Nebent gyvenote po uola, iki šiol būsite girdėję terminą 5G. Galbūt matėte naujienose, kad kai kurie sąmokslo teoretikai manė, kad tai platina COVID-19, arba galbūt girdėjote apie tai naudodamiesi „Apple“ nauja „iPhone 12“ serija su 5G galimybe. „Apple“ tikrai padarė daug 5G, bet kodėl? Visi yra labiau patenkinti greitesniu atsisiuntimu, tačiau 5G yra daug daugiau nei tik tai.
Peršokti į:
- 5G prieš 4G: pirmieji žingsniai
- 5G sparta: žema, vidutinė ir kartais net didelė juosta
- 5G prieinamumas?
- Ar 5G yra saugus?
- Išmanioji ateitis: nauja skaitmeninė siena
Paprasčiau tariant, 5G yra naujos kartos interneto ir balso technologija, skirta mobiliesiems telefonams. Kas kelerius metus tobulėjant technologijoms, reikalingas naujas standartas. Pagrindinis spaudimas, skatinantis to poreikį, yra didėjantis didelės spartos duomenų poreikis ir sparčiai didėjantis prijungtų įrenginių skaičius. 5G žada patenkinti šiuos du poreikius: greitesnį ryšį su geresniu vaizdo ryšiu ir daugiau prijungtų įrenginių, įskaitant automobilius, termostatus ir daug daugiau.
5G prieš 4G: pirmieji žingsniai
5G nėra akronimas, o techninio standarto – tam tikros technologijos sutarties – pavadinimas. Standartas nustato, kokią radijo dažnių juostos pločio dalį panaudos technologija, ir nustato svarbūs sprendimai dėl to, kaip technologija turi veikti, kad tinklai galėtų kalbėtis su kiekvienu kitas.
Pirmasis 5G pažadas yra greitis, bet kiek jis greitesnis? Tomo vadovas padarė paprastą greičio palyginimas tarp 4G ir 5G tinklų ir nustatė, kad, nepaisant reklamos hiperbolės, duomenų atsisiuntimo greitis „Sprint“, AT&T, ir T-Mobile 5G tinklai buvo maždaug dvigubai didesni nei 4G (~70 megabitų per sekundę, palyginti su ~35 Mbps). „Verizon“ 5G tinklas veikė daug geriau, teikdamas vidutiniškai beveik keturiolika kartų didesnį nei 4G perdavimo greitį.
Taigi 5G jau padidina greitį, tačiau tai yra vidutinis perdavimo greitis naudojant dabartinę technologiją. Tikroji nauda negali būti užfiksuota tokiu paprastu palyginimu. Nors visas 5G turėtų būti greitesnis nei 4G, greitis labai skirsis priklausomai nuo to, kur esate. Taip yra iš dalies dėl to, kad 5G labai išplečia radijo dažnių diapazoną, kurį įrenginys gali naudoti ryšiui palaikyti. Kad vartotojai galėtų kuo geriau išnaudoti tai ir išvengti nusivylimo, turėsime šiek tiek suprasti, ką reiškia išplėstas radijo diapazonas.
5G sparta: žema, vidutinė ir kartais net didelė juosta
Visi mobilieji telefonai ryšiui palaikyti naudoja radijo bangas, kaip ir FM radijas ir vietinis „Wi-Fi“. FM radijas transliacijos žemesniame spektro gale, tada iš jų atsiranda mobilieji telefonai, „Wi-Fi“, tada palydovas televizorius. Aukštesniais dažniais galima perduoti daugiau duomenų, o tai užtikrina didesnį greitį, tačiau trumpesniais atstumais ir sunkiau prasiskverbti į sienas ar kitą dangą. Pavyzdžiui, palydovinė televizija transliuojama 10 GHz diapazonas, ir jis gali labai greitai perduoti didžiulį duomenų kiekį – šimtus televizijos kanalų, tačiau transliacija negali prasiskverbti pro jūsų namo sienas, todėl jūs turite įrengti anteną išorėje sienos. „Wi-Fi“, kurio spektras yra šiek tiek mažesnis, gali šiek tiek geriau prasiskverbti pro sienas ir perneša mažiau duomenų. 3G ir 4G mobilieji telefonai paprastai perduoda viską iki galo 800–2300 MHz diapazonas priklausomai nuo operatoriaus tinklo. Šiame diapazone pastatai ir sienos nėra didelė kliūtis.
