از زمان عرضه شبکه های بی‌سیم 5G در سال 2019، این شبکه ها هم از نظر در دسترس بودن و هم در موارد استفاده در حال رشد بوده‌اند.
اپل یکی از اولین تولیدکنندگانی بود که در سال 2020 با ارائه جدیدترین آیفون خود با سازگاری 5G، اینترنت 5G را آزمایش کرد. به این ترتیب امروزه حدود 62 درصد از تلفن‌های هوشمند با اتصال 5G ساخته می‌شوند . با بسیاری از ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی محبوب مثل گوگل و AT&T که اتصال 5G را هم برای خانه ها و هم برای مشاغل مختلف ارائه می دهند، تعداد شبکه‌ها همچنان در حال رشد است.
اما در آینده اینترنت 5G چه چیزی در انتظار ماست؟ 5G به عنوان یک فناوری مخرب، قابل مقایسه با هوش مصنوعی (AI)، یادگیری ماشینی (ML) و اینترنت اشیا (IoT) از نظر انواع تغییرات مورد استقبال قرار گرفته است. چقدر از آن درست است و چقدر فقط تبلیغات؟ برای پاسخ به این سوال، ابتدا باید به نحوه عملکرد 5G و تفاوت آن نسبت به سایر فناوری‌ها نگاه کنیم.
5G چیست؟
5G (نسل پنجم فناوری تلفن همراه) استاندارد جدیدی برای شبکه های سلولار است که در سال 2018 توسعه یافته است تا جایگزین استانداردهای قبلی 3G، 4G و 4G LTE شود. هدف 5G ، تعریف مجموعه جدیدی از استانداردها برای دستگاه ها و برنامه های کاربردی سازگار با شبکه های 5G بود. 5G مانند نسل های قبلی خود از امواج رادیویی برای انتقال داده ها استفاده می کند.
با این حال، به دلیل بهبود سرعت، توان اجرایی و پهنای باند، شبکه‌های 5G می‌توانند به سرعت دانلود و آپلود بسیار سریع‌تری دست یابند و طیف وسیع‌تری از فعالیت ها را در اختیار کاربران قرار دهند.
5G چه تفاوتی با نسل های قبلی شبکه های بی سیم دارد؟
به دلیل پیشرفت های تکنولوژی، 5G برای پتانسیل تحول آفرین خود در تعدادی از صنایع مورد ستایش قرار گرفته است. این تا حد زیادی به دلیل توانایی آن در انتقال حجم زیادی از داده ها به طور سریع و ایمن بین دستگاه های متصل با سرعتی است که قبلاً هرگز به آن دست نیافته بود.
از زمان اختراع پهنای باند تلفن همراه و گسترش تدریجی آن در هر گوشه ای از زندگی کاری و خانگی، میزان داده های تولید شده توسط شبکه ها و دستگاه های موبایلی که روی آن کار می کنند به طور تصاعدی افزایش یافته است. امروزه، برخی از فناوری‌ها (مانند هوش مصنوعی و ML) برای اجرا با سرعت‌های ارائه‌شده توسط نسل‌های قبلی شبکه‌های بی‌سیم به داده‌های بسیار زیادی نیاز دارند.
از سوی دیگر، 5G با سرعت‌های بسیار سریع و فرکانس‌های باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز)، برای فعالیت هایی که نیاز به دسترسی سریع و ایمن به مقادیر زیادی داده دارند، مناسب است.
در اینجا برخی از مهم ترین تفاوت های 5G با نسل های قبلی آن آورده شده است:
ردپای فیزیکی کمتر: فرستنده‌های 5G کوچک‌تر از فرستنده‌های شبکه‌های قبلی هستند و “سلول‌های” آن (مناطق جغرافیایی که فناوری بی‌سیم برای اتصال به آنها وابسته است) کوچک‌تر هستند و به انرژی کمتری نیاز دارند.
بهبود نرخ خطا : طرح مدولاسیون و کدگذاری تطبیقی 5G یا (MCS)، یک طرح شماتیک برای انتقال داده، از طرح های مورد استفاده در شبکه های 3G و 4G قدرتمندتر است. این باعث می‌شود که نرخ خطا (BER) – فراوانی خطاها در شبکه‌هایش – بسیار کمتر شود.
پهنای باند بهتر: با استفاده از فرکانس های رادیویی بیشتر نسبت به شبکه های ارتباطی بی سیم قبلی، از جمله باند پایین (کمتر از 1 گیگاهرتز)، باند میان(1 گیگاهرتز تا 6 گیگاهرتز) و باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز)، 5G می تواند دستگاه های بیشتری را به طور همزمان پشتیبانی کند.
تأخیر کمتر: تأخیر کم 5G – اندازه‌گیری زمان لازم برای انتقال داده از یک مکان به مکان دیگر – بهتر از شبکه‌های قبلی است و باعث می‌شود فعالیت‌های روتین مانند دانلود یک فایل یا کار در فضای ابری بسیار سریعتر شود.
