22 август 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

5G мрежата: Как работи и дали е опасна?

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 юли 2019 в 11:0555792
Снимка: Pxhere

Петото поколение на клетъчната технология, 5G, е следващият голям скок в скоростта на безжичните устройства. Повишаването на скоростта засяга както скоростта, с която мобилните потребители да изтеглят данни към устройствата си, така и времето на забавяне между изпращането и получаването на информация.

5G има за цел да доставя данни, които са 10 до 100 пъти по-бързи от настоящите 4G мрежи. Потребителите трябва да очакват скорости на изтегляне от порядъка на гигабити в секунда (Gb/s), много по-големи от десетките мегабита в секунда (Mb/s) скорости на 4G.

"Това е важно, защото ще даде възможност за нови приложения, които са невъзможни днес," отбеляза Хариш Кришнасвами (Harish Krishnaswamy), доцент по електротехника в Колумбийския университет в Ню Йорк. "Само за пример, при скорости на предаване на данни за гигабита в секунда, може да изтеглите филм на телефона или таблета си за няколко секунди. Такива скорости на данни могат да дадат възможност за използване на приложения за виртуална реалност или шофиране на автономни автомобили."

Освен че предлагат високи скорости на пренос на данни, новите технологии, които взаимодействат със средата на потребителя, като допълнителна реалност или автомобили с автоматично управление, също ще изискват изключително ниско времезакъснение  или латентност. Поради тази причина, целта на 5G е да се постигне латентност под 1-милисекунда. Мобилните устройства ще могат да изпращат и получават информация за по-малко от една хилядна от секундата, появявайки се незабавно за потребителя. За да постигне тези скорости, внедряването на 5G изисква нови технологии и инфраструктура.

Новата мрежа

От най-ранното поколение мобилни телефони досега безжичните мрежи работеха на едни и същи  радиочестотни ленти на електромагнитния спектър. Но тъй като все повече потребители натоварват мрежата и изискват повече данни от всякога, тези радиовълнови магистрали стават все по-натоварени с клетъчен трафик. За да компенсират, клетъчните доставчици искат да се разширят в по-високи честоти към милиметровите вълни.

Милиметровите вълни използват честоти от 30 до 300 гигагерца, които са 10 до 100 пъти по-високи от честотите на радиовълните, използвани днес за 4G и WiFi мрежите. Те се наричат ​​милиметрови, защото дължините на вълните им варират между 1 и 10 милиметра, докато радиовълните са от порядъка на сантиметри.

По-високата честота на милиметровите вълни може да създаде нови ленти по комуникационната магистрала, но има един проблем - милиметровите вълни се абсорбират лесно от листата на дърветата и сградите и ще изискват много близки базови станции, наречени малки клетки. За щастие, тези станции са много по-малки и изискват по-малко енергия от традиционните клетъчни кули и могат да бъдат поставени върху сгради и стълбове за осветление.

Миниатюризацията на базовите станции дава възможност и за друг технологичен пробив за 5G:  MIMO (Multiple Input Multiple Output). MIMO означава множество входове с множество изходи и се отнася до конфигурация, която се възползва от по-малките антени, необходими за милиметровите вълни, като драстично увеличава броя на антенните портове във всяка базова станция.

"С огромното количество антени - десетки до стотици антени във всяка базова станция ще може да се обслужват много различни потребители едновременно, увеличавайки скоростта на предаване на данните," обяснява Кришнасвами.

В лабораторията на Колумбийския университет за високоскоростни и милиметрови вълни (COSMIC), Кришнасвами и неговият екип са разработили чипове, които позволяват както милиметрови вълни, така и MIMO технологии.

"Милиметровите вълни и масивните MIMO са двете най-големи технологии, които 5G ще използват, за да доставят по-високите скорости на данни и по-ниската латентност, които ."

Въпреки че 5G ще изисква повече базови станции, те ще бъдат много по-малки и ще изискват по-малко енергия от традиционните клетъчни кули.

Въпреки че 5G ще изисква повече базови станции, те ще бъдат много по-малки и ще изискват по-малко енергия от традиционните клетъчни кули. Кредит: Wikimedia Commons

Опасна ли е 5G?

Въпреки че 5G може да подобри ежедневието ни, някои потребители изразяват загриженост за потенциални опасности за здравето. Много от тези опасения се отнасят до това, че 5G използва по-високо енергийно излъчване с милиметровите вълни.

"Често има объркване между йонизиращата и нейонизиращата радиация, защото терминът радиация се използва и за двете", коментира Кенет Фостър (Kenneth Foster), професор по биоинженерство в Пенсилванския държавен университет. "Цялата светлина е радиация, защото тя е просто енергия, движеща се през пространството. Това е йонизиращо лъчение, което е опасно, защото може да прекъсне химическите връзки."

Йонизиращата радиация е причината да носим слънцезащитни продукти навън, защото ултравиолетовата светлина с малка дължина на вълните има достатъчно енергия, за да избие електроните от техните атоми, увреждайки кожните клетки и ДНК. Милиметровите вълни, от друга страна, не са йонизиращи, защото имат по-големи дължини на вълните и нямат достатъчно енергия, за да повредят клетките директно.

