เครือข่าย 5G: มันทำงานอย่างไรและมันอันตรายหรือไม่?

เทคโนโลยีเซลลูลาร์รุ่นที่ห้าคือ 5G คือการก้าวกระโดดครั้งต่อไปในความเร็วสำหรับอุปกรณ์ไร้สาย ความเร็วนี้รวมถึงผู้ใช้อัตรามือถือทั้งสองสามารถดาวน์โหลดข้อมูลไปยังอุปกรณ์และเวลาแฝงหรือความล่าช้าได้พวกเขามีประสบการณ์ระหว่างการส่งและรับข้อมูล

5G มีวัตถุประสงค์เพื่อส่งมอบอัตราข้อมูลที่เร็วกว่าเครือข่าย 4G ปัจจุบัน 10 ถึง 100 เท่า ผู้ใช้ควรคาดหวังว่าจะเห็นความเร็วในการดาวน์โหลดตามลำดับของกิกะบิตต่อวินาที (gb/s) แทนที่จะเป็นสิบเมกะบิตต่อวินาที (mb/s)ความเร็ว 4G-

“ นั่นเป็นสิ่งสำคัญเพราะมันจะช่วยให้แอปพลิเคชันใหม่ที่เป็นไปไม่ได้ในวันนี้” Harish Krishnaswamy รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์กกล่าว "เพียงตัวอย่างที่ Gigabits ต่ออัตราข้อมูลที่สองคุณสามารถดาวน์โหลดภาพยนตร์ไปยังโทรศัพท์หรือแท็บเล็ตของคุณในเวลาไม่กี่วินาทีอัตราข้อมูลประเภทนั้นสามารถเปิดใช้งานแอปพลิเคชันเสมือนจริงหรือรถขับเคลื่อนอัตโนมัติ"

นอกเหนือจากการต้องการอัตราข้อมูลที่สูงแล้วเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่ที่โต้ตอบกับสภาพแวดล้อมของผู้ใช้เช่นความเป็นจริงที่เพิ่มขึ้นหรือรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยตนเองจะต้องใช้เวลาแฝงต่ำมาก ด้วยเหตุผลดังกล่าวเป้าหมายของ 5G คือการบรรลุเวลาแฝงต่ำกว่าเครื่องหมาย 1 มิลลิวินาที อุปกรณ์มือถือจะสามารถส่งและรับข้อมูลได้ในเวลาน้อยกว่าหนึ่งในพันของวินาทีซึ่งปรากฏขึ้นทันทีผู้ใช้ เพื่อให้บรรลุความเร็วเหล่านี้การเปิดตัวของ 5G ต้องใช้เทคโนโลยีและโครงสร้างพื้นฐานใหม่

เครือข่ายใหม่

ตั้งแต่รุ่นแรกสุดของโทรศัพท์มือถือเครือข่ายไร้สายได้ดำเนินการในวงดนตรีความถี่วิทยุเดียวกันของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า- แต่เมื่อผู้ใช้จำนวนมากขึ้นเครือข่ายและต้องการข้อมูลมากขึ้นกว่าเดิมสิ่งเหล่านี้คลื่นวิทยุทางหลวงกลายเป็นแออัดมากขึ้นด้วยการจราจรของเซลล์ เพื่อชดเชยผู้ให้บริการโทรศัพท์มือถือต้องการขยายไปสู่ความถี่ที่สูงขึ้นของคลื่นมิลลิเมตร

คลื่นมิลลิเมตรใช้ความถี่ตั้งแต่ 30 ถึง 300 Gigahertz ซึ่งสูงกว่าคลื่นวิทยุที่ใช้ในปัจจุบัน 10 ถึง 100 เท่าสำหรับเครือข่าย 4G และ WiFi พวกเขาเรียกว่ามิลลิเมตรเพราะความยาวคลื่นของพวกเขาแตกต่างกันระหว่าง 1 ถึง 10 มิลลิเมตรซึ่งเป็นคลื่นวิทยุอยู่ในลำดับของเซนติเมตร

ความถี่ที่สูงขึ้นของคลื่นมิลลิเมตรอาจสร้างเลนใหม่บนทางหลวงการสื่อสาร แต่มีปัญหาหนึ่ง: คลื่นมิลลิเมตรถูกดูดซึมได้ง่ายโดยใบไม้และอาคารและจะต้องใช้สถานีฐานที่มีระยะห่างอย่างใกล้ชิดหลายแห่งเรียกว่าเซลล์ขนาดเล็ก โชคดีที่สถานีเหล่านี้มีขนาดเล็กกว่ามากและต้องการพลังงานน้อยกว่าหอคอยเซลล์แบบดั้งเดิม พวกเขาสามารถวางบนอาคารและเสาไฟ

