5G sítě – mýty a fakta

Nástup 5G sítí s sebou přináší mnoho emocí, které jsou generovány tradičním strachem z nového a neznámého. Stejně jako první vlaky spustily kanonádu „zaručených“ zpráv o jejich škodlivosti, neboť jízda vlakem způsobuje závratě, bolesti hlavy a strašlivou smrt, tak se i kolem spuštění 5G sítí vyrojilo velké množství teorií o vražedném vlivu elektromagnetických vln na kmitočtech, na kterých budou 5G sítě provozovány.

Zdroj: FB STOP 5G v ČR

Autorům těchto teorií nijak nepřekáží, že přechod televizního vysílání na standard DVBT2 byl proveden proto, aby pásmo kolem 700 MHz bylo uvolněno pro budování 5G sítí, z čehož plyne, že s elektromagnetickými vlnami na těchto kmitočtech tady žijeme desítky let a nikdo nezapaluje televizní vysílače. Stejně tak vyšší kmitočty v pásmech gigaherzových (démonické milimetrové vlny) jsou používány již léta. Doporučuji shlédnout přehledně zpracované informace zde. Dozvíte se, jaké kmitočty a k jakému účely jsou určeny, a hlavně, že k danému účelu je jejich využití povoleno, neboť toto podléhá velmi přísné regulaci. Například domácí wifi sítě pracují na kmitočtech kolem 2,4 GHz a 5 GHz. A nikoho nedusí, nikoho nezabíjí.

Na emoce logické argumenty neplatí

Každá nová technologie je podrobena pečlivému zkoumání s ohledem na její možné negativní účinky, zvláště pak na zdraví lidí (ale nejen to). Proto vysílací výkony každého vysílače, který vysílá na jakékoliv frekvenci, jsou regulovány. Není účelem tohoto článku zacházet do technických detailů, ono to v diskusích s autory a hlavně hltači a internetovými šiřiči zmíněných teorií ani nemá význam. Na emoce logické argumenty podložené znalostí fyzikálních principů a studiem vědeckých článků o výsledcích výzkumů prostě neplatí. Účelem není ani rozebírat všechny technické detaily a citovat zprávy z výzkumů účinků na zdraví. Velmi srozumitelně to vysvětluje profesionál na slovo vzatý, pan Lukáš Jelínek zde.

Podívejme se ale na přínosy 5G sítí. Zkreslená je představa, že zde jde hlavně o rychlejší stahování filmů a her do chytrých mobilů. Jistě, 5G sítě tento efekt přinesou. Vyšší propustnost umožní na mobilních telefonech sledovat on-line video ve vysokém rozlišení, používat rozšířenou a virtuální realitu apod. Podle vyjádření mobilních operátorů ale nelze předpokládat, že by zákazníci byli ochotni přijmout výrazné zvýšení ceny za rychlejší datové připojení. Operátoři investují do budování 5G sítí obrovské částky. Kdo to tedy zaplatí?

Rychlá komunikace strojů ˜˜– robotů umožní masivnější robotizaci a spolehlivé řízení v reálném čase

Významný podíl využití 5G sítí tedy bude mimo ono stahování filmů a hraní her. Souvisí to s nárůstem přenosové rychlosti v řádech Giga bitů/s a hlavně se zrychlením odezvy volaného serveru nebo jiného zařízení. To plyne ze snížení zpoždění (latence) odezvy, které je oproti současným desítkám milisekund v řádu nižších jednotek milisekund. To vše umožňuje daleko masivnější propojení už tak dost propojeného světa.

Asi nejvýznamnější podíl bude mít využití 5G sítí v průmyslu. Rychlá komunikace strojů – robotů mezi sebou nebo s řídícími systémy umožní masivnější robotizaci a spolehlivé řízení v reálném čase. V této oblasti budou 5G sítě hnací silou průmyslové revoluce. Spolehlivá a rychlá komunikace výrazně ovlivní mobilitu, komunikaci autonomních vozidel mezi sebou, komunikaci s dalšími službami například v rámci chytrých měst. Mohou to být informace o dopravní situaci, o situaci v parkování, kolem jakého obchodu auto projíždí a spousta dalších služeb, které si zatím neumíme představit. Masivnější nasazení (nejen) takovýchto zařízení jako součásti internetu věcí (IoT) generuje potřebu zapojení do všech řídících a kontrolních procesů systémy s umělou inteligencí. Takže i v této oblasti 5G sítě dávají své impulsy pro rychlejší a zrychlený pohyb vpřed.

Ještě k internetu věcí - předpokládá se, že počet těchto věcí dosáhne letos padesát miliard. Časem do internetu věcí bude zapojeno vše, na co si vzpomenete, třeba i podrážky vašich bot, aby vám ohlásily, že je máte opotřebované, ale že kousek od vás je obchod, kde dostanete slevu na nové boty. Sci-fi? No uvidíme. Další významnou oblastí je telemedicína, kdy právě nízká latence a velké a rychlé datové toky umožní např. on-line robotické operace či propojení lékařských konsilií přes celou zeměkouli.

