Under våren har 5G, den femte generationens mobiltelefonisystem, så smått börjat lanseras i Sverige. Mobiloperatörerna utlovar högre hastigheter och allmänt bättre mobilnät, men inom teknikindustrin finns det högre förhoppningar än så. Så vad är det vi ska ha 5G till?
Innan vi kommer in på vad man vill göra med 5G kan det vara bra att fundera på vad det är. På en väldigt allmän nivå så behöver ett mobiltelefonisystem innefatta trådlös kommunikation, som består av signaler till och från ett större eller mindre antal mobiltelefoner (eller smarta klockor, surfplattor, etc), och någon typ av bakomliggande system som kan vidarebefordra information till det vanliga telefonnätet eller internet. I skarven mellan dessa två nätverk finns de så kallade basstationerna, som för de flesta av oss är den mest synliga delen i mobilnätet (förutom vår egen telefon då). Kommunikationen mellan basstationerna och de enskilda mobilerna sker med hjälp av elektromagnetiska vågor, s.k. radio- och mikrovågor. En "generation" av mobiltelefonisystem är en sorts överenskommelse eller standard som täcker allt från vilka frekvenser av elektromagnetisk strålning man använder och hur basstationerna är uppbyggda, till hur informationen som skickas över mobilnätet ska se ut för att kännas igen och tolkas rätt av både mobiler och basstationer. Det handlar alltså inte om en enskild uppfinning eller teknisk förändring utan ett helt paket av förändringar som samverkar på olika sätt.
Den rent tekniska förändring som fått mest uppmärksamhet när det gäller 5G är att man planerar att börja använda högre frekvenser, vilket i sig kan göra det möjligt att överföra data i en högre takt, men 5G öppnar också för att paketera informationen som skickas på ett mer effektivt sätt, strukturera om systemet bakom basstationerna och börja använda sändar- och mottagarantenner med fler antennelement i basstationerna. Med fler antennelement blir det lättare både att skicka ut elektromagnetiska vågor i en bestämd riktning och skilja på de elektromagnetiska vågor man tar emot från olika mobiltelefoner (det funkar lite som när man bestämmer riktning med hjälp av radar). Ju bättre man kan skilja signaler från olika telefoner åt desto fler kan ha kontakt med samma basstation samtidigt utan att det blir problem. Tillsammans innebär de här förändringarna att man, jämfört med tidigare generationers mobiltelefoni, ska kunna överföra information i en högre takt, skapa utrymme för fler samtidiga användare av mobilnätet och minska fördröjningen i informationsöverföringen (så kallad latens).
Om man till vardags använder 4G-nätet utan problem kan man kanske fråga sig om någon av de här förbättringarna egentligen behövs. Grejen är att de mobiloperatörer som bygger 5G-nätet inte enbart är ute efter att tillgodose behoven hos mobilanvändare så som de är idag. Dels verkar man anta att den typ av mobilanvändare som redan finns - såna som du och jag som har mobiltelefoner och ringer och surfar med dem - kommer att öka sina krav på hastighet och pålitlighet i anslutningen. Kanske kommer de också att ha fler enheter per person, som en mobiltelefon plus en smart klocka med eget SIM-kort. Det är något man vill vara förberedd på för att inte tappa kunder. Men utöver detta tror man också att ett annat sätt att använda mobilnätet kommer att öka i framtiden - nämligen att det kommer att användas för kommunikation mellan maskiner.
Tänk dig att du kör en bil som är utrustad med avancerad teknik för att hjälpa dig som förare - kanske kan den till och med köra utan din hjälp i enkla situationer som motorvägskörning. Plötsligt förändras något i trafiksituationen - det kanske bildas en kö på motorvägen, eller så kommer en kraftig regnskur och försämrar sikten och gör vägbanan hal. I de flesta fall lägger du märke till de här sakerna när du kommer fram till dem (ok, Google skulle kunna hinna varna dig för bilkön om du var tillräckligt långt ifrån den när den bildades). Om bilarna i sig kunde kommunicera sinsemellan skulle de som nått kön, eller regnvädret, automatiskt kunna varna andra bilar i närheten. Om de kunde kommunicera med infrastrukturen - säg att det skulle finnas sändare i exempelvis trafikskyltar - skulle de kanske kunna få ännu mer information. Beror kön på ett vägarbete, behöver man temporärt ändra hastighetsbegränsningen på en vägsträcka? Den typen av information skulle kunna nå själva bilen automatiskt och visas på t.ex. heads up-displayer och liknande. För en bil med kapacitet att vara självkörande skulle det också kunna göra det lättare för den att anpassa sig efter omständigheterna eller förvarna den mänskliga föraren när han eller hon behöver ta över. Det här skulle dock kräva pålitlig, snabb trådlös kommunikation med låga nivåer av fördröjning mellan ett stort antal användare (bilar och sändare i infrastrukturen). Det är några av de saker som 5G-tekniken utlovar, och därför hoppas man att den ska göra det möjligt att på allvar få igång kommunikation mellan fordon samt mellan fordon och infrastruktur.
Ett annat användningsområde man brukar prata om för 5G är i så kallade smarta städer, som i det här fallet bland annat innefattar att ha stora mängder sensorer utplacerade för att känna av allt från trafikflöden till vattenläckor. Sensorerna ska kunna kommunicera via mobilnätet för att slå larm eller leverera data. Man vill också använda 5G för att förbättra folks hälsa, t.ex. genom att skapa bärbara sensorer som kan slå larm via mobilnätet om något går fel, och för att ta automation i fabriker ytterligare några steg längre. Den här översikten från IEEE ger en ganska bra bild av vad folk hoppas kunna åstadkomma (den är också två år gammal, men en snabb trendspaning pekar på att förhoppningarna håller i sig - kolla t.ex. här, här och här för en inblick i vad folk i branschen vill göra).
Som alltid med framtidsvisioner är det viktigt att komma ihåg att ingen vet riktigt hur utvecklingen kommer att bli. Vissa tillämpningar som man hoppas mycket på kommer antagligen att visa sig vara svåra att förverkliga eller mindre användbara än man trott, samtidigt som det kommer att dyka upp nya idéer när folk börjar använda tekniken och se möjligheterna. Eftersom 5G precis börjat införas i stor skala kommer det också att dröja ett tag innan vi vet exakt hur väl det faktiskt funkar i praktiken. Oavsett hur det kommer att gå är det bra att veta att de stora effekterna av den femte generationens mobiltelefoni inte nödvändigtvis kommer att vara kopplade till vanliga mobiltelefoner utan till helt andra typer av tekniska prylar - som pratar med varandra.
Inga kommentarer:
Skicka en kommentar