تقنية 5G المبسطة: ماذا ومتى وأين وأيها ولماذا؟

مقدمة

يعتبر التحدث إلى شخص ما على جهاز خلوي سلوكًا بشريًا عاديًا. لكن هل تساءلت يومًا ما الذي يحدث بالضبط لصوتك وكيف يتم إرساله إلى شخص ما على بعد أميال؟

انها بسيطة جدا. يحتوي هاتفك على مكون صغير يسمى الميكروفون الذي يلتقط صوتك. تساعد الدائرة المدمجة المدمجة في الميكروفون على تحويل الإشارات التناظرية التي تقوم بها إلى إشارات رقمية. يرسل الهوائي الموجود في الهاتف المحمول هذه الإشارات الرقمية على شكل موجات كهرومغناطيسية إلى برج خلوي والذي بدوره يرسلها إلى برج الخلية المقابل في منطقة المستلم. يقوم برج الاستقبال بعد ذلك بنقل الموجات الكهرومغناطيسية إلى الجهاز الخلوي للمستقبل حيث تحدث عملية التحويل العكسية ويسمع هذا الشخص صوتك.

يجب أن تقرأ: ما مدى أمان شبكة 4G LTE لتصفح الإنترنت واستكشافها؟

لقد تطورت طريقة الاتصال عبر المسافات الطويلة لاسلكيًا أو الاتصالات بمرور الوقت ، ومن ثم تم تقسيمها إلى أجيال ، ويتم تمييز كل منها عن الآخر من خلال الأرقام ، ومن ثم 1G و 2G وما إلى ذلك.

تاريخ

1 إلى 4G

ما تم تطويره أولاً كان الجيل الأول وتم تسميته بـ 1G وتم الإشارة إلى المزيد من الابتكارات البارزة في مجال التكنولوجيا اللاسلكية مع زيادة عدد صحيح في البادئة.

1 جرام

تم استخدام الجيل الأول (1G) لشبكة الاتصالات اللاسلكية المتنقلة للمكالمات الصوتية فقط. تم تطويره في 1970-1980 بعرض نطاق بيانات 2 كيلو بت في الثانية. مع وجود مشكلات في جودة وأمن البيانات المرسلة ، عمل الباحثون والمطورون بجد أكبر للتغلب على أوجه القصور في 1G والتي أدت في النهاية إلى ولادة أنظمة وإشارات رقمية.

2G

تجلت عملية تحويل القياس إلى إشارات رقمية تغييراً هاماً وشكل هذا بداية الجيل الثاني (2G) في مجال الاتصالات السلكية واللاسلكية. باستخدام تقنيات مثل GSM و CDMA ، لم تتحقق الاتصالات عبر مسافات طويلة مع إمكانات نقل صوت أفضل فحسب ، بل يمكن للمستخدمين أيضًا إرسال رسائل نصية وصور إلى مستخدم آخر. بحلول نهاية الألفية الثانية ، يمكن للمستخدمين إرسال رسائل بريد إلكتروني ضمن إطار عمل آمن.

الجيل الثالث 3G

بعد عقد من الجيل الثاني ، ازداد الطلب على نقل البيانات بشكل كبير مما أدى إلى ظهور جيل جديد من الاتصالات اللاسلكية المستخدمة في العديد من البلدان حتى اليوم. أتاح الجيل الثالث (3G) للمستخدمين إجراء مكالمات الفيديو وبث البث التلفزيوني المباشر وتنزيلات أسرع والقدرة على تحميل وإرسال ملفات أكبر في جميع أنحاء العالم. كما تم توفير خدمة التجوال العالمي. تم تسويق شبكة الجيل الثالث بحلول عام 2007 بسرعة 2 ميجابت في الثانية ، مما ساعد على تعزيز الجيل الجديد من الهواتف الخلوية أو الهواتف الذكية كما نسميها عادةً.

