كل شيء عن تقنية شبكات الجيل الخامس (5G)

كل شيء عن تقنية شبكات الجيل الخامس (5G)، مقال علمي يتحدث عن تقنية جديدة قد بدأت بوادر انتشارها، وتطبيقاتها كثيرة وهامة وستعم كل شيء.

شبكات الجيل الخامس (5G).. ستغير العالم، وستصبح بأهمية الكهرباء والسيارات واكتشاف النار، وكل ذلك بسبب شدة تأثر الإقتصاد العالمي بها.

حيث توفر اتصالات أكثر وثوقية وأكثر سرعة، وتؤمن أنترنت ذو سرعة فائقة، وبالتالي الإعتماد على الخدمات السحابية أكثر وأكثر، وابتكار الأجهزة الألكترونية التي تتبادل المعلومات بصورة آنية واتخاذ القرارات الفورية.

ما هي شبكات الجيل الخامس (G5):

ما هي شبكات الجيل الخامس (G5)

شبكات الجيل الخامس .. (/ 5G The 5th Generation wireless Systems) هو مصطلح للإشارة إلى مرحلة رئيسية ما قادمة من مواصفات ومعايير الاتصالات الجوالة وما بعد شبكات الجيل الرابع (IMT / 4G).

إن معايير ومواصفات شبكات الجيل الخامس (5G) لم تذكر بأية وثيقة رسمية نشرت من قبل أية هيئة قياسية للاتصالات، غير أنه من المؤكد أن تلك الواصفات والمعايير تتجاوز المعايير والمواصفات التي تحدد المعايير المحددة لشبكات الجيل الرابع (4G).

لقد ذكرت وكالة أنباء (يونهاب الكورية Yonhap Korean) بأن الشركة الكورية (سامسونغ Samsung) قد قامت باختبار ناجح لشبكة (5G) وكانت قدرة اتصال بلغت سرعته (Gb/s 1) واحد غيغا بايت في الثانية، وأن سرعة الاتصال سوف تصل إلى (Gb/s 8) ثمانية غيغا بايت في الثانية، وذلك بحلول العام (2020).

ما قبل الجيل الخامس (5G):

ما قبل الجيل الخامس (5G)

يستغرق ظهور أي جيل جديد من الشبكات حوالي (10) العشر سنوات، والجيل الأول وكان يعرف بنظام الشمال الهاتف المحمول وكانت قد ظهرت في العام (1981)، وبدأ عمل شبكات الجيل الثاني (2G) في العام (1992)، أمّا عمل النظام الشبكات الجيل الثالث (3G) قد تم في العام (2001)، أمّا نظام شبكات الجيل الرابع (4G) والمتوافق مع نظام  ( المتقدم) فقد تم طرحه وتشغيله في العام (2012).

إن بعض المصادر الرسمية قد بينت أن الجيل الجديد من المعايير والمواصفات (5G) لن ينفذ قبل عام (2020).

لمحة عامة على شبكات الجيل الخامس (5G):

لمحة عامة

إن من شعارات شبكات الجيل الخامس (5G) انترنت الأشياء والانترنت لكل شيء، بمعنى أن كل شيء وكل شخص سيكون متصلًا بالانترنت، فكل الأجهزة منزلية كانت أو خارج البيت أو أي مكان آخر ستكون مرتبطة بالأنترنت، مما يؤدي بنا للوصول إلى تعريف المدن الذكية (Smart Cities)،.

بحيث أن البيانات يمكن أن تتكون في أي مكان والحصول عليها متوفرًا في أي وقت وأي مكان، وفي أقل زمن يمكن الاستفادة بأية معلومات في أي وقت، كما يمكن مراقبة الحالة الصحية للمرضى على مدار الساعة، وكذلك تحليل حركة المرور في الشوارع وتحديد ساعات الذروة للزحمة في الشوارع وتأمين الحل البديل والسريع لأزمة المرور.

امتيازات شبكات الجيل الخامس (5G) على شبكات الجيل الرابع (4G):

في ربيع العام (2019) بدأت بوادر شبكات الجيل الخامس (5G) بالظهور من خلال إصدار بعض الشركات هواتف محمولة تدعم هذه التقنية (5G) وكان ذلك متزامنًا بالدعم من قبل شركات الاتصال في بعض الدول، ومن الهواتف التي تم إطلاقها هاتف (غالاكسي اس 10 جي 5 5G S10 Galaxy) الذي أطلقته شركة (سامسونغ Samsung)، وهاتف (ون بلس 7 برو حي 5 5G Pro7 One Plus).

