اتصال‌پذیری و ارتباطات

به گزارش روابط‌‌عمومی ستاد توسعه فناوری‌های اتصال‌پذیری و ارتباطات، در دنیای امروز شاهد نفوذ اینترنت در تمام جنبه‌های زندگی و امور مربوط به کسب و کارها هستیم. بر خلاف گذشته که شبکه‌های موبایل فقط نیازهای تلفن همراه را برای مرورگرهای اینترنتی و پیام‌های متنی برآورده می‌کردند، امروزه دستگاه‌های مختلفی مانند تلفن‌های هوشمند، ساعت‌های هوشمند،‌ دوربین‌های امنیتی، خودروهای خودران و غیره مورد استفاده قرار می‌گیرند که نیاز به اینترنت دارند. با توجه به اینکه در دنیای امروز میلیاردها دستگاه نیاز به اتصال به وب برای تأمین نیازهای انسان دارند، باید زیرساخت‌های مورد نیاز فراهم شود تا بتوان از اتصال سریع‌تر پشتیبانی کرده و هم پوشش وسیع‌تری از اینترنت را فراهم کرد. شبکه‌های نسل پنجم یا شبکه 5G اینجا است تا مسیر رسیدن به این اهداف را هموار کند. 

شبکه 5G چیست؟
اگر بخواهیم تعریف ساده‌ای از شبکه‌های نسل پنجم یا 5G داشته باشیم باید گفت که پنجمین نسل از فناوری ارتباط بی‌سیم شبکه تلفن همراه است که در آن سرعت دانلود و آپلود افزایش پیدا کرده و ارتباط از پایداری بیشتری برخوردار است. در واقع این نسل از فناوری شبکه‌های بی‌سیم توانایی دارد که استفاده از اینترنت، اپلیکیشن‌ها و شبکه‌های اجتماعی را متحول کند.

در دنیای امروز صحبت از فناوری‌های پیشرو مانند اینترنت اشیاء (IoT)، متاورس و هوش مصنوعی به میان می‌آید که به ظرفیت بیشتر و ارتباط آنی نیاز دارند. فناوری‌هایی مانند اتومبیل‌های خودران، بازی‌های ویدئویی، اپلیکیشن‌های پخش زنده و غیره که از محبوبیت زیادی برخوردار هستند، به یک ارتباط سریع‌تر و در عین حال پایدار نیاز دارند که در حال حاضر توسط 4G به سختی تأمین می‌شود.

حجم داده‌ها و اطلاعاتی که توسط فناوری‌های نوین مانند اینترنت اشیاء، هوش مصنوعی و غیره تولید می‌شود در مقایسه با داده‌هایی که تا کنون تولید شده، بسیار متفاوت است؛ با توجه به اینکه زیرساخت‌های فعلی شبکه تلفن همراه برای چنین حجم بالایی از داده‌ها طراحی نشده، به همین دلیل نیازمند ارتقاء با استفاده از شبکه‌های 5G است. در خصوص شبکه‌های نسل پنجم یا 5G باید گفت که یکی از ستون‌های انقلاب صنعتی چهارم در دنیا به حساب می‌آید که در مراحل اولیه آن قرار داریم. 

تفاوت کلیدی شبکه‌های 5G و سایر نسل‌های گذشته اینترنت چیست؟

در خصوص نسل‌های پیش از شبکه 5G باید گفت که در نسل اول موبایل، 2G یا استاندارد آنالوگ متولد شد که انتقال صدا از طریق تلفن‌های همراه را امکان‌پذیر کرد. در واقع این نسل توانست با دیجیتالی کردن انتقال صوتی گام مهمی برداشته و به طور کلی از نسل پیشین خود متمایز شود.

پس از نسل دوم، نوبت به ظهور نسل سوم یا 3G بود که امکان انتقال داده‌های مختلف در کنار صدا را فراهم کرد. در ادامه پیشرفت‌های بیشتری حاصل شد و باعث شد که از نسل چهارم با عنوان 4G LTE رونمایی شود. سرعت انتقال داده‌ها در این نسل بسیار بالاتر از نسل‌های قبلی بود و این امکان را فراهم کرده بود که کاربران بتوانند عکس، فیلم و سایر داده‌ها را با کیفیت بالاتری مشاهده کنند. همچنین دسترسی به اینترنت در این نسل نیز بیشتر شد و کاربران در مناطق بیشتری می‌توانستند به اینترنت همراه دسترسی داشته باشند. در مورد شبکه‌های نسل پنجم باید گفت که از نظر سرعت 10 تا 20 برابر سریع‌تر از نسل قبلی خود است و به همین دلیل می‌تواند سرعت اتصال بالاتر به اینترنت با پایداری بیشتر را برای کاربران به ارمغان آورد.

شبکه 5G چه سازوکاری دارد؟
در خصوص سازوکار شبکه‌های نسل پنجم باید گفت که مانند شبکه‌های سلولی است؛ به این شکل که در ابتدا مناطق جغرافیایی به واحدهایی به نام سلول تقسیم می‌شوند. در این مدل هر سلول دارای آنتن محلی مخصوص به خود است که همه دستگاه‌های موجود در منطقه می‌توانند از طریق این آنتن‌ها و با استفاده از امواج رادیویی به اینترنت 5G دسترسی پیدا کنند.

