5G технологии и здоровье
Почему считается, что технология 5G может нанести вред здоровью? Термин 5G означает пятое поколение мобильных технологий. Основой механизм здесь — это использование высокочастотных волн для увеличения пропускной способности.
Электромагнитное поле (ЭМ) — это форма энергии, которая возникает в результате потока электричества. ЭМ поле существуют везде, где есть линии электропередачи или розетки, независимо от того, включены электроприборы или нет. ЭМ-излучение представляет собой спектр волн и частот различной длины, измеряемых в герцах (Гц).
Радиоволны, микроволны, инфракрасный свет, видимый свет и ультрафиолет относятся к низкочастотному диапазону (50-60 Гц). Такое излучение называется неионизирующим и безвредно для организма. В свою очередь ионизирующие рентгеновские и гамма-лучи обладают достаточной энергией для разрушения молекул, а значит причиняют ущерб здоровью человека.
В основном воздействие радиочастотных волн исходит от таких устройств как мобильные телефоны, планшеты, медицинские аппараты и телевизионные антенны.
Наиболее распространенным последствием излучения является нагрев. Высокие дозы ЭМ лучей могут привести к ожогам и прочим повреждениям. Но мобильные устройства излучают радиочастотные волны на низком уровне.
Designed by drobotdean/Freepik
Внедрение 5G
Не стоит рассчитывать на то, что 5G быстро вытеснит LTE. История развития телекоммуникационной индустрии показывает, что с момента появления нового поколения сотовой связи и до пика ее популярности проходит порядка 20 лет. Таким образом, 4G, представленный в 2010 году, достигнет пика в 2030-м, по крайней мере, в глобальном масштабе. Но соотношение используемых технологий изменится быстрее. К 2019 году распределение 2G, 3G и 4G будет составлять 37,5%, 37,5% и 25% соответственно. Предполагается, что к 2024 году на 4G будет приходиться 60% сетевого трафика.
Так что речи о сколько-нибудь скорой замене 4G и даже 3G не идет, тем более, что 4G, точнее, LTE-A Pro, является неотъемлемой частью процесса плавного перехода на 5G.
Новые радиомодули для смартфонов уже поступили в производство и к началу следующего года появятся в потребительских устройствах. Они позволят использовать 4G и 5G совместно, подобно тому, как сейчас смартфоны переключаются между 3G и LTE.
Пока сети пятого поколения остаются заботой операторов связи. Крупные телекоммуникационные компании России активно работают над внедрением этого стандарта. Ожидается, что время Чемпионата мира по футболу 2018 года будут протестированы первые в России сегменты сетей пятого поколения. Они обеспечат трансляцию видео с камер, установленных на стадионах, так же, как это происходило на зимней Олимпиаде в Пхёнчхане.
Поделиться
Опасны ли 5G сети для здоровья?
Технология 5G требует много новых базовых станций. Однако, поскольку передатчиков больше, каждый из них может работать на меньшей мощности, чем предыдущие 4G технологии, а значит вероятность облучения от 5G антенн ниже.
“На уровнях, использованных для 5G (и более ранних мобильных технологий), тепловое воздействие не является вредным”, — утверждает профессор Международной комиссии по защите от неионизирующих излучений (International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) Родни Крофт.
«Максимальный уровень излучения, который кто-либо может получить от 5G (или любых других сигналов в общественных местах), настолько мал, что до сих пор не наблюдалось повышения температуры».
Доказано, что использование гарнитуры и соблюдение большего расстояния между устройством и телом уменьшают вероятность облучения. Некоторые исследователи утверждают, что воздействие излучающих устройств на маленьких детей более пагубно из-за их меньшей толщины черепа и повышенного воздействия на мозг.
Лекарство от 5G
Паника вокруг технологии заставила комитет сетей будущего при американском Институте инженеров электротехники и электроники (IEEE) выпустить доклад «Системы связи 5G и пределы воздействия радиочастот», где оценивались нормативы по воздействию радиочастот на человеческий организм. Авторы отчета опросили двух членов комитета — Рода Уотерхауза, специалиста по микроволновой фотонике и электромагнитным волнам, технического директора компании Octane Wireless, и старшего сотрудника IEEE Дэвида Витковски, эксперта по беспроводной связи.