… a ozve se Frankenstein, že pokud do jednoho systému zapojíme nadkritické množství prvků (třeba věcí do internetu věcí), tak si ten systém uvědomí sám sebe a začne si s námi hrát. Když se mě jednou nějaký novinář ptal, z čeho mám u internetu věcí obavy, tak jsem odpověděl – „že nás jednoho dne přestanou potřebovat".

Nabízí se také lékařská diagnostika na velké vzdálenosti, kdy má pacient na sobě (nebo i v sobě) monitorovací zařízení, které on-line komunikuje se zdravotnickým centrem, kde jsou vyhodnocovány výsledky a jsou navrhována opatření. Už existující virtuální realita se posune pomocí 5G sítí kvalitativně mnohem výše. Napomůže i právě telemedicíně, kdy se lékařské konsilium sejde nad pacientem, i když lékaři budou od sebe velmi vzdáleni. Virtuální realita se ale uplatní i v mnoha dalších oblastech, jednou z nich je vzdělávání. V souvislosti s koronavirem jsme si vychutnali výuku on-line a její značné limity. Výuka online s pomocí kvalitní virtuální reality znamená, že se žáci a studenti budou moci přímo podílet na experimentech a studenti medicíny se budou moci vzdáleně účastnit operací. Zde se nabízí i rozvoj holografického – trojrozměrného zobrazení.

V roce 2025 se předpokládá, že měsíční mobilní datový provoz bude 164 exabytů!

5G sítě umožní přesnější a rychlejší řízení energetických soustav v rámci inteligentních sítí – SmartGrid. Bude možno v reálném čase reagovat na poptávku a výkyvy v dodávce elektrické energie. 5G sítě najdou své uplatnění i v zemědělství, kdy zemědělské stroje budou jen dalšími roboty připojenými do internetu věcí. Ale nejen to, existují projekty na inteligentní vinice, kde jsou do sítě propojeny monitorovací zařízení, která vyhodnocují vlhkost půdy, cukernatost hroznů, teplotu apod. Je zřejmé, že 5G sítě zasáhnou do všech oblastí našich životů ať už přímo tím, že se budeme pohybovat v chytrých městech (SmartCity), bydlet v chytrých domácnostech, jezdit v chytrých autech, budeme využívat služeb telemedicíny a vzdělávání, anebo nepřímo přes služby, které sice budou našemu vědomí skryté, ale budou mít na naše životy značný vliv, jako například aplikace v průmyslu, finančnictví apod.

To vše ale předpokládá pohyb a zpracování obrovských objemů dat. V roce 2025 se odhaduje, že měsíční mobilní datový provoz bude 164 exabytů, to je 164 000 000 000 000 megabytů. A z toho 50% proteče přes 5G sítě. V řízení a zabezpečení už se u těchto sítí bez umělé inteligence opravdu neobejdeme. A teď si představte, že 85% z tohoto objemu dat bude v roce 2025 v cloudech. Proč si ostatně tato data ukládat ve svých telefonech, serverech a počítačích, když máme tak rychlé připojení kamkoliv. To ovšem výrazně zvýší nároky na poskytovatele cloudů, a to nejen provozní, ale i bezpečnostní.

Bezpečnost bude hrát klíčovou úlohu při budování, provozování a rozvoji 5G sítí. Zde bude platit mnohem více, že bezpečnost musí být v popředí už u návrhu řešení, zařízení nebo systému do 5G sítě připojeného. Vážným problémem je, že prvky klasické počítačové sítě komunikují prostřednictvím centrálních bodů, kde se dá jednoduše nasadit bezpečnostní opatření – jakýsi hlídací pes. V 5G sítích mohou prvky komunikovat mezi sebou bez centrální kontroly. O to větší důraz musí být kladen na bezpečnost, která musí být vestavěna už do těchto prvků. Nešvar „věcí“ v internetu věcí je v tom, že bezpečnost z důvodů ceny je často silně zanedbávána (ano i vaše domácí kamera, která vám hlídá dům, je takovou „věcí“) Proto výrobci musí mnohem více dbát na bezpečnost. Ta na druhou stranu musí být energeticky efektivní, protože pokud se bezpečnostní prvek podílí na spotřebě zařízení 10 procenty, potom při počtu těchto zařízení celosvětově dá opravdu významnou spotřebu.

Na závěr si ovšem neodpustím osobní poznámku. Internet věcí, jehož masivní rozmach přijde s 5G sítěmi, za nás bude řešit čím dál tím více činností, které jsme dělali a také uměli sami a bez nich. Já patřím do generace, která ještě umí zaparkovat auto mezi dvě podélně stojící auta u chodníku. Předávání zodpovědnosti za naše osudy technologiím bez jejich zásadní kontroly může naplnit předpověď Stephena Hawkinga, že jestli nás jednou něco zahubí, tak to bude umělá inteligence. Nebo proroctví A. C. Clarka v povídce … a ozve se Frankenstein, že pokud do jednoho systému zapojíme nadkritické množství prvků (třeba věcí do internetu věcí), tak si ten systém uvědomí sám sebe a začne si s námi hrát. Když se mě jednou nějaký novinář ptal, z čeho mám u internetu věcí obavy, tak jsem odpověděl – „že nás jednoho dne přestanou potřebovat“ .