چالش‌های استقرار 5G در شهرهای هوشمند

به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، منظور از 5G، نسل پنجم از سیستم‌های مخابراتی است و مسئولان سرعت دانلود داده باورنکردنی و تأخیر بسیار کمتر را به علت ظهور این نسل وعده داده بودند که متعاقباً می‌توانست دولت‌های هوشمند و دموکراسی مستقیم از طریق سیستم‌های رأی‌گیری الکترونیکی، آموزش عمومی با کیفیت در خانه، امنیت هوشمند، بهبود شبکه‌های انرژی و سیستم‌های حمل‌ونقل متصل را به دنبال داشته باشد. با اینکه بسیاری از این وعده‌ها محقق شد، اما تأثیرات آن برای مردم چندان قابل درک نیست. به عنوان مثال، شهرها به لطف سطل‌ها و کامیون‌های متصل به شبکه 5G، شبکه‌های جمع‌آوری زباله بهتری دارند، اما این پیشرفت به سختی برای عموم مردم قابل درک است. سیستم‌های الکتریکی تا حدودی قابل اعتمادتر و ایمن‌تر هستند، با این حال، تعداد قطعی‌ها در عمل مانند 4G است. به لطف GPS بهبود یافته با 5G، تاکسی‌ها به سرعت به مسافران می‌رسند اما این چیزی است که به سرعت به آن عادت کردند. بنابراین می‌توان گفت که فناوری وارد مرحله کاهش بازده نهایی شده است و باید تقویت شود تا پیشرفت‌های چشمگیر و قابل درکی برای مردم عادی به ارمغان آورد.

چالش‌های 5G در شهرهای هوشمند

5G و به‌طور کلی هر فناوری پیشرفته مربوط به تلفن همراه، در چشم‌انداز شهرهای فشرده بیشتر سازگار است و به همین دلیل است که شهرهای هوشمند به‌عنوان شتاب‌دهنده‌های بزرگ نسل پنجم از سیستم‌های مخابراتی در نظر گرفته می‌شوند، اما چالش‌های مفهومی زیادی در این راستا وجود دارد.

پوشش 5G مستلزم دکل مخابراتی بیشتر است

ایستگاه‌های فرستنده و گیرنده روی دکل‌های مخابراتی نصب می‌شوند. جهش از 2G به 3G کاهش قابل‌توجهی در برد عملکرد این ایستگاه‌ها داشت و سایت‌های بیشتری باید روی پشت‌بام‌ها و تراس‌ها نصب می‌شدند. هنگام گذر از 3G به 4G و از آنجا به 5G نیز همین اتفاق افتاد، اما فضای شهری محدود است و مذاکره برای تأسیس تسهیلات جدید پیچیده است.

سرعت رشد این فناوری موبایلی بسیار آهسته است

آنتن‌های 3G و 4G هنوز در حال توسعه هستند و 5G تازه نصب شده است. اغلب، آنتن‌های 4G با کارت‌های 5G در ایستگاه‌های نصب شده فوق‌الذکر استفاده می‌شوند تا در ماه‌ها یا حتی سال‌های آینده امکان خرید و نصب ایستگاه‌های G5 برای آن‌ها فراهم شود. در برخی از مناطق با نسل‌های جدید سیستم‌های مخابراتی با توجه به فقدان دانش در مورد نحوه عملکرد آن‌ها مخالفت می‌شود، اما سازمان جهانی بهداشت آن‌ها را ایمن می‌شناسد.

رشد 5G در فناوری تلفن همراه بسیار سریع بوده است. با اینکه در سال ۲۰۱۹، شرکت مشاوره مخابراتی گارتنر اعلام کرد که در سال ۲۰۲۳، ۵۱ درصد از گوشی‌های هوشمند فروخته شده مجهز به 5G خواهند بود، اما تا سال ۲۰۲۲، به ۵۷ درصد رسیده است و اریکسون انتظار دارد سال ۲۰۲۳ با ۶۲ درصد از سهم بازار به پایان برسد. با وجود همه این شواهد باز هم به نظر می‌رسد که پیشرفت کند است.

