- تقنية الجيل الخامس .. إتقان المثلث السحري
- مميزات عديدة لتقنية الجيل الخامس
تعرف تقنية 5G الجيل الخامس من التكنولوجيا الخلوية بأنها مصممة لزيادة السرعة وتقليل زمن الاستجابة وتحسين مرونة الخدمات اللاسلكية، كما أنها تتمتع تقنية 5G بسرعة قصوى نظرية تبلغ 20 جيجابت في الثانية، بينما تبلغ السرعة القصوى لتقنية 4G 1 جيجابت في الثانية فقط.
فما هي تقنية الجيل الخامس .. وما هي أهم مميزاتها؟
ستقدم هذه المقالة نظرة عامة على تقنية شبكات الجيل الخامس، وما هي الميزات الرئيسية وبعض عوامل التمكين الرئيسية وما الذي يجعل تقنيات الجيل الخامس ثوريا للغاية، مع الخبير التقني عمار أبو صلاح في حديث خاص لموقع "دنيا يا دنيا".
ما هي تقنية الجيل الخامس؟
تعتبر شبكات الجيل الخامس أحدث شبكة للهاتف المحمول، والتي يتم نشرها حاليا في جميع أنحاء العالم ، مما حفز العديد من المناقشات المثيرة للاهتمام حول التكنولوجيا وحالات استخدامها.
كما أنها ستغير تقنية الجيل الخامس، إلى جانب تقنيات أخرى مثل الذكاء الاصطناعي (AI) ، وإنترنت الأشياء ، والطباعة ثلاثية الأبعاد والمزيد من الطرق التي يعيش بها المستهلكون ويتفاعلون بها اليوم.
وكانت قد وعدت هذه التقنية "أي الجيل الخامس من الإتصالات" بزيادة فرص تكوين الثروات نظرا لقدرتها على توفير تغطية شبكة أوسع واتصالات شبكة موثوقة و نقل بيانات أسرع، وذلك على عكس تقنيات شبكات الهاتف المحمول حتى الآن.
واعتبارا من الأيام الحالية، من المتوقع أن ينمو عدد أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) بنسبة 145٪ ليصل إلى 75 مليار جهاز حتى عام 2025.
وستتيح شبكة الجيل الخامس هذا النمو جنبا إلى جنب مع كمية البيانات التي يتم إنشاؤها من خلالها مما يدخل حقبة من إنترنت الأشياء الهائل، وسيمهد الطريق لـ فرص أعمال جديدة يتم بناؤها على البيانات والاتصال وبالتالي إحداث اضطراب إيجابي في العديد من الصناعات.
إلى جانب التحسينات التي تم إدخالها على الميزات الحالية لشبكات الهاتف المحمول، ستكون تقنية الجيل الخامس رائدة بشكل خاص من حيث سيناريوهات استخدام التحكم الحرج للمهمات الحساسة مثل العمليات الجراحية التي تتم عن طريق رجل آلي يتم التحكم به عن بعد.
حيث تتطلب هذه السيناريوهات اتصالا مستقرا بزمن استجابة منخفض للغاية مثل التحكم عن بعد للبنية التحتية الحيوية والطائرات بدون طيار والروبوتات والمركبات الموجهة آليا (AGV).
من خلال تمكين التطبيقات الجديدة وحالات الاستخدام والخدمات ونماذج الأعمال، ستنشأ صناعة جديدة تماما ستغير الطريقة التي نعيش بها في الحياة الخاصة والتجارية ومن ضمنها التي يتم العمل عليها في أيامنا هذه وهي الميتا فيرس أو العالم الموازي لصالح شركة ميتا.
سرعات وحزم مجنونة
تعتمد السرعة الفعلية لاتصال الجيل الخامس على طيف التردد المستخدم، كما حدد الاتحاد الدولي للاتصالات (ITU)، أنه يجب أن تكون سعة التنزيل الإجمالية لخلية الجيل الخامس الواحدة على الأقل 20 جيجابت في الثانية و10 جيجابت في الثانية في الموجة المرسلة من برج الإرسال أو مزود الإنترنت.
و حدد الاتحاد الدولي للاتصالات أيضا سرعة "لكل مستخدم" للتنزيلات بمعدل 100 ميجابت في الثانية و 50 ميجابت في الثانية للتحميلات، نظرا لأن الواجهة الهوائية هي وسيط مشترك وفقا لتوقعات الصناعة، ستزيد السرعة لتصل إلى 100 جيجابت في الثانية في المستقبل.
اتصالات آلية ضخمة
مع تزايد عدد الأجهزة المتصلة والتي تتواصل مع بعضها البعض، أصبح إنترنت الأشياء بشكل متزايد النسيج الذي يربط بين "الأشياء" و "الأشخاص" و "العمليات". مدفوعة بالمناقشات حول إنترنت الأشياء والمدن الذكية وعالم متصل بالكامل، حيث يصبح عدد الاتصالات لكل كيلومتر مربع أولوية أعلى في التقييس.
