Якщо ви не жили під каменем, ви вже чули термін 5G. Можливо, ви бачили в новинах, що деякі прихильники теорії змови вважали, що це поширює COVID-19, або, можливо, ви чули про це в контексті Нова серія iPhone 12 від Apple з підтримкою 5G. Apple, безсумнівно, зробила велику справу з 5G, але чому? Усі задоволені швидшим завантаженням, але 5G – це набагато більше, ніж просто.
Перейти до:
- 5G проти 4G: перші кроки
- Швидкість 5G: низькі, середні, а іноді навіть високі діапазони
- Доступність 5G?
- Чи безпечно 5G?
- Розумне майбутнє: новий цифровий кордон
Простіше кажучи, 5G – це наступне покоління Інтернет-технологій і голосових технологій для мобільних телефонів. Кожні кілька років у міру розвитку технологій потрібен новий стандарт. Основні чинники, що викликають потребу в цьому зростання вимог до високошвидкісних даних і швидко зростаючу кількість підключених пристроїв. 5G обіцяє задовольнити ці дві потреби: швидші з’єднання за допомогою кращого відеозв’язку та більше під’єднаних пристроїв, включаючи автомобілі, термостати та багато іншого.
5G проти 4G: перші кроки
5G — це не абревіатура, а назва технічного стандарту — свого роду технологічний договір. Стандарт визначає, яку частину смуги радіозв'язку буде використовувати технологія, і встановлюється важливі рішення про те, як технологія повинна працювати, щоб мережі могли спілкуватися з кожним інший.
Перша обіцянка 5G — це швидкість, але наскільки вона швидше? Tom’s Guide зробив просто порівняння швидкості між мережами 4G і 5G і виявив, що, не рахуючи рекламних гіпербол, швидкість завантаження даних на Sprint, AT&T, і мережі T-Mobile 5G були приблизно вдвічі більше, ніж у 4G (~70 мегабіт на секунду проти ~35 Мбіт/с). Мережа 5G від Verizon працювала набагато краще, забезпечуючи в середньому майже в чотирнадцять разів швидкість передачі 4G.
Таким чином, 5G вже забезпечує збільшення швидкості, але це середня швидкість передачі з поточними технологіями. Справжню вигоду неможливо охопити таким простим порівнянням. Хоча всі мережі 5G мають бути швидшими, ніж 4G, швидкість може значно відрізнятися залежно від того, де ви знаходитесь. Частково це пов’язано з тим, що 5G значно розширює діапазон радіочастот, які пристрій може використовувати для зв’язку. Щоб споживачі могли якнайкраще скористатися цим і уникнути розчарувань, нам потрібно трохи зрозуміти, що означає розширений радіодіапазон.
Швидкість 5G: низькі, середні, а іноді навіть високі
Усі мобільні телефони використовують радіохвилі для зв’язку, як і FM-радіо та локальний Wi-Fi. FM-радіо мовлення на нижньому кінці спектру, потім з нього надходять мобільні телефони, Wi-Fi, потім супутник телевізор. Більш високі частоти можуть переносити більше даних, забезпечуючи більшу швидкість, але на менші відстані та з важчим проникненням через стіни чи інше покриття. Наприклад, супутникове телебачення транслюється в Діапазон 10 ГГц, і він може дуже швидко передавати величезну кількість даних — сотні телевізійних каналів — але трансляція не може проникнути через стіни вашого будинку, тому вам доведеться встановити антену за межами вашого будинку стіни. Wi-Fi, який трохи нижчий за спектром, може трохи краще проходити через стіни і переносить менше даних. Мобільні телефони 3G та 4G зазвичай передають до кінця Діапазон 800–2300 МГц залежно від мережі їх операторів. У цьому діапазоні будівлі та стіни не є великою перешкодою.
Пристрої 5G можуть спілкуватися на частотах від 600 МГц до 39 ГГц — значне збільшення загального діапазону! Хоча цей діапазон великий, жоден пристрій не використовує весь діапазон одночасно. Натомість вони використовують будь-який діапазон, який є в зоні: відповідно до законодавчих вимог регіону та технічної реалізації перевізника. Щоб спростити справу, 5G поділяється на три діапазони: високий, середній і низький.
Низькодіапазонний 5G, позначений на вашому iPhone 12 або новішій версії простим Символ 5G у верхньому правому куті, працює в тих же діапазонах, що й старіші стандарти стільникового зв’язку. Основна перевага низькочастотного діапазону полягає в тому, що він може спілкуватися на найбільшій відстані від вежі стільникового зв’язку, а це означає, що він може забезпечити покриття базового рівня в сільській місцевості. Низькосмуговий 5G, ймовірно, все ще буде кращим, ніж існуючий 3G або 4G в цих регіонах, оскільки новий стандарт вимагає оновлених технологій передачі. Низькодіапазонний 5G вже доступний у багатьох містах на момент написання цієї статті в грудні 2020 року.
Середньосмуговий 5G, який Apple позначає символом 5G+, має радіус дії кількох миль від вежі стільникового зв’язку, що означає, що він буде доступний у містах. Venturebeats повідомляє, що швидкість завантаження для середнього діапазону 5G сильно варіювалася від 100 до 900 Мбіт/с залежно від того, де ви живете. Цей діапазон середнього діапазону є приблизно такою ж частиною радіоспектра, який використовується Wi-Fi.