در خصوص فناوری 5G باید به این نکته اشاره کرد که LTE یا Long Term Evolution که در شبکه 4G به کار گرفته شد، سنگ بنا و اساس توسعه نسل جدید به حساب می‌آید. یکی از تفاوت‌های شبکه‌های نسل پنجم یا 5G با 4G این است که برای ارسال سیگنال در مسافت‌های طولانی نیازی به برج‌های بزرگ و پرقدرت ندارد. برای گسترده کردن پوشش 5G از تعداد زیادی ایستگاه کوچک سلولی استفاده می‌شود که حداکثر ارتفاع آن‌ها به اندازه دکل برق با ساختمان‌های مسکونی است به طوری که می‌توان آن‌ها را بر روی پشت بام ساختمان‌ها نیز نصب کرد.

چرا به شبکه 5G نیاز داریم؟

در دنیای امروز که فناوری اینترنت اشیاء با سرعت زیادی در حال توسعه و گسترش است، شبکه 5G می‌تواند امکان اتصال آنی میلیارها دستگاه به یکدیگر را امکان‌پذیر کند. شبکه‌های نسل پنجم توانسته‌اند که قدرت انتقال فایل‌ها و داده‌ها از طریق تقویت پردازش ابری افزایش دهند. در این نسل از فناوری ارتباط موبایل، سرعت بالا بوده و تأخیر بسیار کم است که در نتیجه می‌توان تعداد زیادی از دستگاه‌ها را متصل کرده و مورد استفاده قرار داد. در پاسخ به این سوال که چرا به شبکه‌های 5G نیاز داریم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پهنای باند بیشتر: همانطور که گفته شد یکی از ویژگی‌های 5G در مقایسه با نسل‌های قبل این است که توانسته با افزایش پهنای باند شرایطی را فراهم کند که بتوان داده‌ها را با سرعت بسیار بالاتر انتقال داد. در واقع این نسل از فناوری می‌تواند کیفیت و سرعت ارتباط اینترنتی بین دستگاه‌ها و شبکه‌ها را به میزان قابل توجهی بهبود دهد. در واقع با پیاده‌سازی این فناوری افراد و همچنین دستگاه‌های بیشتری می‌توانند به اینترنت در فضاهای مختلف دسترسی داشته باشند.
  
  
• حجم وسیعی از ارتباطات ماشین به ماشین (M2M): در خصوص M2M باید گفت که شامل اتصال میلیاردها دستگاه بدون دخالت انسان در یک مقیاس بسیار گسترده است که امروزه با نام اینترنت اشیاء (IoT) شناخته می‌شود. 5G می‌تواند به راحتی امکان ارتباط این حجم از دستگاه‌ها را فراهم کند و باعث ایجاد تحولاتی عظیم در فرایندها و کاربردهای صنعتی مدرن مانند حمل و نقل، تولید، کشاورزی، سلامت و تجارت شود.

• ارتباطات مطمئن با تأخیر کم:‌ یکی از ویژگی‌های مهم شبکه‌های نسل پنجم، کاهش قابل توجه تأخیر در ارتباطات است که می‌تواند منجر به بهبود کنترل دقیق دستگاه‌های هوشمند و سیستم‌های خودران شود. تأخیر بسیار کم در این روش ارتباط باعث می‌شود که کسب‌وکارها و سازمان‌ها و نهادهای مختلف بتوانند خدمات خود را در کمترین زمان و به بهترین شکل به مشتریان و کاربران ارائه کنند. 

ویژگی‌های شبکه 5G چیست؟

آنچه که تا به اینجا در مورد شبکه‌های نسل پنجم یا 5G اشاره شد، سرعت بالا، تأخیر کم و پایداری بالا در ارتباط بود. بدون شک این تفاوت با نسل‌های قبل از طریق ارائه آمار و ارقام بهتر قابل درک خواهد بود. از مهم‌ترین ویژگی‌های شبکه 5G در مقایسه با نسل‌های پیشین می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• افزایش حجم داده‌های تلفن همراه در مناطق مختلف تا 1000 برابر
• امکان اتصال دستگاه‌ها مختلف تا 100 برابر ظرفیت فعلی

• افزایش نرخ انتقال داده‌ها تا 100 برابر

• 10 برابر کاهش مصرف انرژی در دستگاه‌های موبایل

• کاهش 5 برابری تأخیری EED یا End To End

شبکه‌های نسل پنجم (5G) چه تأثیرات و کاربردهایی دارد؟

پس از آشنایی با ویژگی‌ها و مزایای شبکه‌های نسل پنجم و لزوم استفاده از آن در دنیای امروز، این سوال مطرح می‌شود که این فناوری چگونه فعالیت‌های تجاری و اقتصادی مختلف را منتفع خواهد کرد؟ برای پاسخ به این سوال می‌توان به موارد زیر به عنوان کاربردها و تأثیرات شبکه 5G اشاره کرد.

