5G për botën inteligjente

Besohet gjerësisht se revolucioni i vërtetë i Internetit të Gjërave do të shkaktohet vetëm nga popullarizimi i rrjetit të internetit celular të gjeneratës së pestë. Ky rrjet do të krijohet gjithsesi, por biznesi nuk po e shikon tani me prezantimin e infrastrukturës IoT.

Ekspertët presin që 5G të mos jetë një evolucion, por një transformim i plotë i teknologjisë celulare. Kjo duhet të transformojë të gjithë industrinë e lidhur me këtë lloj komunikimi. Në shkurt 2017, gjatë një prezantimi në Kongresin Botëror Mobile në Barcelonë, një përfaqësues i Deutsche Telekom madje deklaroi se për shkak të telefonat inteligjentë do të pushojnë së ekzistuari. Kur të bëhet popullor, ne do të jemi gjithmonë online, me pothuajse gjithçka që na rrethon. Dhe në varësi të segmentit të tregut që do të përdorë këtë teknologji (telemjekësia, thirrjet zanore, platformat e lojërave, shfletimi në ueb), rrjeti do të sillet ndryshe.

Shpejtësia e rrjetit 5G në krahasim me zgjidhjet e mëparshme

Gjatë të njëjtës MWC, u shfaqën aplikacionet e para komerciale të rrjetit 5G - megjithëse ky formulim ngre disa dyshime, sepse ende nuk dihet se çfarë do të jetë në të vërtetë. Supozimet janë krejtësisht të papajtueshme. Disa burime pohojnë se 5G pritet të sigurojë shpejtësi transmetimi prej dhjetëra mijëra megabit në sekondë për mijëra përdorues në të njëjtën kohë. Specifikimi paraprak për 5G, i shpallur pak muaj më parë nga Unioni Ndërkombëtar i Telekomunikacionit (ITU), sugjeron se vonesat nuk do të kalojnë 4 ms. Të dhënat duhet të shkarkohen me 20 Gbps dhe të ngarkohen me 10 Gbps. Ne e dimë që ITU dëshiron të shpallë versionin përfundimtar të rrjetit të ri këtë vjeshtë. Të gjithë bien dakord për një gjë - rrjeti 5G duhet të sigurojë lidhje të njëkohshme me valë të qindra mijëra sensorëve, gjë që është thelbësore për Internetin e gjërave dhe shërbimet e kudogjendura.

Kompanitë kryesore si AT&T, NTT DOCOMO, SK Telecom, Vodafone, LG Electronic, Sprint, Huawei, ZTE, Qualcomm, Intel dhe shumë të tjera e kanë bërë të qartë mbështetjen e tyre për përshpejtimin e afatit kohor të standardizimit 5G. Të gjithë palët e interesuara duan të fillojnë komercializimin e këtij koncepti që në vitin 2019. Nga ana tjetër, Bashkimi Evropian shpalli planin 5G PPP () për të përcaktuar drejtimin e zhvillimit të rrjeteve të gjeneratës së ardhshme. Deri në vitin 2020, vendet e BE-së duhet të lëshojnë frekuencën 700 MHz të rezervuar për këtë standard.

Rrjeti 5G është një dhuratë e teknologjive të reja

Gjërat e vetme nuk kanë nevojë për 5G

Sipas Ericsson, në fund të vitit të kaluar, 5,6 miliardë pajisje ishin në funksionim në (, IoT). Nga këto, vetëm rreth 400 milionë punonin me rrjete celulare dhe pjesa tjetër me rrjete me rreze të shkurtër si Wi-Fi, Bluetooth ose ZigBee.

Zhvillimi i vërtetë i Internetit të Gjërave është shumë shpesh i lidhur me rrjetet 5G. Aplikimet e para të teknologjive të reja, fillimisht në sektorin e biznesit, mund të shfaqen pas dy deri në tre vjet. Megjithatë, ne mund të presim akses në rrjetet e gjeneratës së ardhshme për klientët individualë jo më herët se 2025. Avantazhi i teknologjisë 5G është, ndër të tjera, aftësia për të trajtuar një milion pajisje të montuara në një sipërfaqe prej një kilometër katror. Do të dukej një numër i madh, por nëse merrni parasysh atë që thotë vizioni IoT qytetet e zgjuaranë të cilat, përveç infrastrukturës urbane, automjetet (përfshirë makinat autonome) dhe pajisjet shtëpiake (shtëpitë inteligjente) dhe zyrat janë të lidhura, si dhe, për shembull, dyqanet dhe mallrat e ruajtura në to, ky milion për kilometër katror nuk duket më i tillë. i madh. Sidomos në qendër të qytetit apo zona me përqendrim të lartë zyrash.

