فناوری 6G چیست و چگونه زندگی ما را تحت تأثیر قرار خواهد داد

فناوری 6G چیست؟ در حالی صحبت از شبکه 6G به میان آمده است که ممکن است شما حتی از شبکه 5G بهره مند نباشید و چه بسا حتی از مزایای شبکه 4G نیز محروم باشید. با این حال، دانستن اینکه فناوری 6G چیست، چه زمانی پا به میدان می گذارد، چه سرعتی را برای ما به ارمغان می آورد و چگونه با این سرعت باورنکردنی، زمان و مکان را در هم می نوردد، کنجکاوی هر کسی را برمی انگیزد.

فناوری 6G چیست؟

در حال حاضر، 6G تیتر اصلی دنیای فناوری است، اما اینکه فناوری 6G چیست و چه زمانی پا به میدان می گذارد، موضوعی است که در ادامه به آن خواهیم پرداخت. هم اکنون، شبکه 4G در سرتاسر دنیا در دسترس همگان می باشد، اگر چه باز هم در یک سری نقاط، حتی مرکز یک شهر بزرگ، ممکن است کارایی و سرعت لازم را نداشته باشد! شبکه های 5G نیز در برخی نقاط در دسترس هستند و گوشی هایی که وارد بازار می شوند، با پشتیبانی از فناوری 5G، به کاربران این امکان را می دهند تا از مزایای آن بهره مند شوند. 
با این حال، فناوری هرگز متوقف نمی شود و هر چند که ما همچنان در انتظار دریافت شبکه 5G باشیم و یا حتی بدتر از آن، به برخورداری از شبکه پرسرعت 4G قانع باشیم، فناوری با سرعتی هر چه تمام تر رو به جلو در حرکت است و اخبار مرتبط با شبکه های 6G در دنیای ارتباطات گوشی های همراه، مهر تأییدی است بر این موضوع. دکتر مهیار شیروانی مقدم از دانشگاه سیدنی، سرعت این فناوری را 1 ترابایت در ثانیه تخمین زده است! با ما باشید تا در ادامه، با بحث در مورد ویژگی های شبکه 6G، تحقیقات انجام شده در این زمینه، مقایسه آن با شبکه های 4G و 5G، ابهاماتی را که در این راستا وجود دارد، روشن کنیم و بدانیم وضعیت این فناوری در آینده چگونه خواهد بود.

چه زمانی شبکه 6G وارد عرصه تکنولوژی خواهد شد؟

به گفته مدیر ارشد فناوری اریکسون: "صحبت در مورد 6G کمی زود است."، اما این سوالی است که برای همه پیش می آید. اگر تحقیقات تازه شروع شده است، چه زمانی 6G راه اندازی شده و قدم به دنیای تکنولوژی می گذارد؟ مقاله ای در ژانویه سال 2020 در DoCoMo NTT منتشر شد که روند ثابت تکامل فناوری ارتباطی تلفن همراه را نشان می داد. 3G در اوایل دهه 2000، 4G در 2010  و 5G در سال 2020 تکامل یافته است. طبق این روند، انتظار می رود 6G در سال 2030 وارد عرصه تکنولوژی شود.

سرعت 6G چقدر خواهد بود؟

اینکه سرعت 6G چقدر است، موضوعی است که روشن نیست، اما تخمین زده می شود که 100 برابر سریع تر از 5G باشد. به احتمال زیاد، استانداردهای نهایی 6G توسط اتحادیه بین المللی مخابرات تعیین می شود. اخیراً، ITU پس از هشت سال کار و تلاش، استانداردهای 5G (که از آن به عنوان IMT-2020 یاد می شود) را تکمیل کرده است و انتظار می رود روند مشابهی را برای 6G آغاز نماید.

البته این موضوع، حدس و تخمین های متخصصان را در مورد سرعت 6G متوقف نکرده است. یکی از مواردی که اغلب نقل قول می شود، از دکتر مهیار شیروانی مقدم از دانشگاه سیدنی است که ادعا می کند، 6G می تواند سرعت شگفت انگیز 1 ترابایت در ثانیه یا 8000 گیگابایت در ثانیه را ارائه دهد. دانلود یک فیلم در عرض چند ثانیه از نتفلیکس را با 5G فراموش کنید، چرا که با سرعت 6G می توانید تنها در یک ثانیه 142 ساعت فیلم را از نتفلیکس دانلود نمایید. 

ITU، همچنان اطلاعات زیادی را در مورد 6G منتشر نکرده است. در ماه مه 2019، صحبت هایی در مورد IMT-2030 ارائه داد و آن را یک شبکه ترکیبی و ارتقایافته 5G توصیف کرد، نه یک شبکه کاملاً جدید، که انتظار داریم 6G باشد.

