Okosgyárak, önvezető autók, holografikus kommunikáció – máris közel az 5G-nél százszor gyorsabb internet, a 6G forradalma
Bár az 5G sebességű mobilinternetre váltás folyamata minden volt, csak egyszerű nem, és a mára hétköznapinak számító technológia iránt sokan még mindig bizalmatlanok, hamarosan érkezik a mobilhálózatok következő, hatodik generációja.
Az új éra, amit egy friss terahertz technológia még közelebb csalogatott, már olyan vívmányok széleskörű elterjedésének ágyaz meg, mint a minden eddiginél nagyobb adatigényű képalkotó rendszerek, az egyre részletesebb felbontású videóstreamingek, a szuperérzékeny radarok, a mind több eszközt csatlakoztató dolgok internete (IoT), a kiterjesztett valóság és persze a mesterséges intelligencia, amelynek a műveleteit jórészt ma is az interneten keresztül, távoli szervereken hajtjuk végre.
Hogyan jutottunk el az 5G-ig és mit várhatunk a hatodik generációtól?
A mobilhálózatok fejlődése nagyon nagy utat járt be az elmúlt bő 30-40 évben. Az 1980-as években megjelent, csak hangalapú 1G hálózatokat fokozatosan leváltó második generációs (2G) mobilkommunikáció 1990-es években lezajlott bevezetésével megjelentek a digitális hívások, a kódolt beszélgetések, a jobb hangminőség és az SMS-küldés, ami forradalmasította a kommunikációt.
A 3G közel tíz évvel később, a 2000-es évek elején kezdte hódító útját. Ez is jelentős mérföldkőnek bizonyult, hiszen gyorsabb adatátvitelt, ezáltal újabb kommunikációs szolgáltatásokat tett elérhetővé, köztük olyan multimédiás tartalmakét, mint a videóhívás vagy a mobil adatátvitel. A harmadik generáció hozta el a mobilinternet robbanásszerű terjedését, hiszen azáltal, hogy gyorsabb volt, egyre nőtt a kereslet a 3G-képes, kamerás készülékek iránt, amelyekből aztán kinőtt az okostelefon.
A 2009 körül megjelent, aztán évek alatt fokozatosan elterjedt 4G még gyorsabb adatátvitelt hozott, ami nem csak a jobb böngészés élményét teremtette meg, hiszen konkrétan ez lett a HD minőségű videostreamelés és a felhőalapú szolgáltatások zökkenőmentes használatának feltétele.
A ma használatban lévő ötödik generációs technológia kereskedelmi megjelenése 2019 áprilisára tehető, amikor Dél-Korea felkapcsolta az első, rendkívül alacsony késleltetést és megnövelt kapacitást biztosító 5G mobilhálózatot, ami lehetővé tette az IoT eszközök, a fejlett navigáció, valamint a valós idejű adatfeldolgozás és kommunikáció széles körű elterjedését.
Ha összehasonlítjuk ezeket a generációs ugrásokat, akkor nem meglepő, hogy a potenciálisan néhány éven belül beköszönő 6G ismét új megoldások elterjedését vetíti előre, csakhogy ez a változás minden korábbinál jobban felforgathatja azt, amilyennek ma látjuk a digitális technológiákat.
így képes támogatni az extrém alacsony késleltetést, ami a valós idejű alkalmazások, például a virtuális valóság és az IoT eszközök működését fogja forradalmasítani.
Hogyan alakítja át az ipart és a mindennapokat?
A 6G technológia az internet sebességének és kapacitásának új dimenzióit nyitja meg, átalakítva mind az ipari szektort, mind pedig a lakossági felhasználói szokásokat. Az 5G már komoly lépést jelentett a mobilhálózatok fejlődésében, de a 6G ennél is tovább megy, lehetővé téve a gigabites sebességeket, az extrém alacsony késleltetést és a még nagyobb sávszélességet. A 6G-ben rejlő lehetőségek számos ipari alkalmazást nyitnak meg, míg a hétköznapi felhasználók számára szintén jelentős újításokat hoz.
Az ipari szektorban a 6G egyik legnagyobb előnye a nagy sebességű és megbízható adatátvitel lesz, mivel lehetővé teszi a valós idejű adatfeldolgozást és a teljesen automatizált rendszerek széleskörű bevezetését. Amint elterjed, őrületes tempóban indulnak fejlődésnek az ipar 4.0 alkalmazások és
Ez egy időben a gyártósori munkaerőigény megszűnik létezni, hiszen az ultraalacsony késleltetésnek köszönhetően a gyártási folyamatokat valós időben lehet irányítani és optimalizálni, miközben az adatelemzés szinte azonnal megtörténik.
A nagy sávszélességű, valós idejű adatkapcsolatok révén az ipari műveletek hatékonyabbá és biztonságosabbá válnak. És nem utolsósorban: a 6G elősegíti az önvezető autók széles körű elterjedését, mivel ezek az eszközök hatalmas adatmennyiségeket képesek valós időben feldolgozni, ezáltal tényleg biztonságossá tehető a környezettel és egymással valós időben kommunikáló, sofőr nélküli járművek közlekedése.