Megjithatë, kini parasysh se shumë pajisje të lidhura në rrjet dhe sensorët e vendosur në to nuk kërkojnë shpejtësi shumë të larta, sepse ato transmetojnë pjesë të vogla të të dhënave. Interneti ultra i shpejtë nuk është i nevojshëm për një ATM ose terminal pagese. Nuk është e nevojshme të keni një sensor tymi dhe temperaturë në sistemin e mbrojtjes, duke informuar, për shembull, një prodhues akulloresh për kushtet në frigoriferë në dyqane. Shpejtësitë e larta dhe vonesa e ulët nuk nevojiten për monitorimin dhe kontrollin e ndriçimit të rrugëve, për transmetimin e të dhënave nga matësit e energjisë elektrike dhe ujit, për telekomandimin duke përdorur një smartphone të pajisjeve shtëpiake të lidhura me IoT ose në logjistikë.

Sot, megjithëse kemi teknologjinë LTE, e cila na lejon të dërgojmë disa dhjetëra apo edhe qindra megabit të dhëna në sekondë përmes rrjeteve celulare, një pjesë e konsiderueshme e pajisjeve që operojnë në Internetin e gjërave ende përdorin Rrjetet 2G, d.m.th. është në shitje që nga viti 1991. Standardi GSM.

Për të kapërcyer pengesën e çmimeve që dekurajon shumë kompani të përdorin IoT në aktivitetet e tyre aktuale dhe në këtë mënyrë ngadalëson zhvillimin e saj, janë zhvilluar teknologji për të ndërtuar rrjete të dizajnuara për të mbështetur pajisjet që transmetojnë paketa të vogla të të dhënave. Këto rrjete përdorin si frekuencat e përdorura nga operatorët celularë ashtu edhe brezin e palicencuar. Teknologji të tilla si LTE-M dhe NB-IoT (e quajtur edhe NB-LTE) funksionojnë në brezin e përdorur nga rrjetet LTE, ndërsa EC-GSM-IoT (i quajtur edhe EC-EGPRS) përdor brezin e përdorur nga rrjetet 2G. Në gamën e palicensuar, ju mund të zgjidhni nga zgjidhjet si LoRa, Sigfox dhe RPMA.

Të gjitha opsionet e mësipërme ofrojnë një gamë të gjerë dhe janë të dizajnuara në atë mënyrë që pajisjet fundore të jenë sa më të lira dhe të konsumojnë sa më pak energji, dhe kështu të funksionojnë pa ndërruar bateri edhe për disa vite. Prandaj emri i tyre kolektiv - (konsumi i ulët i energjisë, rreze e gjatë). Rrjetet LPWA që operojnë në brezat e disponueshëm për operatorët celularë kërkojnë vetëm një përditësim të softuerit. Zhvillimi i rrjeteve komerciale LPWA konsiderohet nga kompanitë kërkimore Gartner dhe Ovum si një nga ngjarjet më të rëndësishme në zhvillimin e IoT.

Operatorët përdorin teknologji të ndryshme. KPN holandeze, e cila nisi rrjetin e saj mbarëkombëtar vitin e kaluar, ka zgjedhur LoRa dhe është e interesuar për LTE-M. Grupi Vodafone ka zgjedhur NB-IoT - këtë vit ka filluar ndërtimin e një rrjeti në Spanjë dhe ka plane për të ndërtuar një rrjet të tillë në Gjermani, Irlandë dhe Spanjë. Deutsche Telekom ka zgjedhur NB-IoT dhe njofton se rrjeti i tij do të lançohet në tetë vende, përfshirë Poloninë. Telefonica spanjolle zgjodhi Sigfox dhe NB-IoT. Orange në Francë filloi ndërtimin e një rrjeti LoRa dhe më pas njoftoi se do të fillonte të hapte rrjete LTE-M nga Spanja dhe Belgjika në vendet ku operon, dhe kështu ndoshta edhe në Poloni.

