Smart Cities sind ohne die Verschmelzung von digitaler und physischer Welt kaum realisierbar. Ob es sich dabei nun um ein Mobilfunknetz oder ein Unternehmensnetz handelt – die Netze müssen weiterentwickelt werden, um den Metaverse-Verkehr zu bewältigen. Die Telekommunikationsanbieter sind gefordert.
Der Artikel beantwortet unter anderem folgende Fragen:
- Welche Herausforderungen bringt die zunehmende Urbanisierung mit sich?
- Wie kann Technologie dazu beitragen, diese Herausforderungen zu bewältigen?
- Warum ist die Smart City ohne das Metaverse nicht denkbar?
- Welchen Einfluss hat das Metaverse auf Technologie-Unternehmen? Welche B2B-Anwendungsfälle gibt es schon heute?
- Welche Auswirkungen hat der Metaverse-Netzverkehr auf die Qualität des Mobilfunknetzes?
- Was sollten Telekommunikationsanbieter tun, um ihre Netze fit für Metaverse-Anwendungen zu machen?
- Welche Einsatzszenarien ergeben sich für das Metaverse?
- Was ist das industrielle Metaverse?
Die Urbanisierung schreitet rasant voran. Lebten bis 2009 mehr Menschen in ländlichen als in städtischen Gebieten, wohnen heute rund 55 Prozent der Weltbevölkerung in Städten, bis 2050 werden es bis zu 70 Prozent sein1. Diese Entwicklung stellt uns vor massive Herausforderungen. Die Gründe dafür sind einfach: Mehr Menschen verursachen mehr Abfall, mehr Verkehr, mehr Luftverschmutzung und es kommt zu Engpässen bei öffentlichen Dienstleistungen. Mehr Menschen auf engem Raum führen auch zu höheren Lebenshaltungskosten, wodurch wiederum mehr Menschen Gefahr laufen, unter die Armutsgrenze zu rutschen.
Um diese Herausforderungen zu bewältigen, brauchen wir eine effektivere Zusammenarbeit mit Hilfe neuer Technologien: den Austausch von Wissen, den Zugang zu Daten und hochentwickelte Netze, die diese Dinge ermöglichen. Eine Zukunftsvision sind Smart Cities: intelligente, technologiegestützte Städte, in denen elektrische Mobilität, gute Gesundheitsinfrastruktur und öffentliche Sicherheit selbstverständlich sind und alle Zugang zu öffentlichen Dienstleistungen haben.
Die größte Herausforderung besteht darin, diese intelligenten Umgebungen so zu steuern, dass sie den Bedürfnissen der Bürger gerecht werden. Die nächste Welle digitaler Innovationen wird dabei virtuell erweiterte Welten und neue Lösungen für alle möglichen Herausforderungen in Städten mit sich bringen. Das „Metaverse“ ist dabei der zentrale Sammelbegriff. Darunter lassen sich alle Anwendungen zusammenfassen, bei denen das Digitale und das Physische miteinander verschmelzen. Ohne das Metaverse ist die Smart City kaum denkbar.
Die Verschmelzung von physischer und digitaler Welt
Insgesamt bedecken Städte und urbane Zentren etwa 2 Prozent der Erdoberfläche, verbrauchen aber 75 Prozent der verfügbaren Ressourcen2. Dies zeigt das Ausmaß des Wandels, den wir bereits erleben. In Smart Cities verbinden Netze nicht nur Menschen und Dinge miteinander. Sie entwickeln sich gleichzeitig zu anpassungsfähigen und autonomen Netzen. Sie verbinden alle und alles miteinander und ermöglichen den Einsatz digitaler Dienste, etwa im Gesundheitswesen oder in vernetzten Schulen. Parallel ermöglicht das Metaverse die Entwicklung digitaler Zwillinge. Mit ihnen kann man Systeme und Protokolle in einer digitalen Umgebung testen (einschließlich Cybersicherheitstests), um die Resilienz der digitalen Infrastruktur zu erhöhen. Da dies in der digitalen Welt stattfindet, werden die jeweiligen Dienste in der realen Welt nicht beeinträchtigt oder gar Menschenleben gefährdet. Wir werden sogar digitale Zwillinge ganzer Städte im Metaverse bauen, um umfangreiche und sehr komplexe Szenarien zu testen und zu simulieren.
Das Metaverse wird dementsprechend einen enormen Einfluss auf Technologie-Unternehmen haben. B2B-Anwendungsfälle schaffen bereits heute einen Mehrwert, während das Metaverse für Konsumenten die hohen Erwartungen noch nicht erfüllt. Es wird erwartet, dass bis 2027 der Extended-Reality (XR)-Netzverkehr den durch Smartphone-Videos verursachten Verkehr übersteigen wird. Die Metaverse-Wirtschaft könnte bis 2030 einen Wert von 8 Bllionen US-Dollar erreichen3. Um die Versprechen des Metaverse in der Smart City allerdings erfüllen zu können, ist ein Wandel der Technologie und der zugrunde liegenden Netze erforderlich.