Специалисты подняли два международных документа, в которых содержатся ограничения по влиянию радиочастот на организм: нормы международной комиссии по защите от неионизирующего излучения ICNIRP, существующие с 1998 года, и стандарт IEEE C95.1, выпущенный в 2005 году. Эти нормы периодически пересматривают и обновляют.
Уотерхауз, объясняя воздействие миллиметровых волн, призывает помнить, что радиоволны сотовых вышек попадают в спектр неионизирующего излучения, которое не может нанести вред ДНК и вызвать рак, как это делает ионизирующее излучение. Единственное, что умеют радиоволны, направленные на человека, — разогреть ткани. Чрезмерное воздействие грозит перегревом до опасных уровней.
«Влияние и глубина проникновения волн в человеческое тело уменьшаются с увеличением частот, — подчеркивает Род Уотерхауз. — Преимущество состоит в том, что ваша кожа не повредится, поскольку миллиметровые волны будут отражаться от ее поверхности».
«Ионизирующее излучение, такое как рентгеновские и гамма-лучи, состоит из фотонов, несущих энергию, достаточную для разрыва связей, которые удерживают молекулы между собой. Фотоны электромагнитных волн промышленной частоты и радиочастотных волн обладают гораздо меньшей энергией, не достаточной для подобного эффекта», — объясняла Всемирная организации здравоохранения.
«Радиофобия — это существенная проблема, которая может воспрепятствовать развитию сетей. И надо присоединиться к тем усилиям, которые сейчас предпринимают региональные власти, и мы в этом будем принимать всяческое участие — в донесении до населения всей абсурдности этих утверждений», — подчеркивает замглавы Минкомсвязи Олег Иванов.
Внедрение 5G в России
Компания МТС первой среди российских операторов мобильной связи получила лицензию на оказание услуг связи стандарта 5G и готовится развернуть высокочастотные сети в «дальнем» диапазоне 24,25-24,65 ГГц в 83 субъектах. Лицензия будет действовать до 16 июля 2025 года.
Первыми пользователями сети станут бизнес-клиенты и крупные производственные предприятия, но о масштабном покрытии речи нет: частота, прописанная в лицензии, не позволяет привести 5G в каждый дом. По данным «Коммерсанта», Минкомсвязи не может обеспечить приоритет проектам частоты 3,4–3,8 ГГц из-за позиции силовых ведомств.
«Частоты выше 6 ГГц имеют неудовлетворительные характеристики распространения», — говорится в Концепции создания и развития сетей 5G/IMT-2020, которую разработало Минкомсвязи.
Развитие 5G-сетей входит в федеральный проект «Информационная инфраструктура» из национальной программы «Цифровая экономика», но результаты проработки плана оставляют желать лучшего. Концепция внедрения новых стандартов связи не утверждена, операторы не могут надеяться на реализацию проекта из-за бюрократических препятствий, касающихся доступа к жилым домам и рынку электроэнергии.
В итоге Минкомсвязи пока не располагает простыми решениями, которые бы помогли освободить полосу в диапазоне 3,4–3,8 ГГц для гражданского использования сетей нового поколения.
Что дает технология 5G
Если сети 4G способствовали появлению таких компаний, как Uber, Airbnb, TikTok и Netflix, то 5G может оказать влияние совершенно другого уровня. Скорость передачи данных здесь в 20 раз выше, чем у предшественника, и достигает 20 Гбит/с, тогда как 4G дает всего 1 Гбит/с. Эта разница позволяет загружать десятки полнометражных фильмов на устройство за несколько секунд.
Онлайн-игры прекратят виснуть, качество изображения во время видеозвонков станет четким, погружение в виртуальную реальность — полноценным и объемным. C 5G к сети можно будет подсоединять сразу несколько устройств, не опасаясь, что качество сигнала ухудшится.
Иной уровень развития получит интернет вещей: к сети можно будет подключать холодильники, стиральные машины, носимые гаджеты, устройства общения между автомобилями.
В медицине стандарты 5G модернизируют качество услуг. К примеру, импланты для диагностики сердечно-сосудистых заболеваний смогут отправлять данные врачам автоматически; постоянный доступ в интернет и мгновенная передача сигнала позволят проводить сложнейшие процедуры на расстоянии.
