Истерика о вредности сетей 5G для человека. Разбираем 5 распространённых мифов.

<>Технология 5G – это начало новой эпохи для сети Интернет. Крупнейшие мобильные операторы со всего мира уже вовсю работают над внедрением 5G сетей.

<С появлением первых вышек 5G стало появляться всё больше информации о работе этой технологии. Например, на данный момент известно, что 5G будет работать на гораздо более высоком диапазоне частот, чем современные 4G LTE сети. С началом использования 5G стало возникать много вопросов о её безопасности для человека, что связано с работой 5G в миллиметровом диапазоне.

1. «Зачем в России 5G, если даже домашний интернет больше 100 Мбит/с редко встречается?»

Действительно, большинство провайдеров предлагают скорости не более 100 Мбит/с, и ключевое слово тут «не более». Как говорится, «уши» у этого ограничения растут из технологии, которую все они используют — старый добрый 100-мегабитный Ethernet.

Для его работы достаточно самой дешевой витой пары, причем даже не обязательно хорошо обжатой — хватит 4 целых жил в кабеле из имеющихся 8. Дешево, надежно и топорно, даже если прокладывать провода кое-как.

Реальная скорость обычно чуть ниже 100 Мбит/с, но другие технологии «последней мили» существенно дороже. Некоторые операторы прокладывают до квартир оптический кабель (PON), и здесь уже доступны скорости 300 Мбит/с и выше.

В деревнях, конечно, 5G не будет — скажите спасибо, что есть таксофон. Но в частном секторе в городах это безальтернативный способ получить качественный доступ в сеть. 

Так вот, одна из первых сфер применения 5G — это так называемый FWA (Fixed Wireless Access, фиксированный беспроводной доступ). Поставил одну базовую станцию — а дальше каждый абонент получает доступ в интернет по воздуху со скоростью несколько гигабит в секунду, и не надо проводов.

Особенно актуально в частном секторе, где проводного интернета вообще нет и все сидят на еле ползающих USB-модемах, но и в многоквартирных домах пригодится: скорость и пинги будут такими же, как по оптике, за счет использования очень широкой полосы частот.

2. «Введут 5G, опустят скорость на 4G»

На самом деле все наоборот. Кто первым купит новые быстрые смартфоны и модемы? Тот, кому нужна большая скорость, а скорость нужна тому, кто потребляет много трафика.

Те, кто много качает, уйдут в 5G первыми, поэтому ресурсы 4G-сети высвободятся.  Операторы как раз очень ждут 5G, чтобы «выдавить» туда всех «качков», которые создают большие нагрузки на сеть.

Тогда в 4G (LTE) станет дышать свободнее. Можно, конечно, дальше расширять и сеть LTE, однако поскольку 5G способна при тех же инвестициях «переварить» гораздо больший объем данных, это обойдется операторам намного дороже.

Точно так же в свое время запуск 4G разгрузил сети 3G, а запуск 3G разгрузил сети 2G — вплоть до того, что сейчас частоты, ранее используемые 2G, отдают под LTE.

Так что даже если вы не перейдете на 5G сразу, вам все равно станет лучше в «старых» сетях.

3. «3G, 4G, 5G — никакой разницы!»

Сторонники мифа считают, что оператор выдаст трафика и скорости столько, сколько позволит жадность и совесть. С 4G тоже обещали крутую скорость, а на деле хорошо если 30% от заявленной.

Важно понимать, что все операторы заявляют теоретическую максимальную скорость, которую способна дать технология в идеальных условиях. Например, в лаборатории. Это, конечно, хитрость и маркетинг, что-то в духе идеальных фотографий еды в фаст-фуде.

На практике условия неидеальны. Как минимум, есть помехи и другие абоненты, которые тоже пользуются сетью. Оператор, в свою очередь, следит за тем, чтобы трафика и скорости всем хватило. Поэтому сейчас невозможно дать всем абонентам безлимитный трафик на максимально возможных скоростях.