والسؤال المشروع الذي يطرح نفسه وبقوة ما الذي يميز شبكات الجيل الخامس (5G) عن شبكات الجيل الرابع (4G)، هل يكون ذلك فقط بالسرعة فقط التي تميزت شبكات الجيل الرابع (4G) عن شبكات الجيل الثالث (3G) طبعًا لا!:

  • دقة إرسال فيديو (K 8):

تبث شبكات الجيل الخامس (5G) بقدرة تصل إلى (K 8) دون حدوث أي تأخير زمني، بفضل السرعة العالية للبث وبالتالي فإن الوقت اللازم لنقل كمية من المعلومات في شبكات الجيل الرابع (4G) بدون تأخير تحتاج تقنية (5G) إلى نصف الزمن لنقل نفس الكمية من البيانات بدون أي تأخير زمني، أي يمكن بث (K 8) بنفس الزمن.

  • لها القدرة على تنزيل وتحميل مواد هائلة بلمح البصر:

إن قدرتها على بث الفيديو بدون تأخير وبدقة تصل إلى (K 8) يهني القدرة على تنويل المواد (الفيديو) بسرعة كبيرة بالمقارنة مع شبكات الجيل الرابع (4G)، بما فيها التطبيقات والألعاب والبيانات.

  • استطاعتها على دعم البث المباشر للألعاب من دون تأخير زمني:

إن اللعب على الأنترنت بطيء بشكل نسبي لاعتماده على سرعة الانترنت، وكلما كانت السرعة أقل كلما عانت الألعاب من التأخير، الأمر الذي يتم تلافيه في شبكات الجيل الخامس (5G) للسرعة الفائقة في نقل المعلومات.

  • إمكان بث الألعاب التي تعتمد على الواقع الافتراضي (VR):

إن الألعاب التي تعتمد على الواقع الافتراضي (VR) بواسطة تقنية (5G) أفضل وأسرع وأكثر دقة مقارنة بشبكات الجيل الرابع (4G).

  • من الأشياء الحديثة بث المناسبات بتقنية الواقع الافتراضي إلا أنها ا تزال نادرة وغير منتشرة ومع انتشار تقنية (5G) من المتوقع ازدياد وانتشار نظارات الواقع الافتراضي (VR).
  • تزايد البث المباشر للمناسبات والأحداث على شاشات التلفزيون ولم يعد يقتصر على أجهزة الهواتف المحمولة بل سوف يكون افضل من ذي قبل، كونها الآن الشركات التي تبث على التلفزيونات تعيقها حجوم تجهيزات النقل مثل شاحنات النقل التلفزيوني.
  • انتشار تقنية مكالمات بتقنية (الهولوغرافيكHolographic ) التصوير المجسم:

إن تقنية (4G) توفر إمكانية المكالمات المرئية، ولكن شبكات الجيل الخامس (5G) ستوفر المكالمات بالتصوير المجسم وهو الشيء الذي استطاعت شركة (فودا فون Voda Phone Company) من تحقيقه عمليًا، حيث قامت بإجراء مكالمة بواسطة التصوير المجسم عبر تقنية (5G).

  • العمل على تحسين وتطوير تقنيات الواقع المعزز (Augmented Reality):

هذه تقنية حديثة وبدأت بالانتشار في الأعوام الأخيرة بالرغم من كونها لا تزال في مراحلها الأولى، ومن المفترض أن تقوم تقنية (5G) بتحسين تقنيات الواقع المعزز بسبب السرعات التي تؤمنها هذه التقنية.

  • تؤدي انتشار تقنية شبكات الجيل الخامس (5G) انتشار السيارة الألكترونية الذاتية القيادة (Self-driving car) ومن المفترض أن تكون قادرة على التبادل الآني للمعلومات بينها وبين السيارات الأخرى وهذا هو الدور الذي ستقوم به تقنية (5G).
  • انتشار المنازل والمدن الذكية:

من أهم النشاطات والتطبيقات التي تنتظر انتشار تقنية شبكات الجيل الخامس (5G) ما يعرف باسم (انترنت الأشياء Internet of Things)، أو (IoT)، وهي تشمل كل الأجهزة التي تتصل بالانترنت وبالتالي ستصبح معها المنازل والمدن أكثر ذكاءًا، بما في ذلك قدرتها على مراقبة كل شيء وفي كل الأوقات، مراقبة (التلوث pollution، حركة المشاة Pedestrian movement، الحركة المرورية Traffic) وذلك بشكل فوري وآني ولحظي.