Der Erfolg des Smart-City-Metaverse wird davon abhängen, ob Entwickler Innovationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette schaffen können, die von 5G (6G ab 2030) und leistungsfähigen Glasfasernetzen unterstützt werden. Ohne eine robuste Plattform und die Möglichkeit, Anwendungen sowohl für die Industrie als auch für Verbraucher zu integrieren, wird es kein Metaverse geben. Unabhängig davon, ob es sich um ein Festnetz, ein WiFi-Netz, ein Mobilfunknetz oder ein Unternehmensnetz handelt, müssen diese Netze weiterentwickelt werden, um den Metaverse-Verkehr zu bewältigen.
Wenn wir es alle richtig angehen, hat das Metaverse das Potenzial, unser Leben zu bereichern, indem es die reale Welt verbessert (und nicht ersetzt). Metaverse-basierte Informationen und Analysen in Bereichen wie Nachhaltigkeit, Gesundheit, Sicherheit, öffentlichem Verkehr oder Luftqualität können Kosten und Emissionen senken helfen sowie die Sicherheit und Effizienz erhöhen. Durch die Nutzung von IoT-Netzwerken, wo die Überschneidung mit intelligenten Umgebungen stattfindet, können XR-Dienste ganzheitlich eingesetzt werden. Dabei wird alles über ein gemeinsames Netzwerk miteinander verbunden, das auch eine Plattform für einen Neutral-Host-Anbieter sein kann. Dadurch können Entwickler Dienste und Anwendungen entwickeln, die Verbraucher wie Unternehmen gleichermaßen schätzen werden.
Echten Mehrwert für die Industrie schaffen
Die bereits erkennbaren Vorteile sollten die Städte dazu ermutigen, das Potenzial des Metaverse so weit wie möglich auszuschöpfen. Nicht weniger als 58 Prozent der Unternehmen, die mit Metaversen planen, haben bereits Pilotversuche durchgeführt. Dort scheint sich die Erkenntnis durchzusetzen, dass die Technologie transformative Lösungen für viele Branchen und Anwendungsbereiche ermöglicht.
Die Senkung der Kosten ist in allen Branchen ein offensichtlicher und entscheidender Vorteil. Immersives Training und Onboarding sind nach wie vor ein großer Anziehungspunkt für positive Auswirkungen auf Unternehmensanwendungen sowie virtuelle Forschung und Entwicklung in vielen Branchen. Visuelle vorausschauende Wartung und XR-gestützte User Experience schaffen Möglichkeiten für eine Modernisierung von Branchen wie Fertigung und Logistik.
| Das industrielle Metaverse ist eine natürliche Erweiterung des industriellen Internets der Dinge (IoT) und Extended Reality (XR) und hat Vorteile mit Blick auf die Absicherung großer Gerätenetze. |
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Die Sicherheit dieser Netze hat höchste Priorität, da der IoT-Botnet-DDoS-Verkehr (Distributed Denial of Service) allein im letzten Jahr um das Fünffache gestiegen ist.
TK-Anbieter sind gefordert
Das Metaverse benötigt Hochgeschwindigkeitsnetze mit sehr geringer Latenz, um ein immersives und reibungsloses Anwendungserlebnis für Verbraucher sowie industrielle Anwendungsfälle zu gewährleisten. Wir sehen bereits, wie der zunehmende Metaverse-Netzverkehr einen wachsenden Anteil der verfügbaren Bandbreite beansprucht und infolgedessen die Latenzzeiten für Konsumenten von XR-Anwendungen und das Mobilfunknetz negativ beeinflusst. Außerdem wird der mobile Datenverkehr bis 2028 auch die Funkkapazität übersteigen. Die nächsten fünf bis zehn Jahre werden also entscheidend sein, um den Anforderungen gerecht zu werden. Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert deshalb auch eine Umgestaltung des Festnetzzugangs. Das bedeutet, dass wir Glasfaserkonnektivität brauchen, um 5G-Geräte und das Netz zu verbinden.
Um den Festnetzbereich fit für die Zukunft zu machen und Metaverse-Anwendungen in hoher Qualität bereitzustellen, müssen Telekommunikationsanbieter ihre Netze vollständig auf Multi-Gigabit-Glasfasertechnologien aufrüsten, wie 10/25- und 50G-PON-Netze. Hier besteht Nachholbedarf. Damit das künftige Netz den steigenden Anforderungen der verschiedenen Metaversen gerecht werden kann, muss die Komplexität sinken. Dieser Wandel erfordert, dass die Netze kognitiver und automatisierter werden und den speziellen Anforderungen unterschiedlicher Branchen entsprechen müssen.
Die Herausforderung für Netzbetreiber besteht nun darin, die Ausfallsicherheit, Kapazität und Null-Latenz der Netze mit der Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Cloud zu kombinieren. Denn die zahlreichen Möglichkeiten des Metaverse können nur dann effektiv genutzt werden, wenn dieser Transformationsprozess vollständig umgesetzt ist. Voraussetzung dafür ist die offene Zusammenarbeit und ein expandierendes System von Kunden, Entwicklern und Partnern, die offene Standards nutzen und ein vielfältiges Ökosystem mit mehreren Parteien einbeziehen. Doch hier sind wir alles in allem auf einem guten Weg. Die Zukunft des Smart-City-Metaverse sieht vielversprechend aus.
Rolf Werner, Senior Vice President Europe, Nokia
1 https://population.un.org/wup/Publications/Files/WUP2018-Report.pdf
2 https://www.zukunftsinstitut.de/artikel/urbanisierung-die-stadt-von-morgen/
3 https://www.mckinsey.com/de/news/presse/2022-06-21-metaverse
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