Szybkie ściąganie plików, płynne oglądanie materiałów audiowizualnych i granie w wymagające gry czy przesyłanie danych bez odczuwalnego dla człowieka opóźnienia to coś, co już mamy i co zapewnia nam sieć 5G. Jednakże ze względu na prężny rozwój nowoczesnych technologii takich jak sztuczna inteligencja, robotyka medyczna czy autonomia pojazdów potrzebujemy jeszcze lepszych i szybszych sieci komunikacyjnych. Pierwsza z nich pojawi się w użytku masowym prawdopodobnie za blisko dziesięć lat. Będzie to oczywiście 6G – szósta generacja znanej nam technologii.
Sieć 6G – czym będzie?
Podobnie jak sieć 5G, nowa sieć 6G będzie kolejną generacją technologii komunikacji bezprzewodowej. Zresztą nie tylko kolejną, bo także rewolucyjną – jak wcześniej 5G znacząco różniła się od 4G, tak 6G ma być nieporównywalnie lepsza od 5G. Mowa o różnicach takich jak limit prędkości przesyłania danych 20 Gb/s dla sieci 5G vs. nawet 1 Tb/s dla sieci 6G i obniżenie opóźnienia z 1 ms (5G) do 0,1 ms (6G). Większa ma być rozpiętość częstotliwości działania sieci 6G: od 100 GHz do 3 THz, jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem. Dla porównania sieć 5G działa w zakresie 600 MHz do 100 GHz. Ponadto generacja 6 ma pozwalać na komunikację z obiektami rozpędzonymi nawet do prędkości 1000 km/h.
Ale sieć 6G to nie tylko większa prędkość transferu danych i szersze pole częstotliwości działania. To także nowe rozwiązania w zakresie infrastruktury sieciowej i technologii komunikacyjnych oraz nowe możliwości zastosowania. Przykładowo nowa sieć 6G będzie wykorzystywała m.in. komunikację satelitarną oraz mikro- i makrokomórki o dalekim zasięgu. Jej praca ma zostać usprawniona dzięki sztucznej inteligencji trzymającej pieczę nad dynamiczną optymalizacją transferu danych w obliczu zmiennych warunków zewnętrznych.
Aby sieć 6G działała sprawnie, konieczna będzie rozbudowa dotychczasowej infrastruktury wykorzystywanej w ramach sieci 5G i korzystanie z zaawansowanych typów anten. Ponadto uwagi wymaga kwestia bezpieczeństwa, zwłaszcza w świetle wykorzystania sieci 6G do działań o największej wadze dla życia i zdrowia ludzi, polityki czy gospodarki. Rozwijane są zatem zaawansowane mechanizmy uwierzytelniania użytkowników, szyfrowania danych, kontroli dostępu do danych. Zresztą z czasem ma tutaj dojść do relacji dwustronnej, sieć 6G bowiem jest w stanie przysłużyć się rozwojowi cyberbezpieczeństwa.
Sieć 5G vs. sieć 6G w liczbach
| Technologie | 5G | 6G |
|---|---|---|
| Limit prędkości | 20 Gb/s | 1 Tb/s |
| Opóźnienie | 1 ms | 0,1 ms |
| Częstotliwości | od 600 MHz do 100 GHz | od 100 GHz do 3 THz |
| Maksymalna prędkość obiektów, które mogą się komunikować | 500 km/h | 1000 km/h |
| Dokładność lokalizacji | od kilku metrów do kilkudziesięciu centymetrów (ok. 1 m) | od kilku centymetrów do kilku milimetrów (ok. 1 cm) |
To, w czym sieć 6G będzie ustępowała sieci 5G – podobnie jak sieć 5G ustępuje sieci 4G – jest zasięg zarówno na otwartym terenie, jak i w zabudowie.
Kiedy pojawi się sieć 6G?
Prace nad technologią 6G toczą się w różnych krajach i na różnych kontynentach, m.in. w Chinach, Japonii, Ameryce Północnej i krajach Europy. Za badania techniczne odpowiadają uniwersytety, ośrodki badawcze, firmy publiczne i prywatne. Obecnie szacuje się, iż zostanie oddana do użytku komercyjnego na dużą skalę mniej więcej w 2030 roku. Kilka lat wcześniej mogą ją otrzymać wybrane podmioty, przede wszystkim takie, które będzie na to stać.
Pierwsze wyniki istotnych badań opublikowano w kwietniu 2024 roku. Odpowiada za nie japońskie konsorcjum, któremu na prototypowym urządzeniu bezprzewodowym udało się osiągnąć transfer danych z prędkością 100 Gb/s. Sygnał bez strat na prędkości miał zasięg 100 m, a dostępne częstotliwości wyniosły 300 GHz na zewnątrz i 100 GHz w budynkach. Konieczna jest jednak praca nad poprawą tych parametrów oraz spadkiem opóźnienia do planowanej 0,1 ms.
Gdzie może zostać wykorzystana sieć 6G?
Chociaż sieć 6G, podobnie jak jej poprzedniczki, zostanie oddana do masowego użytku zwykłym użytkownikom sieci bezprzewodowej, aby mogli cieszyć się szybkim przesyłaniem danych podczas codziennej rozrywki, bynajmniej nie takie zastosowanie powoduje ekscytację. Nowa generacja technologiczna ze względu na niewiarygodny przeskok parametrów względem sieci 5G ma szansę zrewolucjonizować wiele ważnych dziedzin naukowych, dla których 5G jest niewystarczające, m.in. za wolne.