هل الزيادة في حجم البيانات ستزيد من المخاطر الأمنية:

تعتبر شبكات الجيل الخامس (5G) هي من أهم التطورات التي حدثت في تاريخ الاتصالات، فهي تمثل طفرة في السرعات حيث توفر سرعة هائلة للانترنت بدون أي تأخير زمني وهذا هو الشيء المميز، مما سيؤدي لظهور تطبيقات جديدة في الواقع الافتراضي (VR) والذكاء الصنعي (Artificial Intelligence) وانترنت الأشياء (Internet of Things) وفي مجالات الطب والتعليم وإرسال مقاطع فيديو عالية الدقة.

 غير أن شبكات الجيل الخامس (5G) قد تم تصميمها للاتصال بين آلة وآلة أخرى، مما سيسمح بتغيير جذري في طريقة العمل والحياة بشكل عام، ومما سيواجه بأخطار أهمها:

  • تحدي الخصوصية (Privacy Challenge):

من أكبر التهديدات الأمنية التي تتحدى شبكات الجيل الخامس (5G) هي قدرتها على التحكم بحماية الخصوصية، لأن هذه الشبكات كما ذكرنا ستؤدي لظهور تطبيقات كثيرة ومختلفة والتي تسمج لنا بتوصيل بياناتنا الشخصية للآلة، ستجمع التطبيقات الطبية المعلومات عن الحالة الصحية الخاصة بنا، كما ستراقب سيارتنا التحركات الخاصة بنا، وكذلك ستقوم المدن الذكية بجمع الكثير من المعلومات عن حياتنا الشخصية.

كما ستتسارع عملية جمع المعلومات والبيانات عبر العدد الكبير من الأجهزة المتصلة حتى أنه سيغدو الهاتف المحمول الذكي هو محور الاتصال بالأحهزة الذكية الأخرى في المستقبل.

  • ما هي التهديدات الأمنية التي تعاني منها شيكات الجيل الخامس (5G):

لا شك أن الغالبية العظمى من مستخدمي البيانات ستسخدمها بطريقة أخلاقية وستكون مفيدة للجميع، بالرغم من زيادة حجمها الأمر الذي سيجعل منها أكثر عرضة للتهديد من قبل القراصنة الذين يحملون نوايا سيئة مما يوسع مساحة الابتزاز التي سنتعرض لها.

كذلك الزيادة في عدد الأجهزة الذكية المتصلة ستزيد من فرص احتمال سرقة البيانات الشخصية لذلك علينا العمل على تأمين أجهزتنا بشكل جيد وكامل.

  • ما هي معايير الأمان المدمجة (Integrated security):

إن التهديدات التي تستهدف الخصوصية هي التي فتحت باب النقاش عن الأمان في تقنية (5G) والتي برزت من خلال وسائل الإعلام.

إن البنية التحتية الغير آمنة عن سوء التصنيع أو بالمصادفة هي أمورًا خطرة جدًا، غير أن الشركات تؤكد على وجود معايير أمان مدمجة ضمن شبكات الجيل الخامس (5G) خصيصًا لها.

وهي أكثر أمانًا من شبكات الجيل الرابع (4F) السابقة، ومعايير الأمان ومتطلباته أكثر جدية وصرامة، مما يخفف من تلك المخاوف، على الصعيدين الدولي والوطني.

  • ما الذي نستطيع القيام له لتأمين المعلومات:

إن هذه شبكات الجيل الخامس (5G) ليس أقل أمانًا من شبكات الجيل الرابع (4G)، كما أنه لا توجد نسبة أمن تصل إلى (100%) مائة بالمائة، لكنها أكثر أمانًا من شبكات (الوايف اي Wi Fi) العامة.

إن تغير التطبيقات بكثرة هي ما يوجب اتخاذ أعلى الإجراءات الأمنية أهمية على الإطلاق.

