فناوری شبکه بی‌سیم نسل پنجم به‌منظور افزایش پهنای باند، ظرفیت و دقت ارتباطات مخابراتی ایجادشده است. اما سؤال این است که آیا حاضرید دنیای 4G را کاملاً پشت سر بگذارید و به دنیای 5G بیایید؟

به‌احتمال خیلی زیاد، شما چیزهایی راجع به 5G شنیده‌اید؛ فناوری نوینی که قرار است ارتباطات مخابراتی را چه در سیستم‌های اطلاعاتی همراه و چه در سیستم‌های ثابت دستخوش تغییر کند. سؤالی که ممکن است برای شما پیش بیاید این است که چه تفاوتی میان نسل 5 و نسل 4 که حالا به یک استاندارد ارتباطی تبدیل شده است، وجود دارد؟ و این‌که تغییر بستر این ارتباطات از نسل 4 به نسل 5، چه مزایایی برای کاربران خواهد داشت؟

برای پاسخ به این سؤال، لازم است نگاهی مجدد به فناوری 5G داشته باشیم و ببینیم این فناوری چه چیزهایی به 4G اضافه خواهد کرد.

5G چیست؟

فناوری 5G یکی از آخرین دستاوردهای بشر در زمینه ارتباطات سلولی است. این فناوری می‌تواند تعداد بسیار زیادی از دستگاه‌های پذیرنده مانند دکل‌های مخابراتی، دکل‌های فشار قوی، چراغ‌های برق را به دکل‌های ارتباطی متصل کند. از فناوری 5G همچنین می‌توان برای ایجاد اتصال در ساختارهای ارتباطی باز و بسته نیز استفاده کرد. فناوری 5G نیامده است که 4G را از میدان به در کند؛ بلکه برای تقویت آن آمده است تا سرعت جابجایی داده‌ها را از 100 مگابیت بر ثانیه، به 10 گیگابیت بر ثانیه و حتی بیشتر از آن برساند. این بهبود سرعت گیگانتیکی می‌تواند سرعت انتقال اطلاعات را با جهشی فوق‌العاده روبرو کند؛ چیزی فراتر از هر سامانه مبتنی بر کابل فیبر نوری .

به‌صورت کلی، 5G به‌منظور افزایش ظرفیت انتقال اطلاعات، کاهش محدودیت‌ها و بهبود هرچه بیشتر کیفیت ارتباطات مخابراتی به وجود آمده است. ارائه‌دهندگان برتر این سرویس در سال 2019 به تشریح تکنیک‌های خود پرداخته‌اند. برای مثال، در آمریکا، اپراتورهای مطرح AT&T، Run، T-Versatile  و Verizon طرح‌هایی در دست اجرا دارند که نهایتاً تا سال 2020 در معرض استفاده عموم قرار خواهند گرفت.

در زمینه اینترنت گوشی‌ها هم شرکت‌های سامسونگ و Verizon به شرکت‌های دیگری پیوسته‌اند که قصد دارند در نیمه اول سال 2019 گوشی‌های مبتنی بر 5G خود را معرفی کنند؛ درحالی‌که شرکت اپل این اقدام را حداقل تا سال 2020 عملی نخواهد کرد. چالش اصلی در زمینه فراگیر کردن فناوری 5G بر گردن تأمین‌کنندگان اینترنت (ISP) مبتنی بر گوشی و کابلی است.

عملکرد اینترنت 5G در برابر 4G

فناوری 5G از یک دسته فرکانس رادیویی جدید و بسیار نادر استفاده می‌کند. بازه این فرکانس‌ها بین 30 تا 300 گیگاهرتز است؛ درحالی‌که فناوری 4G از فرکانس‌های کمتر از 6 گیگاهرتز استفاده می‌کند.