4G

توفر تقنية الجيل الرابع نفس ميزات 3G مع بعض الخدمات الإضافية ، لكن الزيادة غير العادية في سرعة التنزيل من 2 ميجابت في الثانية إلى 100 ميجابت في الثانية حثت عمالقة الاتصالات على تمييز هذا التقدم كجيل جديد تمامًا. كان سبب هذه السرعات العالية ضروريًا مع مراعاة متطلبات استخدام الإنترنت أثناء الحركة. على سبيل المثال ، تتطلب الطائرات والقطارات السريعة وما إلى ذلك اتصالاً ثابتًا بالإنترنت أثناء السفر بسرعة عالية وعلى ارتفاع. يتطلب 4G أجهزة باهظة الثمن ومعقدة ومع ظهور 5G ، ستكون هذه التكنولوجيا موجودة لسنوات عديدة قادمة.

ما هو 5G؟

5G هو الجيل الخامس من التكنولوجيا اللاسلكية. سيسمح لأي شخص بتنفيذ جميع الأنشطة المعتادة التي تتم على جهاز خلوي ولكن بسرعة لا يمكن تصورها. ستفتح هذه السرعة المذهلة أيضًا الأبواب أمام بُعد جديد لتكنولوجيا الإنترنت لم نشهده من قبل. لن يسمح فقط للمستخدمين بتصفح مواقع الويب التي تم إنشاؤها على الواقع الافتراضي ، وتحميل أو تنزيل مقاطع فيديو فائقة الدقة ، واستخدام تطبيقات أو ميزات كثيفة البيانات ، ولكنه سيسمح أيضًا للمستخدم بتوصيل جزء كبير من الأجهزة المستخدمة في المنزل وبالتالي تحويل إلى منزل ذكي وكل ذلك بدون القليل من التأخير. بمعنى أكثر تقنية ، تقدم 5G ثلاثة جوانب جديدة إلى الجدول: سرعة أكبر (لنقل المزيد من البيانات) ، وزمن انتقال أقل (لتكون أكثر استجابة) ، والقدرة على توصيل الكثير من الأجهزة في وقت واحد (المنازل الذكية بأجهزة ذكية ).

متى سيتم تنفيذ هذا؟

بينما بدأ البحث والتطوير في تكنولوجيا 5G في عام 2008 ، تم اختبار التكنولوجيا لأول مرة بنجاح في عام 2018 من قبل شركة كوريا للاتصالات في دورة الألعاب الأولمبية الشتوية لعام 2018. أجرت AT&T و Verizon الاختبارات في عدد قليل من المدن في الولايات المتحدة بينما بدأت Vodafone في المملكة المتحدة في أبريل 2018. سيتم إطلاق تقنية 5G عالميًا في عام 2019 مع إطلاق العديد من الأجهزة المتوافقة في النصف الأول من العام. استخدمت أولى عمليات نشر 5G اللاسلكي الثابت ، مثل النطاق العريض اللاسلكي المستخدم في المنزل بسبب اعتماد تقنية الموجة المليمترية التي تتطلب أبراجًا خلوية صغيرة متعددة في منطقة بدلاً من برج خلوي تقليدي واحد. يتطلب تركيب عدة أبراج لتغطية مساحة صغيرة استثمارًا رأسماليًا ضخمًا ووقتًا. بحلول عام 2020 ، سيستخدم عدد كبير من الأشخاص شبكات الجيل الخامس 5G في جميع أنحاء العالم. وفقًا لشركة Ericsson ، الشركة التي تصنع بعضًا من البنية التحتية الخلوية ، سيكون هناك أكثر من 1.5 مليار منا متصل بشبكة 5G بحلول عام 2024.

أين سيتم تنفيذ هذا؟

بدأ سباق الفئران العالمي لتطبيق 5G! مع المنافسة الشرسة بين معظم البلدان ، ستخرج تجربة 5 جي قريبًا من النظرية إلى الواقع. لقد نفذت القوى العظمى بالفعل مراحل اختبار في عدد قليل من المدن مع عدم تخلف البعض الآخر عن الركب.