6G چه مفهومی را در ذهن القا می‌کند؟

در جواب اینکه فناوری 6G چیست، می توان گفت 6G چیزی شبیه به 5G و بیشتر از آن را ارائه خواهد داد. سرعت بالاتر، تأخیر کمتر و پهنای باند گسترده، چیزهایی است که از 6G انتظار داریم. اگر چه فناوری مورد انتظار ما از 5G – از اتومبیل های خودران و هواپیماهای بدون سرنشین گرفته تا شهرهای هوشمند – با فناوری 6G ارتقا خواهد یافت، همچنین ممکن است برنامه های علمی تخیلی همانند یکپارچه سازی عملکرد مغز با کامپیوتر و سیستم های کنترل لمسی را نیز بهبود بخشد.

NTT DoCoMo در مورد ساخت 6G می گوید: "این امکان را برای فضای مجازی فراهم می کند تا از فکر و عمل انسان در زمان واقعی، از طریق گجت های پوشیدنی و دستگاه های ریز نصب شده روی بدن انسان، پشتیبانی نماید." برخی دیگر به همین دلیل، آن را "طی الارض حواس" می نامند. به عبارتی، این گفته ها حاکی از این است که سرعت بیش از 100 گیگابایت در ثانیه می تواند رابط های حسی ممکن را ایجاد نماید که دقیقاً از طریق عینک های هوشمند یا لنزهای تماسی، همانند زندگی واقعی احساس و به نظر می رسند.

ویژگی‌های فناوری 6G را بشناسید

دشوار است در مورد ویژگی های 6G صحبت کنیم، چرا که هنوز پا به میدان نگذاشته است. با این حال، شرکت های بی سیم و آکادمیک، در مصاحبه های رسانه ای و مقالات پژوهشی، 6G را یک سیستم کاملاً یکپارچه و مبتنی بر اینترنت توصیف می کنند که امکان برقراری ارتباط فوری و آنی بین مصرف کنندگان، دستگاه ها، وسایل نقلیه و محیط اطراف را فراهم می نماید.

در حال حاضر، اینترنت اشیاء (IoT) با گوشی های هوشمند و دستگاه های هوشمند خانگی را داریم و امیدواریم در آینده به اینترنت همه جانبه برسیم، اما این موضوع به پیشرفت های آینده مانند 6G و نحوه عملکرد آن بستگی دارد. خلاصه ای از ویژگی های فناوری 6G از دید کارشناسان، به شرح زیر است:

سرعت 1 ترابایت بر ثانیه

همانطور که پیش از این گفتیم، دکتر مهیار شیروانی مقدم، متخصص فناوری بی سیم در دانشگاه سیدنی، در مصاحبه ای با شرکت رادیویی استرالیا تخمین زده است که شبکه های 6G می توانند امکان بهره مندی از حداکثر سرعت 1 ترابایت در ثانیه را در اختیار شما قرار دهند. این سرعت هزار بار سریع تر از 1 گیگابایت در ثانیه است که سریع ترین سرعت موجود در اکثر شبکه های خانگی امروز است، البته این موضوع در مورد ما صدق نمی کند! همچنین، این سرعت، 100 برابر سریع تر از 10 گیگابایت در ثانیه است که حداکثر سرعت فناوری 5G است. حتی تصور چنین سرعتی نیز خوشایند و شیرین است، اگر چه ما تا رسیدن به این سرعت، فاصله زیادی داریم. شیروانی مقدم پیش بینی کرده است که 6G بر پهنای باند و قابلیت اطمینان بسیار بالا تأکید خواهد کرد. در فناوری 6G، اینترنت بلافاصله و به طور مداوم در دسترس خواهد بود.

امواج تراهرتز

در سال 2019، کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) به شرکت ها اجازه داد تا آزمایش هایی را تحت عنوان امواج تراهرتز یا امواج زیرمیلی متری آغاز نمایند و به این ترتیب، دروازه ها را برای آینده 6G باز کرد. امواج تراهرتز باندهای رادیویی هستند که در طیف 95 گیگاهرتز تا 3 تراهرتز قرار می گیرند. امواج تراهرتز فرکانس بالاتری نسبت به امواج میلی متری دارند و امروزه به عنوان راه حلی طلایی برای محدودیت های ازدحام شبکه و پهنای باند مطرح می شوند. نسخه های پیشرفته 5G، بسته به باندهای موج میلی متری، میزان گسترده ای از دیتا را با سرعت فوق العاده و با کمترین زمان پاسخگویی حمل می کنند و امکان ایجاد مواردی مانند ماشین های خودران و جراحی های از راه دور (به صورت تئوری) را فراهم می نمایند.
جالب این است که امواج میلی متری تنها در فواصل کوتاه کار می کنند و نیاز به خط دید بین فرستنده و کاربر دارند و امواج تراهرتز با وجود اینکه برد ضعیف تری دارند، اما اگر بتوان از آنها به درستی با برخی از رویکردهای جدید شبکه استفاده کرد، می توانند ظرفیت بیشتری برای انجام فعالیت های پیچیده از طریق شبکه بی سیم 6G فراهم نمایند. 