مهم‌ترین شاخصه فناوری 5G استفاده از تمام ظرفیت فعالیت است و به دلیل داشتن همین خصوصیت، استفاده از آن در فعالیت‌های مهمی که به پاسخ‌دهی سریع نیازمندند، مثلاً هدایت وسایل نقلیه قابل کنترل از راه دور(خودران)، بسیار منطقی است. سامانه‌های مبتنی بر 5G برای فعالیت‌هایی مناسب است که میزان تأخیر در آن‌ها باید کمتر از میلی‌ثانیه باشد. در فناوری 4G، اطلاعات با تأخیر بالاتر و از حامل به ناقل و از سلولی به سلول دیگر منتقل می‌شوند؛ اما در 5G ، سرعت انتقال داده‌ها بیش از 60 برابر 4G است و میزان تأخیر (Latency) در آن بسیار کمتر است.

فناوری 5G باید به‌مرور زمان، جای خود را در مدیریت تمام سامانه‌های از راه دور را با سرعتی در حد و اندازه شبکه‌های فیبرنوری و با تأخیر بسیار پایین باز کند. سرعت اتصالات مبتنی بر 5G چندین برابر بیشتر از 4G است. برای مثال، در برخی از آزمایش‌ها سرعت دانلود اطلاعات در این بستر به 20 گیگابایت بر ثانیه هم رسیده است؛ درحالی‌که این سرعت برای فناوری 4G تنها حدود 1 گیگابایت بر ثانیه بوده است. البته باید این را هم مدنظر داشته باشید  که به‌صورت کلی، کاربران ثابت مثل ادارات و خانه‌ها، نسبت به کاربران اینترنت همراه از سرعت بالاتری برخوردارند.

تأثیرات بزرگ فناوری 5G

درحالی‌که فناوری 4G در سرعت، ظرفیت و انعطاف کافی برای پشتیبانی از فعالیت‌های بزرگ در سامانه‌های ثابت و همراه برخوردار نیست، فناوری 5G توانایی پشتیبانی از حسگرهای بی‌سیم، فناوری تعامل میان وسایل نقلیه، چراغ‌های راهنمایی هوشمند، شبکه‌های انرژی هوشمند، فناوری‌های پوشیدنی، لوازم خانگی هوشمند و سایر فناوری‌های جدید را دارا است.

بسیاری از مردم انتظار دارند که پتانسیل فناوری اینترنت اشیاء نیز به کمک 5G به‌صورت جدی‌تری مورد بهره‌برداری قرار بگیرد. از آن‌جا که هر برنامه مربوط به اینترنت اشیاء نیازمند جمع‌آوری، پردازش، انتقال، کنترل و تجزیه حجم عظیمی از اطلاعات از تعداد زیادی حسگر و دستگاه است، سرعت بالا، قیمت پایین و انعطاف اینترنت 5G می‌تواند در مسیر ایجاد شبکه‌های مربوط به اینترنت اشیاء بسیار راه‌گشا باشد. ‌

از فناوری اینترنت 5G همچنین می‌توان در راستای ایجاد شهرهای هوشمند استفاده کرد. ایجاد شهرهای هوشمند یک هدف بزرگ و نسبتاً قدیمی است که در طول زمان، آن‌چنان‌که بایدوشاید نتوانسته‌ایم به آن نزدیک شویم. سرعت بالا و تأخیر پایین فناوری 5G باعث می‌شود بتوانیم به آن به‌عنوان یک گزینه عالی برای انجام هر عملیات پیچیده‌ای در شهر هوشمند نگاه کنیم. برای مثال، برنامه‌ریزی حمل‌ونقل درون‌شهری، تشخیص و گزارش جرم و جنایت، روشنایی هوشمند، تعیین کیفیت هوا و آب شرب، ساماندهی محل‌های پارک خودرو، تنظیم جریان ترافیک و حتی جمع‌آوری زباله‌ها از سطح شهر.

در بُعد صنعتی، از فناوری 5G این انتظار می‌رود که بتواند فضایی یکپارچه برای هماهنگی میان افراد و اشیاء ایجاد کند تا تمامی کارکنان بتوانند به‌صورت هم‌زمان با یکدیگر همکاری کنند. در این راستا، فناوری‌های واقعیت افزوده و واقعیت مجازی نیز می‌توانند در بستر 5G در اختیار کاربران قرار بگیرند. به‌این‌ترتیب، می‌توان محیط کارهایی ایجاد کرد که از لحاظ فیزیکی نامتمرکز هستند. استفاده از چنین راهبردی می‌تواند به سازمان‌ها این اجازه را بدهد که بازه وسیعی از کارهایی که به‌صورت معمول عملی نیستند را به لطف 5G عملی کنند.