التحديات التي ستواجه مستخدمي هواتف تقنية (5G):

أبرز التحديات هي:

  • غلاء أسعار هواتف (5G):

هل الوصول إلى خدمة (5G) تعني الزيادة في أسعار الهاتف تصل إلى ($ 300) ثلاثمائة دولار عن مثيلاتها التي تستخدم تقنية (4G).

  • أن تستخدم تقنية (5G) عليك إذًا الدفع أكثر:

إن غلاء أسعار الأجهزة لا تتضمن ثمن الحدمة، لأن الشركات التي أنفقت الملايين والمليارات على تطوير شبكات الجيل الخامس (5G) كان لاب من استرداد ما دفعته عن طريق رسوم شهرية لقاء استخدام هذه التقنية (5G).

  • إن عمر البطارية سيتأثر:

إن تجربة أجريت من قبل موقع (CNET) تم استخدام شبكات الجيل الخامس (5G) بواسطة الهواتف (موتوروللا Moto Z3) و(50 V LG) و(5G S10 Galaxy)، فقد تبين من خلال التجربة انخفاض عمر البطارية وتأثرها بشكل سريع.

  • خطورة ارتفاع درجة حرارة الهواتف التي تستخدم (5G):

إن القلق يساور العلماء بسبب ارتفاع درجة حرارة الهاتف الذي يستخدم تقنية (5G) كونها تعمل على نطاق الموجات الفرعية (6 Hz G) مما يعرض الأجهزة لخطر ارتفاع الحرارة وبالأخص عند تشغيل مقاطع الفيديو ذات الدقة العالية.

  • الصعوب في الوصول إلى السرعات المطلوبة والمتوقعة:

من المحتمل أن تتوصل الشبكات الجيل الخامس (5G) إلى السرعات التي تمكن من تحميل مسلسل بلحظات على الأقل في البداية.

مدى الضرر الذي تلحقه تقنية (5G) على الصحة:

مدى الضرر الذي تلحقه تقنية (5G) على الصحة

مع البدء باستخدام شبكات الجيل الخامس (5G) التي أعطن الوعود بتحقيق سرعات فائقة لتحقيق رفاهية عالية للإنسان وانتشار السيارات ذاتية القيادة (Self-driving car)، وانترنت الأشياء (Internet of Things)، والواقع الافتراضي (VR)، والواقع المعزز (Augmented Reality)، يبقى القلق الذي يساور ه الشك من الضرر الناتج عن الإشعاعات المستخدمة:

نعم هناك مخاوف من جرّاء استخدام الطيف الترددي العالي للأشعة (أطوال الموجات الميلليمترية Millimeter wavelengths) من الممكن أن يتسبب بالضرر للبشر، الأمر الذي حدا بالحكومة البلجيكية (Belgian government) بالإيعاز لوقف اختبارات تقنية (5G) في مدينة بروكسيل (Brussels) بسبب المخاوف من ضرر المحطات على البشر.

بالرغم من أن هذه المخاوف ليست جديدة فقد أبدى الكثير من المستخدمين مخاوفًا من ضررها بدءًا من اشعاع المايكرويف (Microwave) إلى الهواتف النقالة (Mobile phones) مدعين بأن موجات الاشعاع اللاسلكية تتسبب بمرض السرطان، والصداع لدى الصغار وتقليل وتخفيف الخصوبة عند الرجال.

وأبدت (إدارة الغذاء والدواء FDA) إضافة (لهيئة الاتصالات الفيدرالية FCC) رأيها القائل بأن لا ضرر من تلك الإشعاعات، وبالتالي لا داعي للقلق منها، إلّا أن النقاد يقولون بأن سلامة استخدام الأطوال الموجية الميلليمترية لم يختبر بعد بشكل كامل والحاجة إلى المزيد من إجراء الاختبارات.

ما هي المشكلة مع الإشارات الخلوية:

ما هي المشكلة مع الإشارات الخلوية

إن الاشعاع هو الطاقة المنبعثة من خلال أي مصدر كان، وتنظم الاشعاعات حسب درجة قوتها وتأثيرها على الطيف الكهرو مغناطيسي (The electromagnetic spectrum)، حيث تكون ترددات أطوال الأمواج الكبرى المنخفضة أقل ضررًا من غيرها، وتشمل نوعين من الأشعة (الأشعة المؤينة Ionizing radiation ، والأشعة الغير مؤينة Non – ionizing radiation).