การย่อขนาดของสถานีฐานยังช่วยให้การพัฒนาทางเทคโนโลยีอื่นสำหรับ 5G: MIMO ขนาดใหญ่ MIMO ย่อมาจาก Multiple-Input เอาต์พุตหลายอินพุตและหมายถึงการกำหนดค่าที่ใช้ประโยชน์จากเสาอากาศขนาดเล็กที่จำเป็นสำหรับคลื่นมิลลิเมตรโดยเพิ่มจำนวนพอร์ตเสาอากาศในแต่ละสถานีฐาน

“ ด้วยเสาอากาศจำนวนมาก - เสาอากาศหลายสิบถึงหลายร้อยเสาในแต่ละสถานีฐาน - คุณสามารถให้บริการผู้ใช้ที่แตกต่างกันจำนวนมากในขณะเดียวกันเพิ่มอัตราข้อมูล” Krishnaswamy กล่าว ที่ห้องปฏิบัติการ IC (Cosmic) Columbia High-Speed ​​และ Millimeter, Krishnaswamy และทีมงานของเขาออกแบบชิปที่เปิดใช้งานทั้งคลื่นมิลลิเมตรและ Mimo Technologies "Millimeter-Wave และ Massive Mimo เป็นเทคโนโลยีที่ใหญ่ที่สุดสองแห่ง 5G จะใช้เพื่อส่งมอบอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นและเวลาแฝงที่ต่ำกว่าที่เราคาดว่าจะเห็น"

5G อันตรายหรือไม่?

แม้ว่า 5G อาจปรับปรุงชีวิตประจำวันของเรา แต่ผู้บริโภคบางคนก็มีเปล่งออกมากังวลเกี่ยวกับอันตรายต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้น- ข้อกังวลเหล่านี้จำนวนมากใช้มากกว่า 5G การใช้รังสีคลื่นพลังงานมิลลิเมตรที่สูงกว่าซึ่งผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าไม่ต้องกังวล

“ บ่อยครั้งที่มีความสับสนระหว่างรังสีไอออไนซ์และไอออนไนซ์เนื่องจากการแผ่รังสีคำนี้ใช้สำหรับทั้งคู่” เคนเน็ ธ ฟอสเตอร์ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวภาพของมหาวิทยาลัยรัฐเพนซิลวาเนียกล่าว "แสงทั้งหมดเป็นรังสีเพราะมันเป็นเพียงพลังงานที่เคลื่อนที่ผ่านอวกาศมันเป็นรังสีไอออไนซ์ที่เป็นอันตรายเพราะมันสามารถทำลายพันธะเคมีได้"

รังสีไอออไนซ์เป็นเหตุผลที่เราสวมครีมกันแดดด้านนอกเพราะความยาวคลื่นสั้นแสงอัลตราไวโอเลตจากท้องฟ้ามีพลังงานเพียงพอที่จะทำให้อิเล็กตรอนจากอะตอมของพวกเขาสร้างความเสียหายเซลล์ผิวและ DNA ในทางกลับกันคลื่นมิลลิเมตรนั้นไม่ได้เป็นไอออนเพราะมีความยาวคลื่นนานขึ้นและพลังงานไม่เพียงพอที่จะทำให้เซลล์เสียหายโดยตรง

“ อันตรายเพียงอย่างเดียวของการแผ่รังสีที่ไม่ได้ไอออนเป็นความร้อนมากเกินไป” ฟอสเตอร์กล่าวซึ่งได้ศึกษาผลกระทบต่อสุขภาพของคลื่นวิทยุมาเกือบ 50 ปี "ในระดับที่ได้รับแสงสูงพลังงานคลื่นวิทยุ (RF) อาจเป็นอันตรายได้อย่างแน่นอนสร้างการเผาไหม้หรือความเสียหายทางความร้อนอื่น ๆ แต่โดยทั่วไปแล้วการสัมผัสเหล่านี้จะเกิดขึ้นเฉพาะในการตั้งค่าการประกอบอาชีพใกล้กับเครื่องส่งสัญญาณความถี่วิทยุที่มีพลังสูงหรือบางครั้งในขั้นตอนการแพทย์