"Единствената установена опасност от нейонизиращото лъчение е прекалено многото отделена топлина", отбелязва Фостър, който се занимава с изследване на здравните ефекти на радиовълните в продължение на почти 50 години. „При високи нива на експозиция, радиочестотната (РЧ) енергия може наистина да бъде опасна, да предизвика изгаряния или други термични увреждания, но такива нива обикновено се достигат само в професионални условия в близост до мощни радиочестотни предаватели”.

Много от обществените протести, свързани с приемането на 5G, отразяват тревогите от предишните поколения клетъчни технологии. Скептиците смятат, че излагането на нейонизираща радиация може да бъде причина за редица заболявания, от мозъчни тумори до хронични главоболия. През годините има хиляди изследвания, които проучват тези проблеми.

През 2018 г. американската Национална програма по токсикология публикува проучване, продължително десетилетие, в което са открити доказателства за увеличаване на мозъчните и надбъбречните тумори при мъжки плъхове, изложени на радиочестотно излъчване от 2G и 3G мобилни телефони, но не и при мишки или женски плъхове. Животните са били изложени на нива радиация четири пъти по-високи от максимално допустимото ниво за облъчване на хора. (вж "Може ли мобилният телефон да ви причини рак? Да, ако сте плъх, и то мъжки")

Преживяемост на мъжките плъхове. National Toxicology Program

Преживяемост на женските плъхове. National Toxicology Program

За хората няма изводи

"Изследванията върху животни като това допринасят за дебата по тази тема, но трябва да помним, че проучването не е предназначено да тества безопасността на използването на мобилни телефони от хората, затова не можем да извлечем заключения за рисковете от използването на мобилни телефони от него.

В проучването не са открити доказателства за истинска "реакция на дозата", което означава, че няма ясна връзка между дозите на радиация, получена от животните, и степента в която са засегнати от онкологични заболявания.

Като цяло "всички налични научни доказателства продължават да не подкрепят неблагоприятните ефекти върху здравето на хората, причинени от излагане при или под настоящите граници на радиочестотна енергия", заяви за FDA Джефри Шурен (Jeffrey Shuren), директор на Центъра за изследване на влиянието върху здравето на радиация към Администрацията за храните и лекарствата (FDA), неучаствал в проучването.

"Смятаме, че съществуващите ограничения за безопасност за мобилни телефони остават приемливи за защита на общественото здраве."

Изследователите на NTP планират бъдещи проучвания за ефектите от по-новите технологии и тези изследвания ще използват различни методи, така че те да бъдат завършени за седмици до месеци, а не години. Освен това проучванията ще се опитат да идентифицират биомаркери, които могат да покажат ранни ефекти от излагането на радиочестотната радиация при гризачи, като промени в сърдечната честота или молекулярни промени, които биха могли да предсказват рака.

Много противници на използването на радиочестотни вълни си избират проучванията, които подкрепят техните аргументи и често пренебрегват качеството на експерименталните методи или непоследователността на резултатите, подчертава Фостър. Въпреки че не е съгласен с много от заключенията, които скептиците имат за предишните поколения клетъчни мрежи, Фостър е на мнение, че се нуждаем от повече проучвания за потенциалните здравни ефекти на 5G мрежите.

"Всеки, когото познавам, включително и аз, препоръчваме повече изследвания на 5G, защото няма много токсикологични изследвания на тази технология", коментира Фостър.

Мнозинството от привържениците на 5G смятат, че ползите, които 5G може да предостави на обществото, далеч надхвърлят неизвестните.

"Мисля, че 5G ще има трансформационно въздействие върху живота ни и ще даде възможност за фундаментално нови неща", заяви Кришнасвами. "Какви ще бъдат тези видове приложения и какво е това въздействие, сега не можем да кажем със сигурност. Това може да бъде нещо, което ще ни изненада и наистина ще промени нещо за обществото”.

Източник: 

5G Network: How It Works, and Is It Dangerous?, Tim Childers, Live Science  

Why You Shouldn't Worry About the New Study Linking Cellphones to Cancer,  Live Science  


Препоръчани материали
yoghurt
Рейтинг : 1072
18.07 2019 в 23:02 2
+ 3
- 1
Неточен съм бил,, микровълновите печки ползват вълни с дължина 12 сантиметра, не милиметра. Тоест, 5g мрежата ще загрява по-добре!
yoghurt
Рейтинг : 1072
18.07 2019 в 18:35 1
+ 4
- 3
Би било по-корекно да се каже, че няма достатъчно информация за ефектите на милиметровото лъчение върху хората в дългосрочен план. Пред вид това, че дължината на тези вълни се абсорбира от органичната материя, като например листата на дърветата или кожата, значи че със сигурност поне ще бъде загрята ако не друго.
5G лъчението използва вълни с дължина до 10 мм , докато стандартната микровълнова печка използва вълни с дължина 12 мм. Това е много близко. Тоест, в близкото бъдеще се планира в градовете на всеки електрически стълб да се инсталира по една микровълнова печка, която да работи денонощно. Честито на печелившите които са извън градовете.
 
Още от : Технологии
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.