A lakossági szektorban a 6G még jobban átjárja majd a mindennapok alkalmazásait, olyan területeken hozva eddig sosem látott fejlesztéseket, mint a szórakoztatás, az egészségügy és a kommunikáció. Az extrém sebesség és az alacsony késleltetés új szolgáltatások tömeges elterjedését eredményezi, például a kiterjesztett és virtuális valóság (XR / VR) területén. A felhasználók valós idejű interakciókban vehetnek részt, például távoli üzleti találkozók, szimulációs tréningek vagy VR-játékok révén, de óriási potenciált jelent majd a távoktatás és az orvosi szimulációk szegmensében is.
A 6G elhozza a nagyfelbontású streaming és multimédia új korszakát, például a ma még felfoghatatlan 16K vagy annál is nagyobb videók zökkenőmentes streamelését. A streaming szolgáltatások nemcsak gyorsabbá válnak, hanem az adatvesztést is elkerülik, így a felhasználók kiváló vizuális élményekhez juthatnak.
ami nagyban megváltoztatja a távmunka és a személyes kapcsolatok digitális ápolásának módját.
Egy új technológia megnyitotta az utat a 6G kommunikáció felé
A terahertzes frekvenciákon alapuló kommunikáció forradalmasíthatja a vezeték nélküli adatátvitelt, a jelenlegi rendszereket messze meghaladó sebességekkel – mutatott rá egy nemrég publikált tanulmány, ami az ausztrál Adelaide-i Egyetem kutatását írja le.
„Az általunk javasolt polarizációs multiplexer lehetővé teszi, hogy egyszerre több adatfolyamot továbbítsunk ugyanabban frekvenciasávban, így gyakorlatilag megduplázva az adatkapacitást. Ez a szélessávú jellemző rekordnak számít az integrált multiplexerek között bármely frekvenciatartományban. Ha ezt a technológiát az optikai kommunikációs sávokra skáláznánk, az lefedhetné az összes ilyen sávot” – magyarázta a projektet vezető Withawat Withayachumnankul.
A terahertzes technológiák egyik legnagyobb kihívása eddig az elérhető spektrum hatékony kihasználása és kezelése volt. Ezt a problémát oldotta meg a tudóscsoport, amikor a 6G és az azon túli kommunikációhoz kifejlesztette az első, ún. ultraszélessávú terahertzes polarizációs (de)multiplexert. Ez az eszköz lehetővé teszi, hogy több bemeneti jel egyetlen eszközt vagy erőforrást használjon: például
Az új eszköz – ami nem mellesleg szabványos, költséghatékony gyártási folyamatokkal készült, így a nagy volumenű gyártása akár azonnal lehetséges – képes megduplázni a kommunikációs kapacitást egyazon sávszélességen belül, és teszi ezt jóval kisebb adatvesztéssel, mint a jelenlegi eszközök.
6G – közelebb, mint gondolnánk
„Ez az innováció nemcsak a terahertzes kommunikációs rendszerek hatékonyságát növeli, hanem utat nyit a megbízhatóbb, nagy sebességű vezeték nélküli hálózatok előtt is” – mondta a kutatásban szintén résztvevő Dr. Weijie Gao, a japán Oszakai Egyetem munkatársa. „A polarizációs multiplexer kulcsfontosságú eszköze a terahertzes kommunikáció teljes potenciáljának kiaknázásában, és olyan területeken hozhat előrelépést, mint a nagyfelbontású videóstreamelés, a kiterjesztett valóság és a következő generációs mobilhálózatok, például a 6G.”
Masayuki Fujita professzor, a tanulmány társszerzője hozzátette: „A legnagyobb technikai akadályok leküzdésével ez az innováció felgyorsíthatja a terület iránti érdeklődést és a kutatási tevékenységeket. Úgy véljük, hogy az elkövetkező években a tudósok új alkalmazásokat fedeznek fel, és tovább finomítják a technológiát.”
míg a terahertzes technológiák tíz éven belül terjednek el a különböző iparágakban, „forradalmasítva a telekommunikációt, a képalkotást, a radarokat és az IoT-t” – sorolta Withayachumnankul.
Elindult a 6G szabványok kidolgozása
Az Európai Távközlési Szabványosítási Intézet (ETSI) az ipari és tudományos élet 87 neves képviselőjének részvételével már tavaly felállított egy ipari specifikációs munkacsoportot, hogy kezdje meg a következő generációs 6G sebességű alkalmazások szenzortechnológiáinak vizsgálatát, és vázolja fel a 6G fejlesztésének, illetve szabványosításának műszaki alapjait.
A csapat célja az, hogy összehangolja a 6G szabványt megelőző kutatási erőfeszítéseket, különösen az európai és nemzeti finanszírozású együttműködési projektekben, így kikövezve az utat a 6G érzékelés szabványosítása előtt. Ebben az összefüggésben az érzékelés a rádiójelek felhasználására utal. Az érzékelésnek a kommunikációs hálózatba történő integrálásával a hálózat – a radarhoz hasonló módon – a saját rádiójeleit használja annak a fizikai világnak az érzékelésére és megértésére, amelyben működik.
Az integrált érzékelés és kommunikáció az ETSI szerint új képességelemmel bővíti a vezeték nélküli hálózatot, miközben innovatív felhasználási eseteket tesz lehetővé a közlekedésben, városi környezetekben, az otthonokban vagy a gyárakban. Ez nélkülözhetetlen lesz „a kritikus infrastruktúrákat körülvevő, előre meghatározott, biztonságos területeken lévő tárgyak és betolakodók észlelésére, az esésérzékelésre vagy akár a csapadék és a szennyezés megfigyelésére is” – sorolta az előnyöket a munkacsoport egyik vezetője, Dr. Alain Mourad.