" إذا كنت تفكر في مصنع به آلات إنتاج متصلة، وسيارات/عربات التحكم الذاتي وعمال بنظارات الواقع المعزز، أو مدينة ذكية متصلة بإشارات المرور، ومواقف السيارات، والعدادات (الغاز، والمياه، والطاقة)، فإن العدد التقريبي هو 2.000 مستخدم نشط لكل كيلومتر مربع في تقنيات الجيل الرابع منخفض جدا. لذلك، تدعم تقنيات الجيل الخامس ما لا يقل عن مليون اتصال لكل كيلومتر مربع لأحدث المواصفات.
تعد الزيادة الهائلة في اتصالات إنترنت الأشياء حجر الأساس في التحول الرقمي لجميع أنواع القطاعات، بدءا من: المدن، والنقل، والمرافق إلى التصنيع. في مجال إنترنت الأشياء الهائل، فإن إنترنت الأشياء للمستهلكين والمدن الذكية والمباني الذكية هي التي تهيمن حاليا على المناطق التي تشهد الاهتمام الأكثر شيوعا. بالإضافة إلى ذلك، توفر التكنولوجيا الجديدة أيضا نقلا فعالا للبيانات صغيرة الحجم المنقولة في نطاق ضيق (على سبيل المثال من الأمتار)، وتغطية واسعة النطاق واختراق عميق، على سبيل المثال: حساسات وقوف السيارات المدفونة في الشوارع. إلى جانب الاختراق العميق، تدعم تقنية الجيل الخامس أيضا وضع الطاقة المنخفضة الذي يمكن هذه المستشعرات من العمل على بطارية واحدة لسنوات.
اتصال فائق الموثوقية و وقت استجابة منخفض
في عالم الإنترنت وقت الاستجابة مهم للغاية في التطبيقات ذات الأهمية الزمنية مثل الألعاب. أيضا في العديد من تطبيقات الأعمال ، يلعب زمن الاستجابة المنخفض دورا مهما على سبيل المثال، في المركبات الموجهة آليا (AGV) في مصانع التصنيع أو المستودعات التي تعتمد على زمن استجابة منخفض جدا. في عمليات نشر تقنيات الجيل الخامس اليوم ، نرى زمن انتقال تقريبا 30 مللي ثانية، بينما بعض التحسينات على سبيل المثال التشغيل في مجالات الحوسبة السحابية، يمكن أن يشهد بشكل واقعي زمن انتقال منخفض يصل إلى 10-20 مللي ثانية. زمن الاستجابة المنخفض جدا أقل من 10 مللي ثانية ممكن ان يكون حقيقة في ظل ظروف المختبر ولكن الهدف طويل المدى هو تحقيق 1 مللي ثانية.
بينما تركز حالات استخدام الجيل الخامس الأولية على النطاق العريض المحسن، فإن الجيل التالي من حالات استخدام الجيل الخامس سيدعم مجموعة من تطبيقات الاتصالات الحرجة للمهام التي تتطلب تبادلا غير متقطع و (قريب) للبيانات في الوقت الحقيقي. نظرا لأن اتصالات الجيل الخامس تقلل من زمن الوصول في البيئات الخاضعة للرقابة، إلى ما يقرب من جزء من الثانية على المدى الطويل، فإنها تتيح حالات استخدام مثل الطائرات بدون طيار أو المركبات الموجهة آليا أو التحكم عن بعد أو أتمتة المصانع أو الروبوتات وحتى البنية التحتية الحيوية.
المزيد من الميزات مثل التنقل المحسن للبيانات أثناء الحركة (حتى 500 كم / ساعة) والموثوقية الأعلى تكمل الخصائص الرئيسية لشبكة الجيل الخامس المذكورة أعلاه. تعرف موثوقية شبكة الجيل الخامس بأنها القدرة على تقديم 99.999٪ من حزمة البيانات دون أخطاء في 1 مللي ثانية وهي تعني توفر 99.999٪ للشبكة نفسها. حتى إذا كان بإمكان العديد من البروتوكولات استعادة أخطاء البيانات من خلال إعادة الإرسال، فسيؤدي ذلك إما إلى زيادة زمن الانتقال فوق الحد الغير مقبول للعديد من حالات الاستخدام (القيادة الذاتية ، والتحكم عن بعد ، وما إلى ذلك) أو أنه غير مدعوم في بعض السيناريوهات (مشاهدة الفيديو المباشرة في الوقت الفعلي ، إلخ.). لهذه الأسباب ، تعد الموثوقية والتوافر من السمات الرئيسية لجميع التطبيقات الهامة.
كيف ستؤثر شبكات الجيل الخامس على الصناعات؟؟
ستقوم العديد من شركات الاتصالات الرائدة وشركات الذكاء الإصطناعي وشركات إنترنت الأشياء على تحديد ومعالجة الفرص الناشئة وحالات الاستخدام الأكثر صلة التي تم تمكينها بواسطة شبكات الجيل الخامس، على أساس كل صناعة ستؤثر أصول شبكات الجيل الخامس على الصناعات بطرق مختلفة من خلال تحسين الخدمات المتاحة بسهولة في المناطق التي يتم فيها تحسين الأداء من شبكات الجيل الرابع، إلى ستعمل على تمكين خدمات غير مجدية اليوم، حيث تقدم شبكات الجيل الخامس مجموعة جديدة من الأصول.