یکی دیگر از زمینه‌هایی که می‌توان با استفاده از فناوری 5G در آن شاهد پیشرفت بزرگی باشیم، مسئله درمان از راه دور است. با کمک گرفتن از فناوری 5G، می‌توان از راه دور مراحل نظارت و مراقبت از بیماران را عملی کرد و آن را به امری متداول بدل ساخت. نقطه اوجی که فعلاً برای این فناوری در زمینه درمانی تصور می‌شود، انجام عمل جراحی از راه دور است. تصور کنید که پزشک در کانادا و بیمار در فرانسه باشد و عمل جراحی با موفقیت به پایان برسد. این عملیات با تکیه‌بر 4G ، تا حد زیادی غیرممکن می‌نماید.

تأخیر پایین فناوری 5G مسئله‌ای است که باعث شده است مقوله پردازش ابری نیز در انتظار یک جهش فوق‌العاده باشد. تحقق این امر بدان معنا است که کاربران خانگی و صنعتی به قدرت پردازش و فضای ذخیره‌سازی بسیار بیشتری دسترسی خواهند داشت و هزینه آن‌هم نسبت به حالا، کمتر خواهد بود.

نگرانی‌های امنیتی درباره فناوری 5G

داشتن قدرت زیاد، مسئولیت زیادی هم بر دوش شما خواهد گذاشت. باوجوداینکه فناوری 5G هنوز به‌اندازه 4G متداول نیست، اما نگرانی‌های زیادی درباره امنیت آن وجود دارد. سرعت بالا و ارتباط تنگاتنگ این فناوری با فناوری‌های ابری، باعث شده است هم کاربران و هم متخصصان به فکر ایجاد یک استاندارد امنیتی جدید برای آن باشند.

بزرگ‌ترین نگرانی موجود درباره این فناوری این است که با افزایش گستره ارتباطی میان مدیریت سیستم‌ها، کاربران و گجت‌ها، پتانسیل آسیب‌پذیری بیشتری در اختیار مهاجمان قرار خواهد داشت. به‌این‌ترتیب، احتمال نفوذ و خرابکاری در سیستم‌ها و محیط‌های کاری و خانگی افزایش پیدا می‌کند. نگرانی بعدی این است که فناوری 5G حجم بسیار بیشتری از اطلاعات را جابجا می‌کند و به همین دلیل، راه برای ایجاد حملات DDoS بازتر است. از آن‌جا که حملات DDoS به نحوی است که از ابزارهای متفاوتی برای وارد کردن اطلاعات بیش از توان یک سامانه به‌منظور از کار انداختن آن استفاده می‌کند، داشتن ظرفیت بیشتر برای این اطلاعات به معنای احتمال وقوع حملات خطرناک‌تر است.

اشکالی که به پشتیبانی 5G از اینترنت اشیا وارد می‌شود این است که فراگیری بیشتر آن در بین مردم، باعث به طمع افتادن مهاجمان خواهد شد. علاوه بر این، سایر وسایل مبتنی بر فناوری 5G مانند وسایل نقلیه خودران، خانه‌های هوشمند و هر سازه هوشمند دیگری که به‌نوعی به این فناوری متکی باشد، می‌تواند مورد حمله مهاجمان قرار بگیرد و باعث به وجود آمدن فاجعه شود.

آینده فناوری 5G

جان زایچک، مشاور نوآوری و کسب‌وکار در بخش امنیت شرکت Container در ارتباط با فناوری 5G می‌گوید: «صنعت جهان با تمام توان به دنبال تجهیز شدن به فناوری 5G بوده و همچنان چشم به معرفی فناوری‌های جدیدتر هم دارد».

او در ادامه افزود: «فناوری 5G هنوز در ابتدای راه خویش است و با افزایش کاربران آن، توجه بیشتری به بحث امنیت آن خواهد شد».

در این اینفوگرافیک می توانید درباره سیر تکاملی اینترنت همراه از 1G تا 5G بیشتر بخوانید.