الإشعاع الناتج عن الهاتف النقال لا يسبب السرطان:

إن الموضوع أكثر تعقيدًا مما يبدو عليه، ويظن الخبراء بأن الإشعاع قد يسبب الضرر للخلايا فقد تصاب الخلايا بالإجهاد التأكسدي (Oxidative stress) الشيء الذي يسبب أمراض السكري أو السرطان أو أمراض القلب والرئة والأمراض العصبية.

وتمت آلاف الدراسات خلال العشرين سنة الماضية وكانت النتائج شديدة الاختلاف وملتبسة، وبينت أغلب تلك الدراسات بعدم وجود رابط بين الترددات المستخدمة وتطور الأورام الخبيثة، كما أن كلًا من البرنامج الوطني لعلوم السموم (National Toxicology Program) وكالة حماية البيئة (Environmental Protection Agency) لم تصنفان أيضًا أن اشعاع الترددات المستخدمة في الشبكات المختلفة على أنها سببًا للإصابة بالسرطان.

بل أن البرنامج الوطني لعلوم السموم (National Toxicology Program) وجد من خلال أبحاثه على الفئران التي تعرضت للإشعاع والتي استمرت لعشرة أعوام وجدت بأن الفئران التي تعرضت للإشعاع قد عاشت لفترة أطول من تلك التي لم تتعرض للإشعاع.

بينما أشارت الوكالة الدولية لأبحاث السرطان (International Agency for Research on Cancer) إلى أن نوعًا معينًا من الأورام التي يصاب بها المخ على ارتباط مع تردد تلك الإشعاعات، أي أنها قد تؤدي للإصابة بالسرطان على الرغم من أن الأدلة على ذلك محدودة جدًا.

ماذا يقول النشطون:

يقولون أن الأبحاث تدل على أن للإشعاع أثر على صحة الإنسان لذلك يجد أن تتوقف عملية نشر شبكات الجيل الخامس (5G) حتى التأكد من سلامتها بشكل آمن.

قول العلم القول الفصل:

يخبرنا  (كينت فوستر Kenneth Foster) استاذ الهندسة الحيوية (Professor of Bioengineering) من جامعة بنسلفانيا الأمريكية (University of Pennsylvania) حيث قام بدراسات حول الآثار الصحية المترتبة من الترددات الراديوية منذ أكثر من (50) خمسين عامًا، إن الناشطون ينتقون من الأبحاث ما يوفق وجهة نظرهم والتجاهل التام لنتائج الأبحاث الأخرى مهما كانت نتائجها، والتي تتعارض مع وجهة نظرهم تلك.

هل تقنية (5G) آمنة:

لا توجد من خلال الدراسات التي أجريت أية إشارات على كون الإشعاع الناتج عن الترددات الموجية ذات الأطوال الميلليمترية تشكل خطرًا كبيرًا على صحة الانسان، وكن من الضروري إحراء المزيد من الأبحاث والدراسات حول ذلك، وما لا نريده أم نحتاج إليه الانتقاء والتصيد، إننا نحتاج الدراسات المنهجية والعلمية البحتة دون أي تأثيرات خارجية.

الخاتمة:

 مقالنا هذا كان عن شبكان الجيل الخامس (5G) فعند ذكر هذه التقنية يتبادر فورًا إلى الذهن السرعة العالية التي يوفرها للانترنت، وكأن الأمر فقط يتعلق بسرعة التنزيلات وتحميل صفحات الويب سريعًا وسريعًا جدًا، والسرعة ميزة أساسية ولكنها ليست الهدف الأوحد لهذه التقنية التي ستصبج مستقبلًا هي المسيطرة على كل شيء وأن التطبيقات التي تستخدمها الأجهزة وضعت أو صنعت للتواصل بين الآلة والآلة، بينما الشبكات السابقة كانت للاتصال بين الانسان والألة فقط.

مما يتيح ظهور السيارة ذاتية القيادة والمنزل والأجهزة الذكية والمدن الذكية وكلها تصب في خدمة الانسانية أولًا وأخيرًا، وبكل المجالات رسمية كانت أم رفاهية.

قد يعجبك:

المصادر

قد يعجبك ايضا

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

تذكر أنه لا يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيد

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.