Ndërtimi i rrjetit LPWA mund të nënkuptojë që zhvillimi i një ekosistemi specifik IoT do të fillojë më shpejt se rrjetet 5G. Zgjerimi i njërës nuk e përjashton tjetrin, sepse të dyja teknologjitë janë thelbësore për rrjetin inteligjent të së ardhmes.

Lidhjet me valë 5G ka të ngjarë të kenë nevojë gjithsesi энергия. Përveç diapazoneve të lartpërmendura, një mënyrë për të kursyer energji në nivelin e pajisjeve individuale duhet të lançohet vitin e kaluar. Platforma në internet Bluetooth. Ai do të përdoret nga një rrjet llambash inteligjente, bravë, sensorë etj. Teknologjia ju lejon të lidheni me pajisjet IoT drejtpërdrejt nga një shfletues uebi ose uebsajti pa pasur nevojë për aplikacione të veçanta.

Vizualizimi i teknologjisë Bluetooth në ueb

5G më parë

Vlen të dihet se disa kompani kanë vite që po ndjekin teknologjinë 5G. Për shembull, Samsung ka punuar në zgjidhjet e saj të rrjetit 5G që nga viti 2011. Gjatë kësaj kohe, ishte e mundur të arrihet një transmetim prej 1,2 Gb / s në një automjet që lëviz me një shpejtësi prej 110 km / orë. dhe 7,5 Gbps për një marrës në këmbë.

Për më tepër, rrjetet eksperimentale 5G tashmë ekzistojnë dhe janë krijuar në bashkëpunim me kompani të ndryshme. Megjithatë, për momentin është ende herët për të folur për standardizimin e afërt dhe vërtet global të rrjetit të ri. Ericsson po e teston atë në Suedi dhe Japoni, por pajisjet e vogla të konsumit që do të funksionojnë me standardin e ri janë ende shumë larg. Në vitin 2018, në bashkëpunim me operatorin suedez TeliaSonera, kompania do të nisë rrjetet e para komerciale 5G në Stokholm dhe Talin. Fillimisht do rrjetet urbane, dhe do të duhet të presim deri në vitin 5 për 2020G "me madhësi të plotë". Ericsson madje ka telefoni i parë 5G. Ndoshta fjala "telefon" është fjala e gabuar në fund të fundit. Pajisja peshon 150 kg dhe duhet të transportohet në një autobus të madh të armatosur me pajisje matëse.

Tetorin e kaluar, lajmet për debutimin e rrjetit 5G erdhën nga Australia e largët. Megjithatë, këto lloj raportesh duhen trajtuar me distancë - si e dini, pa standard dhe specifikim 5G, që është nisur një shërbim i gjeneratës së pestë? Kjo duhet të ndryshojë pasi standardi të jetë rënë dakord. Nëse gjithçka shkon sipas planit, rrjetet e para-standardizuara 5G do të bëjnë paraqitjen e tyre të parë në Lojërat Olimpike Dimërore 2018 në Korenë e Jugut.

Valë milimetrash dhe qeliza të vogla

Funksionimi i rrjetit 5G varet nga disa teknologji të rëndësishme.

Stacioni bazë i prodhuar nga Samsung

I parë lidhjet valore milimetrike. Gjithnjë e më shumë pajisje po lidhen me njëra-tjetrën ose me internetin duke përdorur të njëjtat frekuenca radio. Kjo shkakton humbje të shpejtësisë dhe probleme të stabilitetit të lidhjes. Zgjidhja mund të jetë kalimi në valë milimetrike, d.m.th. në diapazonin e frekuencës 30-300 GHz. Aktualisht ato përdoren veçanërisht në komunikimet satelitore dhe radioastronominë, por kufizimi i tyre kryesor ka qenë diapazoni i tyre i shkurtër. Një lloj i ri antene e zgjidh këtë problem dhe zhvillimi i kësaj teknologjie është ende në vazhdim.