5G چگونه کار می کند؟
مانند تمام شبکه‌های بی‌سیم دیگر، 5G برای عملکرد به «سلول‌ها» متکی است. در هر سلول، یک دستگاه بی‌سیم مانند تلفن، لپ‌تاپ یا تبلت با استفاده از امواج رادیویی که بین آنتن‌های 5G و ایستگاه پایه رفت و آمد می‌کنند، به اینترنت متصل می‌شود. همان فناوری که هر نسل قبلی شبکه‌های بی‌سیم را تغذیه کرده است، 5G را نیز تامین می‌کند، اما با برخی بهبودها همراه است.
قابل ذکر است که شبکه های 5G داده ها را با سرعت 10 یا حتی 20 گیگابیت در ثانیه (Gbps) انتقال می دهند که بیش از 100 برابر سریعتر از 4G است. با افزایش تعداد دستگاه های ساخته شده برای فناوری 5G، تقاضا برای خود شبکه ها نیز افزایش می یابد.
در اینجا سه حوزه حیاتی وجود دارد که در آن فناوری 5G نسبت به نسل های قبلی خود برتری دارد:
استاندارد جدید RAT
استاندارد 5G NR (رادیو جدید یا New Radio) برای شبکه های سلولار ؛نسل بعدی مشخصات فناوری دسترسی رادیویی (RAT) را برای همه شبکه های تلفن همراه 5G تعریف می کند. امروزه، 45 درصد از شبکه‌های سراسر جهان با 5G سازگار هستند، که پیش‌بینی می‌شود این تعداد تا پایان این دهه به 85 درصد افزایش یابد.
قابلیت برش شبکه
در شبکه‌های 5G، اپراتورهای مخابراتی می‌توانند چندین شبکه مجازی مستقل (علاوه بر شبکه‌های عمومی) را بر روی یک زیرساخت 5G ارائه دهند و به کاربران این امکان را می‌دهند تا کارهای بیشتری را از راه دور با امنیت بیشتر از همیشه انجام دهند.
شبکه های خصوصی
علاوه بر برش شبکه، 5G به کاربران اجازه می دهد تا شبکه های خصوصی با شخصی سازی و امنیت پیشرفته ایجاد کنند. شرکت هایی که به دنبال کنترل و فعالیت بیشتر کارکنان هستند، به طور فزاینده ای به جای شبکه های عمومی به ساخت شبکه های خصوصی 5G روی می آورند.
آینده اینترنت 5G : نوآوری در سال های آینده
علاقه به شبکه‌های 5G و دستگاه‌ها و برنامه‌هایی که روی آنها اجرا می‌شوند به طور قابل‌توجهی در بین مصرف‌کنندگان و صاحبان کسب‌وکار زیاد است.
اگرچه اعداد یکسان در سراسر جهان در دسترس نیست، گزارش Statista نفوذ جهانی گوشی‌های هوشمند سازگار با شبکه 5G را در سال 2023 به 59 درصد می‌رساند که انتظار می‌رود این رقم تا سال 2027 به بیش از 82 درصد برسد.
اما فراتر از اعداد، این افزایش علاقه واقعاً به چه معناست؟ گاهی اوقات، با فناوری های جدید، می توان سخت باشد که آنچه واقعی است را از همه تبلیغات جدا کرد. در اینجا نگاهی دقیق‌تر به برخی از حوزه‌هایی که انتظار می‌رود 5G بر آن تأثیر بگذارد و تغییرات احتمالی آن ، می‌پردازیم.
خدمات بهداشتی و درمانی
در صنعت خدمات درمانی، 5G کارایی بیشتر، بینش عمیق‌تر از داده‌ها و بهبود در نتایج بیماران را ممکن می‌سازد. تأخیر کم، سرعت بالا و پهنای باند افزایش یافته آن به پزشکان کمک می‌کند تا درمان‌های جدید را کشف کنند، روش‌های حیاتی را از راه دور با استفاده از روباتیک انجام دهند و به اطلاعات بیمار بدون توجه به جایی که هستند دسترسی داشته باشند.
به طور دقیق تر، 5G به انجام کارهای زیر ادامه خواهد داد:
به افزایش تعداد دستگاه های اینترنت اشیا که برای نظارت از راه دور بر سلامت بیمار استفاده می شود می پردازد.
اتصال قابل اعتماد را با نتایج بسیار سریع فراهم می کند و کارکنان را قادر می‌سازد تا تصمیمات سریعتر و آگاهانه‌تری در مورد مراقبت از بیمار بگیرند.
عکس‌ها و ویدیوهای HD – مانند اشعه ایکس و ماموگرافی – را سریع و ایمن منتقل می کند تا نتایج آنها از راه دور خوانده شود.
زنجیره تامین
با گسترش اتصال 5G، زنجیره های تامین در همه جا از سرعت برق آسا و افزایش قابلیت اطمینان بهره مند خواهند شد. از آنجایی که شبکه‌هایی که تجارت جهانی به آنها وابسته است به طور فزاینده‌ای دیجیتالی می‌شوند، بیش از هر زمان دیگری به قابلیت‌های انتقال داده با سرعت بالا و سرعت 5G برای عملکرد متکی هستند.