بدأت الدول التالية 5G بنطاق محدود:

1) الولايات المتحدة الأمريكية

2) الصين

3) روسيا

4) المملكة المتحدة

5) فرنسا

كما بدأت دول مثل كوريا الجنوبية وألمانيا واليابان في الاستثمار بكثافة في البنية التحتية لشبكات الجيل الخامس.

ما هي الأجهزة الخلوية التي ستكون متوافقة؟

الفكرة الأولى التي غالبًا ما تتبادر إلى أذهاننا هي هل سيصبح هاتفي الحالي لبنة بمجرد إطلاق 5G. الجواب ليس على الإطلاق. على الرغم من أن 5G ستكون متاحة بحلول عام 2019 ، إلا أنها ستتطلب سنوات عديدة أخرى للانتقال الكامل من شبكة 4G إلى شبكة 5G لأنها تتطلب تكاليف ضخمة. في المرحلة الأولية ، ستنشر شركات الاتصالات 5G تدريجياً من المدن الحضرية إلى البلدات الأصغر. تعهد أكثر من 10 من مصنعي الأجهزة الخلوية على مستوى العالم بتقديم هاتف 5G في عام 2019. ومن أشهرهم:

• سامسونج
• ال جي
• HTC
• ون بلس
• نوكيا
• هواوي
• شاومى
• فيفو
• سوني
• أسوس

لم تعلن شركة Apple عن أي هاتف iPhone 5G رسميًا حتى الآن. ربما تنتظر شركات الاتصالات لتوسيع شبكات 5G الخاصة بها قبل أن تطلق قطعة رئيسية.

لن تكون الأجهزة المتوافقة مع 5G ذات فائدة حتى تتبنى شركات الاتصالات التكنولوجيا الجديدة. أولئك الذين بدأوا التجارب بالفعل هم:

• AT&T
• الإتصالات الصينية
• دويتشه تليكوم
• إن تي تي دوكومو
• البرتقالي
• Singtel
• سبرينت
• تلسترا
• تيم
• فيريزون
• مجموعة فودافون

لماذا هناك حاجة لتطبيق 5G؟

يتحرك العالم عبر الهاتف المحمول ويتزايد استهلاك البيانات بشكل كبير كل عام ، لا سيما وأن بث مقاطع الفيديو والتسجيلات الصوتية عبر الإنترنت يكتسب شعبية. تتمتع 4G الحالية بالقدرة على توفير إنترنت أسرع ولكن عندما يتعلق الأمر بعدد المستخدمين ، فإن الانقطاعات في الخدمة ، خاصة عندما يحاول الكثير من الأشخاص في نفس المنطقة الوصول إلى خدمات الهاتف المحمول عبر الإنترنت في نفس الوقت. للتغلب على هذا العيب ، فإن 5G أفضل بكثير في التعامل مع آلاف الأجهزة في نفس الوقت ، من الهواتف المحمولة إلى أجهزة استشعار المعدات ، وكاميرات الفيديو إلى أضواء الشوارع الذكية.

ستكون أكبر الفوائد الملحوظة هي السرعة. من المتوقع أن تقدم 5G في مكان ما بين 80-100 ميجابت في الثانية مما يعني الحصول على النطاق العريض السلكي مثل السرعة أثناء التنقل. سيحدث هذا تغييرًا كبيرًا عندما يتعلق الأمر بتنزيل الأفلام أو الملفات الكبيرة أو ممارسة الألعاب. سيتم دفق الفيلم بسلاسة حيث يؤدي تدفق الموسيقى حاليًا إلى إسقاط متطلبات أجهزة التخزين. يمكن أن تصبح تجارب الواقع المعزز التي يُنظَر لها حاليًا حقيقة ، أو ألعاب بجودة الكمبيوتر الشخصي على هاتفك المحمول "بدون تأخير" أو إجراء مكالمات فيديو متعددة الاتجاهات دون أي مشاكل.