Чем больше умных устройств будет подключено к сети, тем нужнее 5G. А их будут миллиарды.  Предел для 4G — около 20 тыс. абонентов на квадратный километр, а 5G-сеть на той же площади «потянет» около миллиона.

Благо, каждая новая технология дает прогресс. Средняя скорость в сетях 4G, по данным реальных измерений в нескольких городах России, примерно в три раза выше, чем в 3G. В 5G же полоса используемых частот (а именно в нее всегда упирается вся радиосвязь) шире на порядок, что даст пропорциональный прирост скорости.

Плюс за счет гораздо большего количества БС на одинаковой территории сеть 5G сможет обслуживать гораздо больше абонентов. Если конкретнее, предел для 4G — около 20 тыс. абонентов на квадратный километр, а 5G-сеть на той же площади «потянет» около миллиона.

4. «Ну, будет интернет в 10 или 100 раз быстрее, и что? Видюшки и сейчас можно смотреть. Нафига быстрее?»

5G — не только очень быстрый доступ в интернет, но и очень маленькие задержки (ping): менее 1 миллисекунды. Это создает ряд новых применений для мобильной передачи данных.

Вот, например, беспилотные летательные аппараты: теперь дроны смогут летать не в радиусе действия пульта ДУ, а в зоне действия всей сотовой сети, а пилот будет сидеть где-нибудь в помещении в VR-шлеме.

Или собственно VR-шлемы: для рендеринга фотореалистичного изображения, при котором ты действительно чувствуешь себя в виртуальной реальности, а не в компьютерной игре из девяностых, нужны очень мощные и прожорливые компьютеры, которые в VR-шлем не встроишь никак — с ним тогда даже голову будет не поднять.

С 5G шлем будет только отслеживать перемещение человека в пространстве и наклоны его головы и в реальном времени передавать координаты в облако. В облаке будет обсчитываться картинка, которая мгновенно «прилетит» обратно на шлем. Суммарная задержка — менее 20 мс, то есть, никаких «лагов» вы не заметите, и никаких проводов: хоть по улицам в этом VR-шлеме гуляй. И это не фантастика, действующий прототип такого шлема показали на недавней конференции в Гонконге.

Еще одна реальность с 5G, причем не виртуальная — роботизированный транспорт. Технологии C-V2X позволят автомобилям в режиме реального времени «общаться» друг с другом, а также с элементами дорожной инфраструктуры, например, светофорами, и, конечно, пешеходами. В конечном итоге вообще не будет никаких аварий из-за того, что кто-то зазевался и кого-то не пропустил — на дорогах воцарится идеальный порядок.

5G позволит автоматически управлять транспортом в режиме реального времени, а автоколонна для экономии топлива будет двигаться «змеей» почти бампер в бампер. 

Пока до массового пришествия робоавтомобилей далеко, 5G творит более простые чудеса. Например, если запустить по трассе вереницу фур друг за другом, то все грузовики, кроме первого, экономят топливо, потому что находятся в «воздушном мешке» впереди идущего автомобиля. Сейчас расстояние между ними составляет несколько метров, чтобы при торможении первого грузовика остальные водители успели среагировать. Экономия топлива при этом достигает 20%. Но если сократить расстояние до метра, то экономия на сопротивлении воздуха превысит аж 50%! С «обычными» водителями это очень опасно, но если им будет помогать система автоторможения, мгновенно передающая команду всем участникам колонны, то тормозить будут все машины синхронно с первой. А вы говорите, интернет.

5. «5G будет сжирать батарейку, ведь даже 4G тратит больше энергии, чем 3G. А еще вредное излучение!»

Этот миф произрастает из реалий пяти-шестилетней давности, когда появились первые смартфоны с поддержкой LTE, а сами 4G-сети имели скромное покрытие. Смартфоны действительно потребляли больше энергии, и вот почему.

Они имели отдельную радиочасть для LTE (широкополосные антенны, усилители, фильтры и пр.), установленную дополнительно к 3G. Она, в отличие от современных высокоинтегрированных модемов, расходовала энергию.