ผู้คนจำนวนมากของการใช้ความกังวลเกี่ยวกับการสะท้อนแสง 5G เกี่ยวกับเทคโนโลยีโทรศัพท์มือถือรุ่นก่อน ๆ ผู้คลางแคลงเชื่อว่าการสัมผัสกับรังสีที่ไม่ใช่ไอออนปวดหัวเรื้อรัง- ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการศึกษาหลายพันชิ้นที่ตรวจสอบข้อกังวลเหล่านี้

ในปี 2561 โครงการพิษวิทยาแห่งชาติเปิดตัวมานานหลายสิบปีศึกษาที่พบหลักฐานการเพิ่มขึ้นของเนื้องอกในสมองและต่อมหมวกไตในหนูตัวผู้ที่สัมผัสกับรังสี RF ที่ปล่อยออกมาโดยโทรศัพท์มือถือ 2G และ 3G แต่ไม่ใช่ในหนูหรือหนูตัวเมีย สัตว์ได้สัมผัสกับระดับการแผ่รังสีสูงกว่าระดับสูงสุดที่ได้รับอนุญาตสำหรับการสัมผัสของมนุษย์สี่เท่า

จากข้อมูลของฟอสเตอร์ฝ่ายตรงข้ามจำนวนมากในการใช้การศึกษา RF Waves Cherry-Pick ที่สนับสนุนการโต้แย้งของพวกเขาและมักจะไม่สนใจคุณภาพของวิธีการทดลองหรือความไม่สอดคล้องกันของผลลัพธ์ แม้ว่าเขาจะไม่เห็นด้วยกับข้อสรุปมากมายที่คลางแคลงมีเกี่ยวกับเครือข่ายโทรศัพท์มือถือรุ่นก่อน ๆ แต่ฟอสเตอร์ยอมรับว่าเราต้องการการศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากเครือข่าย 5G

“ ทุกคนที่ฉันรู้จักรวมถึงฉันแนะนำการวิจัยเพิ่มเติมเกี่ยวกับ 5G เพราะมีการศึกษาทางพิษวิทยาไม่มากกับเทคโนโลยีนี้” ฟอสเตอร์กล่าว

ตามวารสารวอลล์สตรีท, Federal Communications Commission (FCC) อนุญาตให้เปิดตัวเครือข่ายไร้สาย 5G ในปี 2562 โดยไม่ต้องเปลี่ยนขีด จำกัด ด้านความปลอดภัยของรัฐบาลกลางก่อนหน้านี้สำหรับการเปิดรับ RF หน่วยงานดังกล่าวตามคำแนะนำจากองค์การอนามัยโลกและสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาไม่เห็นอะไรที่ไม่เหมือนใครในเทคโนโลยี 5G ที่อาจจำเป็นต้องใช้ความระมัดระวังเพิ่มเติมตามแนวทางที่มีอยู่FCC กล่าวรวมอัตรากำไรขั้นต้นที่สำคัญแล้ว

สำหรับผู้สนับสนุนของ 5G หลายคนเชื่อว่าประโยชน์ที่ 5G สามารถมอบให้กับสังคมได้ไกลเกินดุลสิ่งแปลกปลอม

“ ฉันคิดว่า 5G จะมีผลกระทบต่อชีวิตของเราและเปิดใช้งานสิ่งใหม่ ๆ โดยพื้นฐาน” Krishnaswamy กล่าว "แอพพลิเคชั่นประเภทนี้จะเป็นอย่างไรและผลกระทบนั้นคืออะไรเราไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนในตอนนี้มันอาจเป็นสิ่งที่ทำให้เราประหลาดใจและเปลี่ยนแปลงบางสิ่งบางอย่างเพื่อสังคมถ้าประวัติศาสตร์ได้สอนอะไรเรา 5G จะเป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของสิ่งที่ไร้สายสามารถทำเพื่อเราได้"

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม:

• เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโทรศัพท์มือถือรุ่นก่อน ๆ และทำไม 5G จึงเป็นขั้นตอนต่อไป-
• ผู้เชี่ยวชาญด้านสุขภาพอื่น ๆ ทำอะไรได้บ้างต้องพูดเกี่ยวกับการใช้โทรศัพท์มือถือ?
• ค้นหาว่า5G มีอยู่ในพื้นที่ของคุณ-

บทความนี้ได้รับการอัปเดตเมื่อวันที่ 1 กุมภาพันธ์ 2021 โดย Editor Vicky Stein อ้างอิง LiveScience Reference