- Jedno z kluczowych zastosowań technologii komunikacji 6G może mieć miejsce w obrębie medycyny. Po pierwsze roboty wykonujące operacje i zabiegi wymagające największej precyzji otrzymają możliwość działania z większą płynnością niż kiedykolwiek. Po drugie rozwinąć się może medycyna zdalna, skierowana m.in. do osób wykluczonych, mających trudności z opuszczeniem domu lub dostępem do najbliższej placówki medycznej. Po trzecie leczonych pacjentów – a w przyszłości potencjalnych pacjentów w ramach profilaktyki zdrowia – można by podłączać do czujników analizujących dane i przewidujących choroby czy też inne problemy ze zdrowiem. I wreszcie po czwarte znaczącej poprawie może ulec życie osób z niepełnosprawnością, po wypadkach czy po prostu seniorów.
- A skoro już o robotach mowa, na obecności sieci 6G mogą skorzystać nie tylko te medyczne, ale także wszelkie inne – używane w różnych sektorach biznesu, w tym w przemyśle, militarne, naukowe, rozrywkowe.
- Jednym ze szczególnych „robotów”, które mogą znacznie się rozwinąć dzięki technologii 6G, są samochody autonomiczne. Nic dziwnego, w końcu podobnie do robotów stosowanych w medycynie do precyzji działania potrzebują błyskawicznego transferu danych bez opóźnień i lokalizacji co do milimetra. Po pierwsze sieć 6G może pod tym względem zapewnić bezpieczeństwo, po drugie zaś może przysłużyć się efektywności transportu publicznego i prywatnego.
- Wśród technologii, które mogą najbardziej skorzystać na pojawieniu się sieci 6G, należą wirtualna rzeczywistość (VR), rozszerzona rzeczywistość (AR) i holoportacja (teleportacja hologramu). Błyskawiczne przesyłanie danych może sprawić, że osoba znajdująca się po drugiej stronie świata będzie w stanie przenieść się dziesiątki tysięcy kilometrów, a następnie płynnie się poruszać i mówić. Być może także dotykać i czuć zapachy – to także leży w docelowym zasięgu technologii 6G. Warto pamiętać, że VR i AR to nie tylko czysta rozrywka, ale także nauka.
- Również sztuczna inteligencja skorzysta na nowej generacji sieci. Będzie to zależność ciekawa, bo dwustronna. Z jednej strony AI ma zostać wykorzystana do optymalizacji pracy sieci 6G, z drugiej strony ma stać się przez tę sieć doskonalsza. Rozwojowi mogą ulec analiza danych na ogromną skalę czy uczenie maszynowe. Kto wie, może eksperymenty przyniosą coś zupełnie nowego?
- Dzięki sieci 6G otworem stanąć mogą nie tylko zaawansowane inteligentne budynki, ale także całe inteligentnie miasta. Ich podstawą będą cyfrowe repliki rzeczywistych obiektów i systemów, których obraz zostanie zbudowany na bazie sieci czujników przesyłających dane z niedostępną dotychczas prędkością. Takimi obiektami i systemami – np. oświetleniem miejskim czy transportem drogowym – będzie się dało spójnie zarządzać. Będzie można również analizować dane pod kątem potencjalnych awarii i nieprawidłowości działania. Rezultatem ma być większy komfort mieszkańców oraz lepsze zarządzanie wykorzystywaną energią elektryczną i zasobami miejskimi.
- Idea replik rzeczywistych obiektów i systemów (digital twins – cyfrowych bliźniaków) ma dotyczyć również organizmów żywych. Zarządzanie danymi sczytywanymi niemal w czasie rzeczywistym może przysłużyć się hodowli zwierząt i uprawie roślin, co ma niebagatelny potencjał w sektorze rolnictwa.
- Także zrównoważona gospodarka energetyczna ma być jednym z istotnych osiągnięć wykorzystania 6G. W nowej generacji sieci tkwi potencjał ekologiczny i ekonomiczny.
- Przez wiele osób sieć bezprzewodowa, np. 5G, kojarzona jest z siecią mobilną. I rzeczywiście, w tej dziedzinie również odczuje się moc sieci 6G. Użytkownicy telefonów będą nie tylko cieszyć się błyskawicznym szerokopasmowym internetem, ale także korzystać z nowych aplikacji do rozszerzonej bądź wirtualnej rzeczywistości. Smartfony mogą stać się bezdotykowe. Ponadto istnieje szansa, że w niektórych przypadkach sieć 6G pozwoli zrezygnować z używania wi-fi.
Sieć 6G w Polsce – prognoza na 2030 rok i późniejsze lata
Według opinii ekspertów sieć 6G może wpłynąć nie tylko na świat cyfrowy, ale także na rzeczywistość. Może to zrobić w taki sposób i w takim stopniu, jakie pozostawały poza zasięgiem poprzednich generacji komunikacji bezprzewodowej. Pytanie tylko, jak szybko wybudujemy w Polsce infrastrukturę konieczną do wykorzystania nowych możliwości i zaadaptujemy sieć 6G na potrzeby codziennego życia. Zważywszy na fakt, że nawet technologia 5G pozostaje poza zasięgiem wielu Polaków i dziedzin, w których byłaby w stanie przynieść dużo dobrego, powściągliwość w ekscytacji wydaje się wskazana.
Nie można też zapomnieć, że cele typu prędkość 1 Tb/s, częstotliwość 3 THz czy opóźnienie 0,1 ms są bardzo ambitne. Niewykluczone, iż stanowią jedynie pobożne życzenia, do których nie uda się dojść nawet w idealnych warunkach testowych, nie mówiąc już o warunkach rzeczywistych uwzględniających braki w infrastrukturze, zabudowania i inne obiekty zakłócające sygnał, brak dostępu do urządzeń odbierających sygnał 6G. W obliczu tego wszystkiego pozwolę sobie zachować umiarkowany optymizm.