Shtylla e dytë e gjeneratës së pestë duhet të quhet teknologji. Shkencëtarët mburren se tashmë janë në gjendje të transmetojnë të dhëna duke përdorur valë milimetrash në një distancë prej më shumë se 200 m Dhe fjalë për fjalë çdo 200-250 m në qytetet e mëdha mund të ketë, d.m.th., stacione të vogla bazë me konsum shumë të ulët të energjisë. Megjithatë, në zonat më pak të populluara, "qelizat e vogla" nuk funksionojnë mirë.

Kjo duhet të ndihmojë me çështjen e mësipërme Teknologjia MIMO gjeneratë e re. MIMO është një zgjidhje e përdorur edhe në standardin 4G që mund të rrisë kapacitetin e një rrjeti pa tel. Sekreti qëndron në transmetimin me shumë antena në anët transmetuese dhe marrëse. Stacionet e gjeneratës së ardhshme mund të trajtojnë tetë herë më shumë porte se sot për të dërguar dhe marrë të dhëna në të njëjtën kohë. Kështu, xhiroja e rrjetit rritet me 22%.

Një teknikë tjetër e rëndësishme për 5G është se "trarëformues“. Është një metodë e përpunimit të sinjaleve në mënyrë të tillë që të dhënat t'i dërgohen përdoruesit përgjatë rrugës optimale. ndihmon valët milimetrike të arrijnë pajisjen në një rreze të përqendruar dhe jo përmes transmetimit gjithëdrejtues. Kështu, fuqia e sinjalit rritet dhe ndërhyrja zvogëlohet.

Elementi i pestë i gjeneratës së pestë duhet të jetë i ashtuquajturi dupleks i plotë. Dupleksi është një transmetim i dyanshëm, pra ai në të cilin transmetimi dhe marrja e informacionit është e mundur në të dy drejtimet. Full duplex do të thotë që të dhënat transmetohen pa ndërprerje transmetimi. Kjo zgjidhje po përmirësohet vazhdimisht për të arritur parametrat më të mirë.

 

Gjenerata e gjashtë?

Sidoqoftë, laboratorët tashmë po punojnë për diçka edhe më të shpejtë se 5G - edhe pse përsëri, ne nuk e dimë saktësisht se çfarë është gjenerata e pestë. Shkencëtarët japonezë po krijojnë një transmetim të ardhshëm të të dhënave pa tel, si të thuash, versionin tjetër, të gjashtë. Ai konsiston në përdorimin e frekuencave nga 300 GHz dhe më të larta, dhe shpejtësitë e arritura do të jenë 105 Gb / s në çdo kanal. Kërkimi dhe zhvillimi i teknologjive të reja kanë vazhduar për disa vite. Nëntorin e kaluar, 500 Gb/s u arrit duke përdorur brezin terahertz 34 GHz, dhe më pas 160 Gb/s duke përdorur një transmetues në brezin 300-500 GHz (tetë kanale të moduluara në intervale 25 GHz). ) - domethënë, rezultate shumë herë më të mëdha se aftësitë e pritshme të rrjetit 5G. Suksesi i fundit është puna e një grupi shkencëtarësh nga Universiteti i Hiroshimës dhe punonjësve të Panasonic në të njëjtën kohë. Informacioni rreth teknologjisë u postua në faqen e internetit të universitetit, supozimet dhe mekanizmi i rrjetit terahertz u prezantuan në shkurt 2017 në konferencën ISSCC në San Francisko.

Siç e dini, një rritje në frekuencën e funksionimit jo vetëm që mundëson transferim më të shpejtë të të dhënave, por gjithashtu zvogëlon ndjeshëm gamën e mundshme të sinjalit, dhe gjithashtu rrit ndjeshmërinë e tij ndaj të gjitha llojeve të ndërhyrjeve. Kjo do të thotë se është e nevojshme të ndërtohet një infrastrukturë mjaft komplekse dhe e shpërndarë dendur.

Vlen gjithashtu të theksohet se revolucionet - si rrjeti 2020G i planifikuar për vitin 5 dhe më pas rrjeti hipotetik edhe më i shpejtë terahertz - nënkuptojnë nevojën për të zëvendësuar miliona pajisje me versione të përshtatura me standardet e reja. Kjo ka të ngjarë të ngadalësojë ndjeshëm shkallën e ndryshimit dhe të bëjë që revolucioni i synuar të bëhet në të vërtetë një evolucion.

Për të vazhduar Numri i temës në numrin e fundit të të përmuajshmes.