Это примерно как заменить бабушкин транзисторный радиоприемник, питающийся от сети, встроенным в телефонный чипсет блоком FM-тюнера.

Например, в 2011 году первый LTE-чипсет Qualcomm MSM8960 состоял из 28-нанометрового процессора и отдельной микросхемы 45-нанометрового модема. Современный Snapdragon 845 содержит все в одном 10-нанометровом чипе, а 5G-чипсет будет и вовсе 7-нанометровым. А сам интегральный антенный модуль (антенна с фазированной решеткой и вся обвязка к ней) для 5G Qualcomm QTM052 занимает площадь меньше, чем карта памяти! В один смартфон легко помещается четыре таких модуля, чтобы обеспечить разнесенную приемопередачу (4x4 MIMO) и задействовать  полосы 800 МГц.

Картинки про вредное излучение рисуют в основном продавцы чудо-наклеек на телефон. Но даже если вы в него верите, в 5G уровень в разы меньше. 

Базовые станции LTE стояли менее плотно, чем 3G, и смартфону нужно было больше энергии, чтобы «добить» до них. Сейчас базовых станций LTE у операторов больше, чем 3G, то есть ближайшая БС будет ближе. А с 5G плотность установки еще выше, поэтому потребуется меньше энергии. К тому же, для передачи того же объема данных за счет более высоких скоростей потребуется меньше времени и передатчик быстрее уйдет в «спящий» режим.

Соответственно, меньше мощность передатчика и он меньше по времени работает — меньше электромагнитного излучения. Да и само оно теоретически менее вредное, ведь чем выше частота — тем ниже проникающая способность радиоволн, а частота в 5G выше до 20 раз, чем в существующих сетях.

Что такое миллиметровый диапазон, или миллиметровые волны?

Современные сети работают на частоте от 600 МГц до 2.6 ГГц. Это нижний предел микроволновых волн. С появлением 5G станет возможным использовать более высокий диапазон частот, включая так называемые миллиметровые волны, о которых вы уже могли слышать. Стоит отметить, что операторы продолжат использовать низкочастотный диапазон от 600 МГц до 2.6 ГГц и в 5G-сетях. Но по прошествии какого-то времени они начнут переходить к использованию всё более высоких частот, таких как 3.5 ГГц, 6 ГГц и даже 30 ГГц! На сегодняшний день мобильная сеть, которая работает на частоте в 30 ГГц выглядит чем-то невероятным. Но поверьте, 30 ГГц – это всего лишь минимальный предел, с которого начинают использоваться миллиметровые волны.

Маршрутизатор Netgear Nighthawk 5G компании AT&T – это первое коммерческое устройство с поддержкой 5G.

Миллиметровые волны работают в диапазоне частот от 30 до 300 ГГц с длинной волны от 10 мм до 1 мм соответственно. Но можно с уверенностью сказать, что даже если будет возможным использовать крайне высокие частоты в 5G, скорее всего, мы не сможем достичь максимальной частоты миллиметровых волн в 300 ГГц до появления следующего поколения 6G.

Безопасны ли миллиметровые волны для человека?

Противники использования новой технологии утверждают, что миллиметровые волны работают на настолько высокой частоте, что они способны поджарить ваш мозг. К счастью, это совершенно не так! Хоть 30 ГГц и кажутся большим, по современным меркам, числом, в действительности же, они не нанесут вам никакого вреда.

Конечно, не все электромагнитные волны безопасны для человека, некоторые из них работают на невероятно высоких частотах, и только при достижении определённого порога они могут нанести вред вашему здоровью. Так что можете не волноваться, этот порог гораздо выше, чем 30 ГГц,или даже 300 ГГц!

Чтобы понять, волны с какой частотой могут представлять опасность, необходимо разобраться в следующем вопросе.

Какие бывают типы электромагнитных волн?

Теперь мы знаем, что миллиметровые волны не представляют опасности для человека. Так каких волн стоит опасаться?