هوش مصنوعی و Edge Computing

اتومبیل ها و هواپیماهای بدون سرنشین اتوماتیک، کارخانه های کنترل از راه دور و سایر کاربردهای هوش مصنوعی (AI)، با پیشرفت شبکه 5G، بحث های زیادی را به خود اختصاص داده اند. پیش بینی می شود که ظهور 6G، این مسئله را بیش از پیش مورد توجه قرار داده است و برخی از کارشناسان فکر می کنند برای هماهنگی و عملکرد راحت و روان همه چیز، به هوش مصنوعی نیاز دارند.
Razvan-Andrei Stoica و Giusepppe Abreu، دو محقق در دانشگاه Jacobs در برمن آلمان گفته اند که 6G می تواند با تکیه بر هوش مصنوعی مشترک (Collaborative AI)، به خودروهای خودران در راستای برقراری ارتباط با یکدیگر، رهیابی عابران پیاده و ترافیک و یافتن بهترین مسیر کمک کند. این بخشی از روند نوظهور به نام edge computing است که مدیریت شبکه را از ابرهای متمرکز به سوی دستگاه های محلی تر سوق می دهد و همه چیز را به سمت عملکردی راحت و روان با کمترین زمان پاسخگویی سوق می دهد.

فناوری های شگفت انگیز

انتظار می رفت واقعیت مجازی نقش زیادی در فناوری 5G داشته باشد، اما این تنها آغاز کار است. برخی از کارشناسان، ظهور فناوری های گسترده ای مانند سطوح سلولی، ایمپلنت های متصل و  رابط های وایرلس مغز-کامپیوتر را تصور می کنند.
ولید سعد، عضو هیئت علمی در Virginia Teck و نویسنده اصلی مقاله سفید 2019 در مورد 6G، پیش بینی می کند که گوشی های هوشمند در نهایت به نفع گجت های پوشیدنی هوشمند، هدست ها و ایمپلنت ها که می توانند ورودی های حسی را به طور مستقیم از حواس انسان بگیرند، کنار می کشند.

شرکت مخابراتی ژاپنی، NTT DoCoMo، تلفیقی کامل از زندگی فیزیکی و فضای مجازی را در نظر گرفته است: "امکان پشتیبانی از افکار و اعمال انسان ها در زمان واقعی، از طریق گجت های پوشیدنی و دستگاه های ریز نصب شده بر روی بدن انسان، برای فضای مجازی امکان پذیر می شود."

مقایسه شبکه‌های 4G، 5G و 6G

فناوری اینترنت تلفن همراه که امروزه از آن بهره مندیم، بیشتر مبتنی بر 4G است، یک استاندارد بی سیم که برای اولین بار در اواخر سال 2009 راه اندازی شد. 4G سرعت داده را در گوشی های ما افزایش می دهد و به کاربران امکان می دهد فعالیت های آنلاین مانند پخش ویدئو HD و بازی های ویدئویی را انجام دهند. جالب توجه است که حتی اکنون که به سمت فناوری 5G می رویم، بسیاری از شرکت های تلفن همراه، هنوز به معیارهای بین المللی 4G دست نیافته اند. به طور متوسط، دستگاه های تلفن همراه در شبکه های 4G LTE، حدود 33.88 مگابایت در ثانیه سرعت دانلود دارند که کمتر از مقداری است که برای 4G برنامه ریزی شده بود.

AT&T، T-Mobile و سایر ارائه دهندگان خدمات تلفن همراه اقدام به راه اندازی 5G در سال های 2018 و 2019 کرده اند. آنها هم اکنون مشغول ساخت شبکه های تلفن همراه 5G سراسری هستند. برخی از شرکت ها مراحل اولیه اینترنت خانگی 5G را نیز آغاز نموده اند.

سرعت 5G فعلی، بسته به نوع شبکه 5G، بین 40 تا 1100 مگابایت در ثانیه است. با مهار فناوری هایی مانند طیف موج میلی متری و beamforming، کارشناسان تخمین می زنند که 5G در نهایت می تواند حداکثر سرعت را تا 10000 مگابایت در ثانیه برساند. خواه هدف 5G باشد یا نه، شرکت های بی سیم از ارائه خدمات به تلفن های ما، به سمت استفاده از 5G برای دیگر برنامه های صنعت، کسب و کار، برنامه های حوزه سلامتی و کار از راه دور در حرکت هستند. شاید تا زمانی که به سرعت 10000 مگابایت در ثانیه (10 گیگابایت در ثانیه) برسیم، شرکت های بی سیم شبکه 6G را راه اندازی نمایند. آنچه مشخص است این است که 6G چیزی فراتر از سرعت اینترنت خواهد بود.