فناوری با همان سرعتی که گسترش می‌یابد توسط کاربران دریافت می‌شود

این یک نقطه بحرانی است. بسیاری از کاربران اینترنت، به یاد می‌آوردند که کجا و برای چه کاربردی، برای اولین بار عبارت «یک مگابایت بر ثانیه» را روی یک صفحه دیدند، اما اکنون ۳۰۰ مگابایت بر ثانیه را مسلم می‌دانند و برای سرعت یک گیگابایت بر ثانیه ارزش چندانی قائل نیستند. اکنون 5G وارد زندگی‌ها شده است و همه رویدادها سریع‌تر رخ می‌دهد، ما آن را پذیرفته‌ایم و اکنون منتظر وقایع بعدی هستیم.

مثال‌های واقعی از تأثیر 5G بر شهرها

حمل‌ونقل به‌ویژه در شهرهای آسیایی یکی از سناریوهای شهری با بیشترین پذیرش 5G است و به دنبال آن امنیت عمومی، بهداشت، گردشگری شهری، اوقات فراغت و آموزش بهبود یافته است. با این حال، هنگامی که بحث زیرساخت‌ها به میان آید، به‌راحتی می‌توان درک کرد که چرا جامعه به سختی رشد حاصل از 5G را در شهرهای هوشمند درک کرده است.

مدیریت رفت‌وآمد افراد و وسایل نقلیه، شامل نظارت بر ناوگان حمل‌ونقل، علائم ترافیکی که در آنها عابر پیاده اولویت دارد از جمله نتایج در صورت شناسایی توسط سیستم است. برای مثال یکی از اولین کاربردهای این سیستم در کانادا مشاهده شد که در سال ۲۰۲۰ سنسورهای LiDAR را نصب کردند که با تکیه بر فناوری 5G برای نظارت بر حضور عابران پیاده کار می‌کرد. در ابتدای سال ۲۰۲۰، حمل‌ونقل لندن اولین خودروی بدون راننده را راه‌اندازی کرد که داده‌ها را با استفاده از 5G منتقل می‌کرد. مدیریت روشنایی شهری نیز شامل نصب سنسورها و کنترلرهای متصل به شبکه توزیع برق به عنوان پشتیبان برای روشنایی ، همچنین برای نظارت، تبلیغات یا Wi-Fi عمومی است.

مدیریت دوربین‌های مداربسته، دوربین‌های نصب شده در هواپیماهای بدون سرنشین، مدیریت ترافیک ویدئویی یا نظارت تصویری زمان واقعی از جمله دیگر کاربردهای اینترنت 5G در شهرهای هوشمند است. پروژه شهر 5G بارسلون در حال راه اندازی یک نمونه آزمایشی است که در آن مدیریت فیلم‌های دوربین شهری در زمان واقعی با استفاده از 5G کار می‌کند.

مدیریت ساختمان‌ها و به طور خاص توجه به اتوماسیون کنترل آب و هوا یا پاسخ به شرایط اضطراری (سونامی، آتش‌سوزی، زلزله) کاربرد اینترنت نسل پنجم را به صورت قابل شهود برای شهروندان نشان می‌دهد. ژاپن سال‌هاست که از 5G در کارهای ساختمانی استفاده می‌کند و در سراسر جهان اکنون از زیرساخت 5G داخلی برای بهبود تعمیر و نگهداری استفاده می‌شود.

مدیریت انرژی که برای تجزیه و تحلیل میزان مصرف در مناطق مختلف شهری به کار می‌رود منجر به بهینه‌سازی شبکه‌های الکتریکی از طریق اتصال 5G شده است. در اسپانیا، پروژه‌های آزمایشی ملی از سال ۲۰۲۱ شروع شده است، اگرچه در همه مناطق با سرعت یکسان پیش نمی‌رود.

نگاهی به 6G، تکنولوژی انقلابی بعدی

انقلاب در سیستم‌های مخابراتی با 5G، 4G و 3G رخ داد و اکنون نسل ششم سیستم‌های مخابراتی با ویژگی‌های کلی اتصال و سرعت بیشتر گره، تأخیر سیگنال کمتر، امنیت بیشتر یا مصرف کمتر در هر نقطه نوید تغییر محیط شهری را برای همیشه می‌دهد، البته هنوز مشخص نیست که این عملکرد منجر به مصرف انرژی بیشتر یا کمتر می‌شود. هرچند که انتظار می‌رود، هیاهوی پیرامون این اطلاعات و غیرقابل‌مشاهده بودن این سیستم‌ها همچون قبل باعث می‌شود که عموم مردم فکر کنند وعده‌های این فناوری هرگز محقق نمی‌شود.