Беспилотный транспорт с помощью 5G перейдет на новый этап развития: автономное управление автомобилями, оснащенными технологиями машинного зрения, станет значительно проще в условиях моментальной передачи данных.
Все эти преимущества могут стать доступны повсеместно уже в ближайшие 20 лет: помимо инженерно-технических вопросов придется решить правовые, то есть разработать единый стандарт 5G, а также политические, то есть урегулировать претензии держав друг к другу по вопросам технологического превосходства. К тому же придется дождаться, когда производители смартфонов подгонят свои устройства под мощности новой сети.
Новые стандарты мобильной связи
Не так давно «золотым» стандартом связи считалась технология 3G. И вот уже на смену ей пришло новое, четвёртое поколение стандартов мобильных коммуникаций, известное как 4G. Но наряду с термином 4G в последнее время часто употребляется также аббревиатура LTE. Что она обозначает и каковы различия между этими двумя терминами?
Что такое стандарт 4G
Стандарт 4G был принят в 2008 году Международным союзом электросвязи (МСЭ), координирующим глобальные сети и радиосвязь. Главной отличительной особенностью нового стандарта стала скорость передачи и приёма данных, минимальный порог которой составил 100 Мбит/с, а максимальный — 1 Гбит/с. Если сравнивать с показателями 3G-интернета, имеющего реальную среднестатистическую скорость 20 Мбит/с, то четвёртое поколение стандартов беспроводной связи может похвастаться скоростью в 50 раз большей.
Сети 4G (четвёртого поколения) — самые быстрые из доступных на данный момент
На полное массовое внедрение технологии 4G потребуется ещё несколько лет, но уже сейчас многие пользователи, чьи мобильные операторы поддерживают новые стандарты, могут оценить её основные преимущества:
высокую скорость передачи данных как при загрузке информации в сеть, так и при скачивании её из интернета;
возможность просмотра видео в формате HD (с высокой чёткостью);
качественную голосовую связь;
широкополосный доступ в сельских районах;
безопасность передачи данных по IP;
снижение времени пинга (отклика при взаимодействии между сервером и устройством), что очень важно при общении по «Скайпу» и в онлайн-играх.
Что такое технология LTE
Термин LTE появился вскоре после принятия стандарта 4G. Заявленные для четвёртого поколения параметры скорости на тот момент являлись недостижимыми. Они стали своеобразной условной целью для операторов, что и отразилось в аббревиатуре LTE (Long-Term Evolution). В переводе с английского это означает «долгосрочное развитие», ориентированное на перспективу.
Соответствующая технология LTE была разработана международной организацией 3GPP, специализирующейся на мобильной телефонии. С одной стороны её можно считать начальной ступенью развития высокоскоростных мобильных коммуникаций, неким промежуточным звеном между технологиями 3G и 4G, а с другой — она является преемником более ранних сетей UMTS и CDMA 2000. В Западной Европе LTE часто называют 3,9G-сетью, так как по заявленным параметрам она очень близка к 4G, но по реальной скорости пока не дотягивает до неё. В России первую подобную сеть внедрила в 2012 году компания Yota.
Рост скорости передачи данных в сети 4G наиболее заметен при загрузке высококачественного видео
Под влиянием консорциума 3GPP и маркетологов, продвигающих LTE, Международный союз электросвязи разрешил именовать новый стандарт как 4G. В результате операторами и разработчиками мобильных устройств стали использоваться оба термина (4G и LTE) в одной маркировке, в связи с чем возникла некоторая путаница в понятиях.
1G 2G 3G 4G — поколения беспроводной связи
Тенденция увеличения передаваемого объема информации, в системах сотовой связи, создала предпосылки для постоянного эволюционирования мобильных телесистем. В процессе решения проблем пропускной способности, развитие сотовых систем разделилось на четыре основных поколения.
Первое поколение 1G
На сегодняшний день, данный стандарт является устаревшим, и больше не используется. В сетях 1G передавался аналоговый радиосигнал, по протоколу NMT.
Второе поколение 2G
В отличие от первого, относится к цифровым сетям мобильной связи. Сети 2G, в настоящее время, активно используется Российскими операторами сотовой связи для передачи голосового трафика и передачи пакетных данных.