هر چه دیجیتالی شدن و اتوماسیون در زنجیره تامین بیشتر باشد، می توان از 5G برای افزایش کارایی، کاهش هزینه ها و افزایش امنیت استفاده کرد.
امروزه، سرویس 5G در فرودگاه‌ها، بنادر، ایستگاه‌های قطار و سایر مراکز لجستیکی که برای زیرساخت‌های زنجیره تامین حیاتی هستند استفاده می‌شود، اما از پتانسیل آن به سختی استفاده شده است.
به زودی، انتظار می رود اتصال 5G نقش مهمی در بهبود تجربه کارمندان و مشتریان داشته باشد. فعالیت هایی که در حال حاضر به صورت آزمایشی اجرا می‌شوند شامل دستگاه‌های اینترنت اشیا، مانند حسگرهای قفسه‌ای می شوند که می‌دانند چه زمانی کالایی موجود است و بلافاصله آن را دوباره سفارش می‌دهند، پرداخت در فروشگاه های بدون صندوق‌دار، دوربین‌های HD و پهپادها برای جایگزینی محافظان امنیتی.
شبکه های بی سیم ثابت
مفهوم اتصالات بی‌سیم «ثابت» – اتصال اینترنتی که یک تجربه بی‌سیم یکپارچه را در خانه یا کسب‌وکار از طریق امواج رادیویی و نه از طریق کابل یا فیبر ارائه می‌کند – می‌تواند به ارائه ارزان اینترنت به افراد و مکان‌های بیشتری کمک کند.
در یک اکوسیستم ثابت 5G، یک آنتن به خانه یا محل کسب و کار متصل می شود که به نزدیکترین فرستنده 5G متصل می شود. شبکه‌های بی‌سیم ثابت 5G می‌توانند همان سرعت، اتصال و قابلیت اطمینان اتصال فیبر یا کابل را با کسری از هزینه ارائه دهند.
طبق یک وبلاگ اخیر بانک جهانی، ارائه اتصال به اینترنت – و به طور خاص دسترسی بی سیم – به رهایی میلیون ها نفر از فقر هر ساله کمک می کند. فناوری 5G که می‌تواند همان مزایا را با هزینه بسیار پایین‌تری برای میلیون‌ها نفر به ارمغان آورد، می‌تواند تغییرات زیادی ایجاد کند و مزایای اتصال به اینترنت را برای جوامعی که سال‌ها بدون آن زندگی کرده اند، به ارمغان بیاورد.
شهرهای هوشمند
5G در حال حاضر به شهرها کمک می کند تا جریان ترافیک و کیفیت هوا را با حسگرهای متصل از طریق اینترنت اشیا بهبود بخشند، اما آینده احتمالاً نوآوری های بیشتری را در این فضا به ارمغان خواهد آورد.
یکی از بزرگترین حوزه هایی که شهرهای هوشمند می توانند از 5G بیشتر استفاده کنند، قابلیت های هوش مصنوعی آن است. در حال حاضر، برنامه‌هایی در حال آزمایش هستند که به هوش مصنوعی مجهز به 5G در همه چیز از مدیریت هوشمند انرژی گرفته تا مسیریابی تماس‌های 125 کمک می‌کنند.
رایانش مرزی و هوش مصنوعی
رایانش مرزی- یک چارچوب محاسباتی که برای انجام محاسبات نزدیک‌تر به منابع داده به شدت به 5G متکی است – آماده است تا به شرکت‌ها کمک کند تا کنترل بی‌سابقه‌ای بر داده‌های خود داشته باشند و بینش‌هایی را حتی سریعتر از آنچه که هستند استخراج کنند.
یکی از حوزه‌هایی که رایانش مرزی برای رشد موقعیت خوبی دارد، محاسبات ابری است، جایی که هوش مصنوعی برای مدیریت داده‌هایی که وظیفه تجزیه و تحلیل آن را بر عهده دارد، به مقادیر زیادی نیرو نیاز دارد. در اینجا، اتصال و قابلیت اطمینان 5G کلید تحقق ارزش برای شرکت است. به عنوان مثال، ارسال داده ها از یک نقطه به نقطه دیگر در یک برنامه چت یا مالی شخصی به قدرت و منابع اضافی نیاز دارد که اگر داده ها در منبع آن تجزیه و تحلیل شوند، ضروری نیستند.
به زودی، رایانش مرزی ممکن است تجزیه و تحلیل هوش مصنوعیِ حجم زیادی از داده را برای همه چیز از برنامه های تناسب اندام و سلامت گرفته تا وسایل نقلیه از راه دور مانند ماهواره ها و پهپادها به واقعیت تبدیل کند. با توجه به پتانسیل آن، استفاده از رایانش مرزی مجهز به 5G به سرعت به استانداردی برای پردازش داده های سازمانی تبدیل می شود.
