qualcomm se gaba de que ela não ficar só no campos das idéias mas que também faz com que elas se tornem realidade por meio de investimentos em pesquisa & desenvolvimento e até na fabricação dos mesmos:

Esse método tem a vantagem de que a empresa tem condiçòes de colocar essas novas idéias em prática e testá-las o que também permite que a empresa possa fazer modificações, já que nem sempre as coisas funcionam da maneira prevista logo na primeira tentativa.

E isso sem falar que como o pessoal de desenvolvimento trabalha bem próximo do pessoal de especificações e padrões, isso permite que a empresa consiga ter um produto final mais cedo que a concorrência, o que de um certo modo explica o sucesso da Qualcomm no mercado de telecomunicações.

Com relação ao futuro a empresa enxerga o 5G como uma plataforma de inovação não somente no presente para também para o futuro — e mesmo que existam grandes saltos tecnológicos a cada dez anos, ela crê que colocou tanta flexibilidade do framework da sua plataforma…

…ao ponto dela acreditar que sua plataforma possa perfurar por bem mais do que isso, simplemente adicionando novos recursos por meio dos chamados releases (ou Rel).

Algumas demos de destaque

Como foi dito antes, um dos objetivos desse tipo de evento é de mostrar para os analistas de mercado e a mídia especializada, que a tecnologia da Qualcomm não fica só no domínio das idéias, das pesquisas acadêmicas e das simulações de laboratório…

monstrando que suas idéias realmente funcionam

… e qual a melhor maneira de fazer isso do que em cores e ao vivo na frente de todo mundo?

Foram nove demonstrações que englobam diversos aspectos do 5G…

…mas selecionamos três delas que achamos as mais interessantes, a saber:

5G e o uso da onda milimétrica (mmWave) em ambientes fechados

Como foi dito antes, 5G não é apenas uma rede mais veloz, mas é inegável o atrativo desse recurso especialmente entre o grande público, de modo que a Qualcomm demonstrou o potencial dessa tecnologia, montando uma antena 5G com onda milimétrica (ou mmWave) na entrada da sua sede…

… e fez alguns testes de velocidade que alcançaram números bem impressionantes, em torno de 1,4 Mbps para download e ~34 Mbps para upload:

Aqui uma comparação de um streaming de vídeo entre uma rede LTE Cat 12 e 5G NR com mmWave:

Aqui outra comparação agora com uma aplicação de cloud gaming, onde a rede 5G demonstra sua baixíssima latência o que é algo muito desejável nesse tipo de aplicação:

Este por sinal é um dos grandes atrativos dessa tecnologia que é a de oferecer conectividade de altíssima velocidade (multi-gigabit) com baixíssima latência em ambientes com uma grande concentração de pessoas como terminais de transportes, centros de convenções e até mesmo grandes empresas:

5G na Indústria com IoT

Depois da telefonia, talvez o mercado que adote mais rapidamente a tecnologia de 5G seja a indústria, onde os sistemas de automação possam se beneficiar e muito das redes sem fio e do uso massivo de IoT, movimentando algo como US$ 5 trilhões em 2035 considerando as áreas de manufatura, transporte, construção, serviços de utilidade pública e mineração:

Para demonstrar o funcionamento dessa tecnologia, o pessoal da Qualcomm montou uma pequena linha de montagem, ou mais exatamente uma esteira rolante onde diversos objetos coloridos corriam numa velocidade até que bem acelerada…

… sendo que os objetos eram observados por uma câmera ligada à um modem 5G….

… que enviavam o seu sinal para diversas estações base montadas dentro do galpão:

A aplicação em si era relativamente simples: a câmera monitorava os objetos na esteira e por meio de um programa de visão computacional, sendo que os objetos identificados de maneira correta (quadrado verde) continuavam o seu percurso, enquanto que os que não foram identificados pelo sistema (quadrado vermelho)…

… eram retirados da esteira por meio de um braço robô:

O que essa demo mostra é a capacidade da câmera de coletar a imagem e enviar os dados para ser processado na Edge Cloud (ou Edge Computing) para ser analisado e, caso seja necessário retornar com uma ordem para o robô retirar o objeto estranho da linha de montagem…

… fechando assim o ciclo de uma aplicação típica de automação industrial, ou seja, coletar dados com os sensores (neste caso a câmera), analisar a informação (na Edge Cloud) e, de acordo com a programação, interferir no processo por meio de atuadores (o robô):

A grande diferença neste caso é que tanto os sensores quanto os atuadores estão conectados por meio de uma rede 5G interna, que ainda oferece mais um recurso bem interessante que seria o fato das peças passarem tão rápido pela câmera o que faz com que a imagem capturadas fiquem levemente borradas (delay and jitter), o que pode levar a erros de falso negativo, ou seja, peças boas serão descartadas:

Para corrigir esse problema esse sistema possui um filtro que corrige esse efeito. Isso melhora dramaticamente o nível de acerto, mas para isso a conexão tem que ser altamente confiável e a latência mínima para que o sinal de descarte seja enviado para o robô apenas quando a peça for realmente estranha — o que é possível graças à rede 5G.

Carros que conversam com a via, com sinais e outros carros!

Como não tinha que deixar de ser, a Qualcomm também está envolvida no desenvolvimento de veículos autônomos com a iniciativa C-V2X, que não é exatamente uma tecnologia de piloto automático e sim de carro conectado

… onde o veículo é capaz de se trocar informações com pedestres (V2P) , com a infraestrutura de trânsito local (V2I)…

… com outros carros (V2V) que usa conexões ponto a ponto — como D2D, Sidelink ou PC5 — para obter informações mais ligadas ao ambiente ao seu redor, como por exemplo, alertar sobre a aproximação de um pedestre/ciclista, liberar antecipadamente um farol verde para agilizar o fluxo ou evitar um choque acidental com outro carro …

… e até com a rede celular (V2N) onde o veículo é capaz de receber informações mais amplas ligadas a situação do trânsito em tempo real, navegação, rotas alternativas, e outros serviços da nuvem…

… e isso sem falar de conceitos mais avançados como o compartilhamento de sensores e de intenções — ou seja, um carro “vê algo na rua” e avisa aos outros carros sobre o ocorrido, o que fazem com que estes passem ou não pelo mesmo local — o que permite criar o que a empresa chama de Situational Awareness (consciência situacional) permitindo coisas simples porém bacanas como receber a indicação de uma vaga para estacionar o carro até evitar um local onde acabou de ocorrer um acidente, proporcionando assim um trânsito mais coordenado, fluido e seguro — e isso sem falar nas viagens mais curtas e na economia de combustível.

Vale a pena ressaltar que essa iniciativa C-V2X é um padrão que está sendo coordenada pelo 3GPP, sendo que a Qualcomm trabalha na adaptação da sua tecnologia de rede 5G NR para essa aplicação:

Como não havia condições de dar uma voltinha nos carros apresentados nessa demo (boo!)

… a empresa apresentou uma simulação que compara dois veículos autônomos indo para o mesmo local sendo que o da direita conta com a tecnologia C-V2X e o da esquerda não:

Sintam o drama:

Legal né?

Disclaimer: Mário Nagano viajou para San Diego a convite da Qualcomm Brasil mas todas as fotos bacanas, observações brilhantes e piadinhas infames são dele mesmo.

Sobre o autor

Mário Nagano

Desde o século passado Mario Nagano analisa produtos e já escreveu sobre hardware e tecnologia para veículos como PC Magazine, IDGNow!, Veja e PC World.
Em 2007 ele fundou o Zumo junto com o Henrique assumindo o cargo de Segundo em Comando, Editor de Testes e Consigliere.

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