Основными стандартами связи в сетях второго поколения являются GSM и CDMA. Для стандарта GSM разработана технология передачи пакетных GPRS, где собранная в пакеты информация передается по голосовым каналам. Скорость передачи по технологии GPRS (2,5G)может достигать до 115 кбит/с.
Стандарт CDMA использует технологию передачи пакетных данных EDGE (2.75G), где скорость передачи достигает 384 кбит/с. Частотный диапазон поддерживающийся GSM сетях – 850,900,1800,1900 МГц.
Третье поколение 3G
Это набор сервисов, которые построены по принципу пакетной передачи данных. Они объединяют в себе высокоскоростной доступ к услугам интернет и технологию передачи голосового трафика. Сети 3G включают в себя пять стандартов передачи данных WCDMA(UMTS), CDMA2000, EV-DO, TD-CDMA.
Наиболее распространенным, среди операторов мобильной связи в России, является стандарт UMTS, который активно используют Мегафон, МТС и Билайн. Так же Российский оператор SkyLink, предоставляет услуги высокоскоростного доступа к сети интернет, используя стандарт CDMA450.
Стандарт UMTS используя технологию WCDMA (множественного широкополосного доступа с кодовым разделением каналов), что позволяет развивать скорость передачи данных до 42 Мбит/с. Стандарт UMTS поддерживает три основных протокола передачи данных:
- HSDPA – высокоскоростная передача пакетных данных, по нисходящим каналам, базовой станции к абоненту. Использование протокола HSDPA (3,5G) позволяет достигать скорости до 10 Мбит/с.
- HSUPA – технология высокоскоростной передачи пакетных данных, по каналу абонент – базовая станция. Максимальная скорость стандарта HSUPA может достигать 5,7 Мбит/с. Этот стандарт дает возможность выгрузки больших потоков информации, что позволяет комфортно использовать современные программы поддерживающие видеосвязь.
- HSPA+ – стандарт который позволяет достигать скорости пакетной передачи данных по нисходящему соединению 42,2 Мбит/с, по исходящему 5,76 Мбит/с. Протокол HSPA+ (развитый высокоскоростной пакетный доступ), является поколением сотовой связи 3,75G.
Четвертое поколение 4G
Cамое перспективное, на сегодняшний день, поколение сотовой связи, отличается от предыдущих, высокой скоростью передачи данных и повышенными требованиями к передаче голосового трафика. Сети четвертого поколения используют две технологии передачи данных LTE и WIMAX.
- Стандарт LTE – это эволюция двух стандартов передачи пакетных данных CDMA и UMTS. Скорость передачи данных с применением стандарта LTE, на нисходящем соединении, может достигать 326 Мбит/с, на исходящем 172 Мбит/с. Данный стандарт широко используется Российскими операторами сотовой связи, такими как Мегафон, МТС и Билайн. Диапазон частот Российских операторов работающих в сетях 4G по протоколу LTE – 2,5-2,7 ГГц.
- Стандарт WIMAX – это технология для предоставления беспроводной связи на большие расстояния. Данная технология позволяет получить высокоскоростной доступ к сервисам передачи данных с максимальной скоростью до 1 Гбит/с.
Самой существенной проблемой развития сетей четвертого поколения является то, что в обоих стандартах используются один и тот же частотный диапазон. Это послужило дополнительным поводом для использования стандарта LTE большинством мировых операторов сотовой связи, в том числе и в России.
Когда мы это увидим?
В Великобритании и США основные мобильные операторы уже тестируют сети пятого поколения, а в Японии операторам предоставили бесплатный доступ к 5G-частотам. Как дело обстоит у нас?
Государственная программа «Цифровая экономика» предусматривает устойчивое покрытие 5G во всех крупных городах-миллионниках к 2024 году. В настоящее время Тele2 и Ericsson развернули пилотную зону в Москве на Тверской улице, до конца года готовятся подобные зоны в Санкт-Петербурге и Казани. Что касается коммерческих сетей, то ожидается, что они появятся в России уже через два года.
Есть и сложности. Дело в том, что наиболее подходящий диапазон для быстрого и дешевого запуска 5G (3,4-3,8 ГГц) в настоящее время занят силовыми ведомствами и требует решения об освобождении на государственном уровне.