کاربرد 5G در اتومبیل‌های خودران

یکی از تکنولوژی‌های نوین در دنیای امروز مربوط به اتومبیل‌های خودران است که از تکنولوژی به نام راه‌حل‌های حرکتی مستقل استفاده می‌کنند. میزان تأخیر نسبتا بالا در فناوری 4G باعث شد که این راهکارها امکان اجرای کامل نداشته باشند. ظهور فناوری 5G و استفاده گسترده از آن باعث می‌شود که در آینده نزدیک امکان تولید انبوه این خودروها فراهم شود؛ زیرا برای استفاده بهتر از فناوری اتومبیل‌های خودران باید جاده‌ها به فرستنده‌های رادیویی مجهز شوند که سرعت دریافت و انتقال در آن‌ها یک هزارم ثانیه باشد.

کمک به توسعه اینترنت اشیا

یکی از ویژگی‌های شبکه 5G این است که می‌تواند از پروتکل‌های اینترنت اشیاء پشتیبانی کند. در صورت استفاده از این دستگاه‌ها، میلیون‌ها دستگاه هوشمند در سراسر دنیا می‌توانند با سرعت بالا و بدون خطا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در واقع 5G به این دستگاه‌ها امکان می‌دهد که در زمان واقعی داده‌های خود را جمع‌آوری کرده و پردازش کنند.

توسعه فناوری AR و VR
فناوری واقعیت مجازی (VR)‌ و فناوری واقعیت افزوده (AR) از جمله فناوری‌های نوین هستند که در آن‌ها انتقال سریع،‌ ایمن و بدون تأخیر از اهمیت زیادی برخوردار است. این فناوری‌ها در ابتدا مربوط به کنسول‌های بازی بودند اما امروزه به گوشی‌های هوشمند نیاز راه پیدا کرده‌اند. 5G فناروی است که می‌تواند برقراری ارتباط بدون تأخیر انواع هدست و عینک هوشمند با محیط متاورس را ممکن کره و شرایطی را فراهم کند که لایه‌های دیجیتالی به اشیاء سریع‌تر و با کیفیت بالاتر اضافه شوند.

کمک به توسعه Web3 و بلاکچین
تکنولوژی Web3 و بلاکچین یکی از فناوری‌های نوظهور است که اساس کار در بازارهای مالی به خصوص بازار ارزهای دیجیتال است. با توجه به اینکه امنیت و سرعت در انتقال داده در این بازارها از اهمیت زیادی برخوردار است، شبکه‌های نسل پنجم یا 5G می‌تواند به توسعه این فناوری‌ها در آینده نزدیک کمک کند.

توسعه شهرهای هوشمند
شهر هوشمند به این معنی است که در یک شهر به منظور بازدهی عملیات اجرایی و خدمات مختلف مانند کنترل ترافیک، کنترل آلودگی هوا، خدمات شهرداری و غیره، از تکنولوژی اطلاعات و ارتباطات (ICT) استفاده شود. لندن، آمستردام، نیویورک، سئول و سان فرانسیسکو از جمله شهرهایی هستند که امروزه به عنوان شهر دیجیتال یا هوشمند شناخته می‌شوند. این شهرها تا حد زیادی به دریافت اطلاعات دیجیتال بر بستر اینترنت نیاز دارند که ظهور و توسعه شبکه 5G می‌توان شرایطی را فراهم کند که این موارد با کیفیت بیشتر و عملی‌تر در دسترس قرار بگیرند.

خدمات درمانی از راه دور
ارائه خدمات درمانی مختلف به بیماران از راه دور یکی از نتایج فوق‌العاده شبکه 5G است. این فناوری شرایطی را فراهم می‌کند که نمایش داده‌ها و تصاویر زنده از داخل بدن بیمار در زمان جراحی با بالاترین کیفیت (حداقل HD) و با کمترین میزان تأخیر ارسال و دریافت شود. در این شرایط بیماران فارغ از موقعیت جغرافیایی می‌توانند از راه دور و توسط پزشکان متخصص تحت درمان‌های مختلف مانند انواع جراحی قرار بگیرند. 

سخن پایانی

دنیای امروز به سمتی پیش می‌رود که روز به روز اینترنت در جنبه‌های مختلف آن نفوذ کرده و افراد و کسب و کارها برای انجام بسیاری از امور به اینترنت نیاز دارند. به همین دلیل باید بستر مناسبی فراهم شود که میلیاردها نفر و دستگاه در سراسر دنیا بتوانند در هر زمان و مکان به اینترنت دسترسی داشته و داده‌های مختلف را با بالاترین سرعت و کمترین تأخیر انتقال دهند. شبکه‌های نسل پنجم یا 5G جدیدترین نسل از شبکه‌های موبایل و بی‌سیم هستند که این امکان را فراهم می‌کنند که دسترسی به اینترنت با سرعت بالاتر، تأخیر کمتر، پایداری بیشتر و در پهنای گسترده‌تری میسر شود و به این ترتیب مسیر توسعه فناوری‌های مختلف و کسب و کارها هموارتر شود.