5G įrenginiai gali bendrauti naudodami dažnius nuo 600 MHz iki 39 GHz – tai labai padidina bendrą diapazoną! Nors šis diapazonas yra didelis, joks įrenginys nenaudoja viso diapazono vienu metu. Vietoj to, jie naudoja bet kokią zonoje turimą juostą: pagal regiono teisinius reikalavimus ir techninį vežėjo įgyvendinimą. Siekiant supaprastinti reikalą, 5G yra padalintas į tris diapazonus, vadinamus aukštu, vidutiniu ir žemu.
Žemos dažnių juostos 5G, jūsų „iPhone 12“ ar naujesnėje telefone nurodomas paprastas 5G simbolis viršuje dešinėje, veikia tuose pačiuose diapazonuose kaip ir senesni mobiliųjų telefonų paslaugų standartai. Žemos juostos pagrindinis pranašumas yra tai, kad ji gali susisiekti didžiausiu atstumu nuo mobiliojo ryšio bokšto, o tai reiškia, kad ji gali užtikrinti bazinio lygio aprėptį kaimo vietovėse. Žemos dažnių juostos 5G vis tiek greičiausiai bus geresnis už esamą 3G ar 4G tuose regionuose, nes naujajam standartui reikia patobulintų perdavimo technologijų. Žemo dažnio 5G ryšys jau prieinamas daugelyje miestų nuo šio rašymo 2020 m. gruodžio mėn.
Vidutinės juostos 5G, kurį „Apple“ nurodo 5G+ simboliu, nuo mobiliojo ryšio bokšto yra kelių mylių atstumu, o tai reiškia, kad jis bus prieinamas miestuose ir miesteliuose. „Venturebeats“ praneša, kad vidutinio nuotolio 5G atsisiuntimo greitis labai svyravo nuo 100 iki 900 Mbps, priklausomai nuo to, kur gyvenate. Ši vidutinio diapazono juosta yra maždaug tokia pati radijo spektro dalis, kurią naudoja „Wi-Fi“.
Labai didelis 4 Gbps atsisiuntimo greitis, kurį žada Apple, pasiekiamas tik naudojant didelės juostos 5G ryšį ir tik optimaliomis aplinkybėmis. Pagalvokite apie palydovinę anteną, iš kurios atsiveria aiškus vaizdas į dangų. Aukštos juostos 5G taip pat yra labai trumpas – bangos siekia mažiau nei mylią nuo mobiliojo ryšio bokšto. Esant tokiems trumpiems nuotoliams ir tokiems dideliems pastatų trukdžiams, didelės dažnių juostos 5G bokštai greičiausiai bus rasti tik netoli tokių vietų kaip sporto arenos ir konferencijų centrai. Net tose vietose, kur yra 5G aukšta juosta, signalo stiprumas skirsis priklausomai nuo pastato vietos. Nepaisant to, jis yra neįtikėtinai greitas, o realaus pasaulio bandymai patvirtina, kad jis gali pasiekti greitį, prilygstamą namų plačiajuosčio ryšio greičiui.
Kai vežėjai iškelia naujus bokštus, pagerės 5G kokybė. Tikėtina, kad šiuo metu (bet ne garantuotai) jis bus greitesnis nei 4G net kaimo vietovėse, todėl atnaujinimas bus vertas, kai tik atsiras 5G.
5G prieinamumas?
Nors žemoje 5G dažnių juostoje naudojami tokie patys dažniai kaip ir 3G ir 4G, esamus mobiliojo ryšio bokštus reikia atnaujinti arba pakeisti, kad jie palaikytų 5G. Sudėtingų antenų, naudojamų esamiems ląstelių signalams, pakeitimas tomis, kurios siūlo 5G ryšį, yra didelis darbas, kurį turi atlikti kiekvienas mobiliojo ryšio operatorius. Žema juosta yra pirmoje vietoje, kaip ir galima tikėtis, nes jos veikimo nuotolis yra didžiausias, todėl norint įdiegti reikia mažiausiai darbo. Iš tiesų, jis jau prieinamas daugelyje pasaulio miestų. Skirtingų žemų, vidutinių ir aukštų dažnių 5G tinklų kratinys turi būti įdiegtas kiekvienoje mobiliojo ryšio operatoriaus tarnyboje atskirai. Norėsite patikrinti savo operatoriaus svetainę, kad sužinotumėte, ar jūsų vietovėje yra 5G, ir, jei ketinate pakeisti operatorių, palyginkite jų aprėptį.