چه کسانی روی فناوری 6G کار می‌کنند؟

در طول سال 2020 و اوایل 2021، تحقیقات در مورد این فناوری، برای دولت هایی که مشتاق پذیرش فناوری جدید پیش از رقبا هستند، محبوبیت بیشتری پیدا کرد. طبق آژانس خبری رسمی چین، این کشور یک ماهواره آزمایشی 6G را وارد مدار کرده است. گزارش های رسیده حاکی از این است که این ماهواره یکی از 13 ماهواره جدیدی است که توسط چین در پرتاب موشک Long March-6 در نوامبر 2020 مستقر شده است. همچنین، شبکه جهانی تلویزیونی چین گزارش داده است که این ماهواره، 70 کیلوگرم وزن دارد و برای کمک به انجام آزمایش های انتقال داده در فواصل دور، در طیف تراهرتز ساخته شده است. این ماهواره می تواند به طور بالقوه برای نظارت بر محصولات، آتش سوزی جنگل ها و سایر داده های زیست محیطی استفاده شود.

در همین حال، هواوی امیدوار است که استرالیا را متقاعد کند تا برای تحقیقات 6G همکاری نماید. البته استرالیا در این مورد موضوع رویکرد محافظه کارانه ای را در پیش گرفته، زیرا هواوی و ZTE را از تحقیقات 5G، به دلیل ترس از امنیت ملی ممنوع کرده است. 
انگلیس نیز هواوی را از کار با فناوری 5G و 6G ممنوع کرده است، اما بیش از 260 میلیون دلار به TaraView، شرکت ایجاد اندازه گیری تست تراهرتز برای استفاده در مطالعه شبکه های بالقوه 6G، کمک مالی کرده است. همچنین، مقررات Ofcom انگلیس قوانین جدیدی برای ارتباطات در محدوده 100 تا 200 گیگاهرتز صادر کرده است که انتظار می رود برای کار روی فناوری 6G باشد.

در اروپا، پروژه 6G Flagship در تلاش است تا به تحقیق در مورد فناوری های 6G که هم اکنون در دانشگاه Oolu فنلاند متمرکز است، ملحق شود.

در اواخر سال 2020، دانشمندان از همکاری بین دانشگاه فنی Nanyang سنگاپور و دانشگاه Osaka ژاپن برای ایجاد تراشه طراحی شده برای 6G، با استفاده از امواج تراهرتز ساخته شده با لیزرهای مخصوص خبر دادند. 
ژاپن 482 میلیون دلار برای کمک به توسعه 6G در چند سال آینده اختصاص داده است. همچنین، این بودجه امکاناتی را ایجاد می نماید تا محققان بتوانند پروژه های بی سیم را توسعه دهند. هدف اساسی این کشور برجسته سازی فناوری های تلفن همراه تا سال 2025 می باشد. 

در حال حاضر، 5G به تازگی جذابیت های خود را به رخ می کشد و حداقل 10 سال تا ارائه اولین نشانه های 6G باقی مانده است. پس بهتر است از جذابیت های فناوری 5G لذت ببریم، البته اگر این سعادت نصیب ما بشود! فعلاً باید منتظر باشیم تا ببینیم فناوری 6G در افق 2030 یا بالاتر، چه مزایایی را برایمان به ارمغان می آورد.

جمع‌بندی

در حال حاضر، 6G یک فناوری عملکردی نیست و در مرحله تحقیقات اولیه است. با این حال، دیر یا زود جایگزین 5G خواهد شد. شرکت های مخابراتی تلفن همراه بیشتر تمرکز خود را روی 5G گذاشته اند تا اینکه درگیر 6G باشند. البته پروژه های تحقیقاتی اولیه به لطف بودجه دولت هایی که همواره به دنبال پیشی گرفتن از دیگران هستند، آغاز شده اند که به پاره ای از آنها اشاره نمودیم. به هر روی، هر آنچه از این فناوری انتظار داریم، شامل موارد زیر می باشد:

• سرعت بالاتر در حد 1 ترابایت
• تأخیر کمتر
• پهنای باند گسترده تر

راهی طولانی در پیش است تا 6G پا به عرصه بگذارد. باید صبور باشیم تا ببینیم این فناوری چگونه زندگی ما را تحت تأثیر قرار می دهد. نظر شما در مورد این تکنولوژی چیست و چه انتظاراتی از آن دارید؟ آیا به بهره مندی از آن امیدوار هستید؟ و یا اینکه ترجیح می دهید به جای اینکه به یک فناوری دور از دسترس بیندیشید، هر آنچه را هم اکنون به عرصه تکنولوژی ارائه شده است (شبکه های 4G و 5G)، تمام و کمال و با بهترین کیفیت دریافت نمایید؟