Преимущества и возможности сетей 5-го поколения поистине огромны. Но, в любом случае, не стоит ожидать молниеносной революции. Ранние развертывания уже начались, и о перспективах 5G знает все больше людей. Однако полностью работающие сети 5G, которые могут поддерживать передовые сценарии использования, все еще находятся в стадии разработки. Что ж, ожидаем невероятного цифрового будущего на высоких скоростях.
В чем заключаются преимущества 5G для обычных пользователей и умных устройств
— Каждые несколько лет консорциум 3GPP выпускает релизы с новыми свойствами. С одиннадцатым релизом у нас появился LTE, то есть 4G — это коммерческое название так же, как GSM для 2G. А с 15-м релизом — 5G, никаких коммерческих названий для него придумывать не стали. Систематизация поколений говорит о том, что происходит некое эволюционное развитие, а не революция в стандартах связи.
Я бы сказал, что 5G, по крайней мере, в текущей редакции, — это 4G на стероидах. На самом деле никакого сверхъестественного перехода не произошло, а вот улучшение абсолютно всех функций 4G и добавление к ним новых вещей наблюдается.
5G обеспечивает до 10 Гбит/с пиковой скорости передачи данных, улучшена энергоэффективность, то есть появилась возможность подключать к сети сенсоры, датчики и отдельные энергоэффективные устройства, которые могут жить на одной батарейке по шесть-восемь лет
Поддерживается высокая скорость передвижения объектов (до 500 км/ч), что важно, например, для скоростных поездов
При вспышке коронавируса и введении режима самоизоляции люди стали значительно больше работать из дома, что привело к повышению нагрузки на сеть. А 5G в том же частотном диапазоне может быть до трех раз эффективнее, чем 4G. Все операторы заявили, что если бы 5G уже была развернута, мы бы легче справились с такой нагрузкой.
Одна из задач 5G — создание базы для интернета вещей (IoT). IoT — это коммерческое название для некого набора бизнес-кейсов, оно необходимо, чтобы отличать обычный интернет от интернета вещей. В обычном интернете потребитель и генератор информации — человек, а в интернете вещей генерируют и потребляют информацию устройства — сенсоры, датчики, промышленные установки.
Пятое поколение связи знаменует собой приход платформ с минимальным участием человека, можно сказать, «бесчеловечных платформ». 5G быстрее, эффективнее, но в целом ничего совершенно нового для человека не приносит, а для робота и беспилотника — очень даже. Есть прогноз, что к 2030 году только 2 % трафика будет генерироваться и использоваться людьми. Это очень «опасная» цифра, тоже такая «пугалка», но если будет так, это перевернет отрасль с ног на голову.
Аргументы против 5G
Врачи и инженеры, негативно воспринявшие появление нового стандарта связи, отмечают, что использование более высоких частот приведет к необходимости установки базовых станций через каждые 200–300 метров, иначе уровень сигнала будет неудовлетворительным. Кроме того, при переходе к 5G человечество не прекратит сразу же пользоваться Wi-Fi и мобильными сетями третьего и четвертого поколения, а значит, воздействие радиочастотного излучения в ближайшие годы будет только увеличиваться.
Кроме того, исследования показали, что некоторые люди (в среднем 1–2 из 100) плохо переносят воздействие радиочастотного излучения. У них отмечаются головные боли, повышенная утомляемость и проблемы с концентрацией внимания, если неподалеку оказывается источник излучения.
Еще в сентябре 2017 года 180 врачей и ученых из европейских стран подписали обращение, призывающее как можно тщательнее изучить влияние высокочастотного излучения на организм человека. Практически сразу после публикации этого обращения появилось множество статей о вреде 5G. Например, сайт ES Ireland опубликовал перечень возможных рисков, вызываемых внедрением высокочастотных сетей передаче данных. Авторы упоминают повреждения глаз и кожи, ухудшение качества спермы, гибель полезных насекомых и т. д. Впрочем, никаких надежных экспериментальных данных, подтверждающих написанное, в статье не приводится.
Но тема оказалась крайне резонансной: за два года различные бумажные и электронные издания поспешили объявить как о невероятном вреде новой технологии передачи данных, так и об абсолютной ее безопасности. Что говорят сторонники 5G?