Ar 5G yra saugus?
Tvirtas mokslininkų sutarimas tam pritaria 5G yra saugus. Vienintelis žinomas 5G naudojamų dažnių radijo bangų poveikis gyviems kūnams yra šiluma. Esant labai dideliam intensyvumui, šios radijo bangos gali sukelti šilumą. Tačiau 5G mobiliojo ryšio bokštai ir 5G telefonai yra reguliuojami ir suprojektuoti taip, kad jų lygis būtų gerokai mažesnis, nei gali kilti problemų. Kai kurie gydytojai ir inžinieriai nerimauja, kad ilgalaikis poveikis gali turėti kitų pasekmių, kurių mes dar neatradome. Konsensuso nuomonė nesutinka su šiais nuogąstavimais, nes nėra žinomo mechanizmo, pagal kurį radijo bangos gali sukelti sveikatos problemų, o kitų panašių radijo dažnių, tokių kaip „Wi-Fi“, poveikis ne. Vėlgi, tvirtas sutarimas yra tas, kad 5G ir susijusios radijo technologijos yra saugios.
Išmanioji ateitis: nauja skaitmeninė siena
Laikui bėgant, 5G pašalins mūsų begalinį didelės raiškos vaizdo įrašų turinio alkį. Tačiau tai tik viena dalis to, kas skatina naujo standarto poreikį. Kita dalis yra nauja siena, vadinama daiktų internetu.
Tikriausiai girdėjote apie išmaniąsias lemputes ir lizdus, kurie jungiasi prie jūsų „Wi-Fi“ ir gali būti įjungti arba išjungti naudojant „iPhone“. Taip pat rasite išmaniųjų spynų, kurias atidarote naudodami „iPhone“, išmaniųjų šaldytuvų, kurie gali pasakyti, kada pienas sugenda, ir naujos rūšies išmaniųjų automobilių, kurie gali vairuoti patys. Visa tai yra daiktų interneto sudedamosios dalys, tačiau jų prisijungimo būdas yra griežtai ribojamas prie interneto, nes jų naudojama technologija turi būti siejama su dabartiniu „Wi-Fi“ arba 4G koriniu standartus. 5G sukurtas taip, kad 5G ląstelių lustai patektų tiesiai į išmaniuosius įrenginius, suteikdami jiems tiesioginę prieigą prie interneto, nereikalaujant Wi-Fi maršrutizatoriaus. Tačiau ne tik tai, kad 5G leidžia įrenginiams tiesiogiai kalbėtis tarpusavyje, apeinant reikia mobiliojo ryšio bokšto arba bazinės stoties.
Kai pagalvoji apie išmaniųjų įrenginių galimybes, viskas ima domėtis. Savarankiškai važiuojantys automobiliai gali tiesiogiai susisiekti su kitais automobiliais, kurie dalijasi keliu, naudojant stabdžių žibintus, mylių žymeklius ir net jūsų išmanųjį vežimėlį. Įsivaizduokite autonominę surinkimo įrangą, kuri tiesiogiai bendrauja visoje gamykloje ir nereikia centralizuoto mazgo. Arba pavaizduokite autonominius bepiločius orlaivius, kartu ieškančius dingusio žmogaus, stebinčius gaisrus arba pristatančius siuntinius.
Žvelgiant į 5G ateitį, dabartinė išmaniųjų namų karta atrodo kaip kūdikių versija, įstrigo vietiniame „Wi-Fi“ ir negali išeiti iš namų. Su 5G išmanieji namai tampa išmaniuoju pasauliu. Sunku numatyti, kokių rūšių 5G produktai atsiras, kokiose rinkose atsiras 5G išmanieji įrenginiai sutrikdyti arba kaip jie pakeis mūsų veiksmus, lygiai taip pat, kaip sunku numatyti jūsų būsimą signalą stiprumas. Tačiau man priimtina prognozė, kad tai bus laukinė.
Geriausias vaizdo kreditas: Sunshine Studio / Shutterstock.com