Дуже високі швидкості завантаження 4 Гбіт/с, які обіцяє Apple, можна знайти лише при використанні високочастотної мережі 5G і лише за оптимальних обставин. Подумайте про супутникову антену з чистим видом на небо. Високочастотний діапазон 5G також має дуже короткий діапазон — хвилі сягають менше ніж за милю від вежі стільникового зв’язку. З такими малими радіусами дії та такими сильними перешкодами від будівель, вежі високого діапазону 5G, ймовірно, можна знайти лише поблизу таких місць, як спортивні арени та конференц-центри. Навіть у місцях, де існує високочастотний діапазон 5G, потужність сигналу буде змінюватися залежно від того, де ви стоїте в будівлі. Тим не менш, він неймовірно швидкий, а реальні тести підтверджують, що він може досягати швидкості, порівнянної з домашньою широкосмуговою мережею.
Оскільки оператори впроваджують нові вежі, якість 5G покращуватиметься. Зараз, ймовірно, (але не гарантовано) він буде швидше, ніж 4G, навіть у сільській місцевості, тому оновлення буде корисним, як тільки 5G стане доступним.
Доступність 5G?
Незважаючи на те, що низькочастотний діапазон 5G використовує ті ж частоти, що і 3G і 4G, існуючі вежі стільникового зв’язку необхідно оновити або замінити для підтримки 5G. Заміна складних антен, що використовуються для існуючих сигналів стільникового зв’язку, на такі, що пропонують підключення 5G, є великою роботою, яку має виконати кожен оператор стільникового зв’язку. Низькі діапазони, як і слід було очікувати, на першому місці, оскільки він має найдовший діапазон і тому вимагає найменшої роботи для розгортання. Дійсно, він уже доступний у багатьох містах світу. Печворк різних низьких, середніх і високих діапазонів 5G має впроваджуватися кожною послугою оператора стільникового зв’язку окремо. Ви захочете перевірити веб-сайт свого оператора, щоб дізнатися, чи доступний 5G у вашому регіоні, і якщо ви думаєте змінити оператора, порівняйте їх покриття.
Чи безпечно 5G?
З цим погоджується сильний консенсус серед вчених 5G безпечний. Єдиний відомий вплив радіохвиль на частотах, які використовує 5G, на живі тіла – це тепло. При дуже високій інтенсивності ці радіохвилі можуть зробити вас тепліше. Але вежі стільникового зв’язку 5G і телефони 5G регулюються та сконструйовані таким чином, щоб підтримувати їх набагато нижче рівня, який може спричинити будь-які проблеми. Деякі лікарі та інженери стурбовані тим, що тривале опромінення може мати інші наслідки, які ми ще не виявили. Консенсусна думка не погоджується з цими побоюваннями, оскільки невідомий механізм, за допомогою якого радіохвилі можуть викликати проблеми зі здоров’ям і вплив інших подібних радіочастот, таких як Wi-Fi ні. Знову ж таки, твердий консенсус полягає в тому, що 5G і пов’язані з ним радіотехнології безпечні.
Розумне майбутнє: новий цифровий кордон
Згодом 5G задовольнить наш бездонний голод відеоконтенту високої чіткості. Але це лише одна частина того, що викликає потребу в новому стандарті. Інша частина – це новий кордон під назвою Інтернет речей.
Ви, напевно, чули про розумні лампочки та розетки, які підключаються до вашого Wi-Fi і можуть бути ввімкнені або вимкнені за допомогою вашого iPhone. Ви також знайдете розумні замки, які ви відкриваєте за допомогою iPhone, розумні холодильники, які можуть повідомляти вам, коли молоко зіпсується, і нову породу розумних автомобілів, які можуть їздити самостійно. Це все компоненти Інтернету речей, але вони суворо обмежені в способі підключення до Інтернету, тому що технологія, яку вони використовують, має взаємодіяти з поточною мережею Wi-Fi або 4G стандарти. 5G розроблено для того, щоб чіпи 5G могли включатися безпосередньо всередину смарт-пристроїв, дозволяючи їм прямий доступ до Інтернету без використання Wi-Fi-маршрутизатора. Але більше того, 5G дозволяє пристроям спілкуватися безпосередньо один з одним, минаючи потреба у вежі стільникового зв’язку або базовій станції.
Коли ви розглядаєте можливості для розумних пристроїв, все стає цікавим. Автомобілі з самокеруванням можуть спілкуватися безпосередньо з іншими автомобілями, які перебувають на дорозі, за допомогою стоп-сигналів, миль, навіть вашої розумної коляски. Уявіть собі автономне монтажне обладнання, яке зв’язується безпосередньо по всьому заводу без необхідності в централізованому концентраторі. Або уявіть, як автономні дрони разом шукають зниклу людину, спостерігають за лісовими пожежами або доставляють посилки.
Дивлячись на майбутнє 5G, теперішнє покоління розумного дому виглядає як версія для дитини, яка застрягла в локальному Wi-Fi і не може вийти з дому. З 5G розумний дім стає розумним світом. Важко передбачити, які види продуктів 5G з’являться, які ринки з’являться на ринку розумних пристроїв 5G зірвати, або як вони змінять те, як ми робимо речі, так само, як важко передбачити ваш майбутній сигнал міцність. Але один прогноз, який я можу зробити, полягає в тому, що це буде дико.
Головне зображення: Sunshine Studio / Shutterstock.com