أحد أهم التطورات التي تحدثنا عنها أثناء تطبيق 5G هو تحقيق مفهوم السيارات الآلية. سيكون الجيل الأول من السيارات ذاتية القيادة مكتفيًا ذاتيًا ، لكن الأجيال القادمة ستتفاعل مع السيارات الأخرى والطرق الذكية لتحسين السلامة وإدارة حركة المرور. المفهوم هنا هو أن كل شيء على الطريق سيتحدث إلى كل شيء آخر ، وللقيام بذلك بدقة ، فإن المطلب الرئيسي هو الحد الأدنى من الكمون الممكن. ستتبادل جميع السيارات حزمًا صغيرة جدًا من المعلومات على الفور تقريبًا. هذا هو المكان الذي يلعب فيه زمن انتقال 5G أقل من واحد ميللي ثانية ، عندما يتم إطلاق حزمة من البيانات مباشرة بين سيارتين أو ترتد من سيارة إلى خلية صغيرة على عمود مصباح إلى سيارة أخرى.

ستكون هناك تطورات لا يمكننا توقعها ولكن نتخيل قيام طائرات بدون طيار بمهام البحث والإنقاذ وتقييمات الحرائق ومراقبة حركة المرور ، مع إجراء اتصالات لاسلكية لا تشوبها شائبة مع بعضها البعض ومحطات أرضية على شبكات 5G. سيحدث تغييرات كبيرة في ألعاب الفيديو والرياضة والتسوق. يمكن للمستشفيات إنشاء شبكات استشعار ضخمة لمراقبة المرضى ، ويمكن للأطباء وصف حبوب ذكية لتتبع الامتثال ، ويمكن لشركات التأمين حتى مراقبة المشتركين لتحديد العلاجات والعمليات المناسبة.

بالإضافة إلى احتياجات المستهلك العامة ، ستسمح شبكة 5G أيضًا ببنية تحتية مرورية متصلة ، ومجتمعات ومدن ذكية ، وإنترنت الأشياء الصناعية حيث تعمل المصانع البعيدة دون تدخل محلي وتعليم شامل - وكلها تعتمد على 5G.

ملخص

قال العم بن ذات مرة لرجل العنكبوت ، "مع القوة العظيمة تأتي مسؤولية كبيرة". ولكن في حالة 5G يكون العكس. نحن ، شعوب الأرض ، لدينا الرغبة في أن نكون مسؤولين عن سرعات إنترنت كبيرة بدون تأخير ، ولهذا فإننا نحتاج إلى قوة كبيرة للإنترنت.

اقرأ أيضًا: كيفية إصلاح مشكلة نفاد مساحة التخزين على Android

ليس هناك شك في أن 5G ستغير قواعد اللعبة في جميع المجالات سواء تعلق الأمر بمنزلك أو عملك. ستكون القوة المطلقة من العنان كبيرة لدرجة أن إمكاناتها الحقيقية وكيف يمكن استخدامها لإفادة البشرية على أكمل وجه ستكون غير واردة حتى الآن. سيتعين علينا أن نعيشها قبل أن يتم تطوير ابتكارات جديدة ومفيدة على أساس 5G. ولكن يمكننا الاستعداد لنقول وداعًا لمشكلات التخزين المؤقت ، والاضطرابات في الأماكن المزدحمة ، بينما نقول مرحبًا بكم في أهم الاتجاهات في التكنولوجيا اليوم: إنترنت الأشياء (إنترنت الأشياء) ، والذكاء الاصطناعي (الذكاء الاصطناعي) ، والواقع المعزز (الواقع المعزز) والعديد من الاتجاهات اللامحدودة الاحتمالات.