Как мы уже выяснили, максимальная частота миллиметровых волн составляет 300 ГГц. Такая частота очень далека от минимального порога микроволнового диапазона. За микроволнами следует инфракрасный диапазон, его ещё называют инфракрасным светом, который не виден человеческому глазу. Диапазон инфракрасных волн начинается с 300 ГГц и до 385 ТГц с длиной волн от 1 мм (минимальная длина микроволн) до 780 нм, что равняется 0.00078 мм.

Классификация электромагнитного излучения по длине волны и частоте.

Инфракрасное излучение используется на Земле повсеместно, и оно также не представляет опасности. К слову, солнечная энергия доходящая до нашей планеты, находится в инфракрасном спектре. И как видите, человечество живёт и процветает уже тысячи лет, находясь под воздействием солнечных лучей ежедневно.

Когда эти волны начинают становиться всё более и более интенсивными, они переходят в спектр так называемого “видимого” света, длина волн которого составляет от 700 нм до 400 нм, с частотой от 430 ТГц до 790 ТГц. К счастью, диапазон частот “видимого” света не представляет опасности для человека.

Какие волны являются опасными для человека?

Знак, предупреждающий об опасности ионизирующего излучения.

Всё, что следует за “видимым” светом, относится к категории опасного излучения для здоровья человека.

Начнём с ультрафиолета! Длина волн ультрафиолета лежат в интервале от 400 нм до 10 нм, что соответствует частоте от 790 ТГц до 30 ПГц (1 ПГц = 1.000.000 ГГц). Начальный спектр УФ-излучения обычно не представляет особой опасности для человека. А вот начиная со среднего спектра происходит переход от неионизирующего к ионизирующему (радиоактивному) излучению.

Частицы ионизирующего излучения обладают таким количеством энергии, что способны расщеплять электроны внутри молекул или атомов, преобразуя их в положительные или отрицательные ионы. К сожалению, мы не физики, и не можем вам объяснить всех деталей, что очень плохо. Вы ведь не хотите получить лишнюю дозу радиоактивного излучения. Поэтому рекомендуем воздержаться от использования вещей, излучение которых начинается со среднего спектра ультрафиолета.

Выше ультрафиолета находится диапазон рентгеновских лучей: длина волн 10 нм – 0.1 нм; частота – 30 ПГц – 30 ЭГц. Всё, что выше среднего спектра УФ-излучения относится к ионизирующему типу излучения. Помните об этом, когда вам будут делать рентгеновский снимок. Это не значит, что вам стоит отказываться от использования рентген-аппаратов: в очень маленьких дозах использование рентгеновских лучей не должно нанести вам вреда.

Остались ещё гамма-лучи. Диапазон гамма волн с длиной волны менее 0.1 нм и частотой более чем 30 ЭГц. Это крайне маленькие частицы, которые способным проникать даже через толстый слой материи. Не допускайте попадания этих частиц на вас, особенно если их использование не контролируется в должной мере (несмотря на всю опасность гамма-излучения, оно активно используется в медицине и различных отраслях промышленности).

Подведем итоги

Преимущества использования 5G.

Надеемся, теперь вам стало понятно, излучение делится на ионизирующее и неионизирующее. Неионизирующие виды излучения, такие как радиоизлучение: радиоволны, микроволны, инфракрасные и волны “видимого” света – безопасны для человека. Ионизирующие виды излучения, такие как ультрафиолет, рентгеновские и гамма-лучи представляют определённую угрозу человеку.

Прежде, чем 5G-операторы смогут использовать более высокий диапазон частот, по сравнению с предыдущим поколением (4G LTE), им придётся найти тот диапазон частот, который не будет вызывать вопросов о безопасности миллиметровых волн внутри микроволнового спектра. Для некоторых высокая частота миллиметровых волн может показаться опасной, но пока ещё нет чётких оснований полагать, что 5G-сети представляют хоть какую-то опасность.

Только поняв, что 5G не представляет для нас никакой опасности, мы сможем в полной мере оценить всю прелесть этой новой технологии.

Источник