W świecie 5G

Grzegorz Boroń

Telefonia komórkowa przeżywa istny rozkwit i trudno się temu dziwić. Niezwykle rzadko wychodzimy z domu bez telefonu. Pomijając dysonans, czy jest to zwykłe przyzwyczajenie, czy już uzależnienie, telefony nie tylko są niesamowicie praktyczną rzeczą. Ba! Dają nam prawdziwą swobodę komunikacji. Do tego potrzebny jest jednak zasięg i odpowiednio duża transmisja danych.

Obecnie jesteśmy bardzo wymagający w kwestiach technologii. Czasy, gdy w domu był jeden telefon na całą rodzinę już dawno odeszły do lamusa. Dzisiaj coraz więcej urządzeń łączy się z siecią komórkową. Bramy, samochody, maszyny rolnicze, kamery, to wszystko wymaga stałej transmisji danych, a ta wcale nie jest taka mała. W pewnym momencie zdano sobie sprawę, że obecna technologia - 4G LTE nie sprosta ilości sprzętu, opóźnieniom i transmisji danych. Na scenę pomimo krzyków i gwizdów wchodzi 5G.

Folie z głów?

Zanim zaczniemy zastanawiać się nad szkodliwością nowej technologii, wróćmy na chwilę do fizyki ze szkoły średniej (lub, jak kto woli, początku studiów). Promieniowanie elektromagnetyczne to (według niezawodnej wikipedii) rozchodzące się w przestrzeni zaburzenie pola elektromagnetycznego. Zmiany te mogą następować z różnym czasem, a wielkością, która określa ilość tych zmian na sekundę jest Hertz (Hz). Fale elektromagnetyczne to nic innego jak zmiany pola, które charakteryzują się odpowiednią częstotliwością. Ta może być różna. Zmian może nastąpić zarówno milion w jednej sekundzie, a czasem potrzeba bardzo dużo czasu, żeby nastąpiły. Zaburzenia pola mogą wywołać (choć nie muszą) zjawisko jonizacji, czyli rozpadu atomów na kationy bądź aniony. Czy to zjawisko występuje, zależy właśnie od ilości zaburzeń na sekundę - Hertzów.

W zależności od częstotliwości, wyróżnić możemy różne fale elektromagnetyczne: radiowe, rentgenowskie, gamma, ultrafioletowe, podczerwone i tak dalej, których długość fali i energia związana jest z częstotliwością (częstością zmian pola na sekundę). Wynika z tego, że im większa częstotliwość, tym większa długość fali i tym mniejsza energia, jaką ona przenosi. Technologia 5G wykorzystuje fale radiowe,których częstotliwość częstotliwość wynosi 2,1 GHz, ale są plany wprowadzenia 3,4-3,8GHz. Wynika z tego konieczność stosowania dużej liczby nadajników, gdyż fale te można bardzo łatwo zatrzymać, a ich zasięg jest bardzo krótki. Odniesie to jednak pozytywny skutek - nasze telefony będą pracować z mniejszą mocą.

Zmiana na lepsze?

W sieci 3G opóźnienie wynosiło 100 milisekund, w sieci 4G było to już 30, a w 5G osiągnie zaledwie jedną milisekundę. Głównym powodem wprowadzenia sieci opartej na większych częstotliwościach, jest niewątpliwie rozbudowanie internetu rzeczy, który obejmuje szereg urządzeń działających bez bezpośredniej kontroli człowieka. W ten sposób działać mogą różnorakie maszyny przemysłowe, rolnicze, czy domy. Niskie opóźnienia umożliwiają kontrolę w czasie rzeczywistym, przez co moduły telefoniczne znajdą zastosowanie w inteligentnych samochodach oraz znacznie poprawiają niezawodność. Z kolei większa transmisja bezprzewodowa pozwala na przesyłanie danych z większą prędkością. Dla porównania, 4G pozwoliło na prędkość pobierania danych rzędu do 1 Gb/s, a w 5G jest to już do 20 Gb/s.

Fizyka pozwala nam na niemalże nieograniczone badania nad transmisją bezprzewodową. Pojawiające się technologie mogą aspirować do miana technologii jutra. Niewątpliwy postęp spotyka się jednak z krytyką, czasem mocno przesadzoną. Ogrom informacji w internecie nie zachęca do samodzielnych poszukiwań prawdy. Należy jednak, choćby pobieżnie, zapoznać się z naukowymi aspektami postępu. Tym bardziej, gdy ma się ochotę wziąć widyły, pochodnię i iść palić nowopowstałe maszty!

Źródła:

https://www.focus.pl/artykul/kuchenka-mikrofalowa

https://geek.justjoin.it/fizyka-siec-5g/

https://nafalinauki.pl/co-to-sa-fale-elektromagnetyczne/