Kiedy technologia 5G może pojawić się w mniejszych miejscowościach i na terenach wiejskich? Jakie zmiany przyniesie w życiu codziennym? O tym rozmawiamy z Rafałem Pawlakiem, kierownikiem Zakładu Badań Systemów i Urządzeń Instytutu Łączności - Państwowego Instytutu Badawczego.
Serwis Samorządowy PAP: Komisja Europejska chce, by do końca bieżącego roku sieć 5G działała przynajmniej w jednym mieście każdego kraju członkowskiego, a do 2025 r. powinny mieć ją wszystkie duże miasta w UE oraz główne szlaki transportowe. Jak pan sądzi, kiedy 5G może pojawić się w Polsce w mniejszych miejscowościach i na terenach wiejskich?
Rafał Pawlak, kierownik Zakładu Badań Systemów i Urządzeń w Instytucie Łączności - Państwowym Instytucie Badawczym: Jest to generalnie dosyć proste pytanie, ale odpowiedź na nie jest bardzo złożona. Na pewno nie padnie tutaj żadna konkretna data. Niestety, ponieważ należy sobie zdawać sprawę z tego, że 5G to określone częstotliwości. Żeby mogły być one wykorzystane, to muszą być odpowiednie zasoby do tego uwolnione, czyli dostępne. Gospodarką zasobami zajmuje się Urząd Komunikacji Elektronicznej i to w jego gestii leży rozdysponowanie tych częstotliwości.
Mamy trzy typowe pasma, w których 5G ma pracować. Jest to pasmo 700 MHz, pasmo 3,6 GHz i pasmo 26 GHz. Z pasmem 700 MHz jest taki problem, że jest ono przeznaczone dla DVB-T, czyli telewizji cyfrowej. Od jakiegoś czasu następuje uwalnianie tego pasma; ten proces właśnie się zakończył i właściwie nic nie stoi na przeszkodzie, by móc te częstotliwości rozdysponować, czyli sprzedać prawo do ich używania w formie aukcji.
Problem polega na tym, że nasi sąsiedzi zza wschodniej granicy nie są w Unii Europejskiej, więc ich pewne rozwiązania europejskie nie dotyczą. Oni używają częstotliwości 700 MHz właśnie do takich celów, które nie są przeznaczone do radiokomunikacji. Na tych częstotliwościach pracują na przykład radary dalekiego zasięgu (w obwodzie kaliningradzkim - PAP), które powodują pewne zakłócenia, docierające w głąb Polski. To wszystko sprawia, że bardzo trudno jest w tej chwili określić, kiedy dokładnie częstotliwość 700 MHz mogłaby być powszechnie wykorzystywana.
Następne pasmo to jest 3,6 GHz, które najszybciej zostanie rozdysponowane. Taka aukcja była zainicjowana na początku tego roku, ale z jakichś przyczyn została unieważniona, no i teraz wszyscy czekamy, aż zostanie wznowiona. Należy więc oczekiwać, że to pasmo będzie rozdysponowane najwcześniej.
Co do pasma 26 GHz: tu znowu sytuacja jest technicznie złożona, ponieważ to pasmo będzie tworzeniem takich bardzo małych powierzchniowo, czy też małych pod względem zasięgu stacji i cały czas do końca nie jest przesądzone, czy to będą pasma używane na zasadzie licencji, czyli czy będzie konieczność używania pozwolenia radiowego, czy będą jednak bardziej używane na zasadzie takiej, jak teraz wifi, czyli bez pozwolenia radiowego. Będą to małe moce, małe zasięgi, takie bardzo lokalne. Z tych właśnie względów technicznych trudno jest podać teraz jakąkolwiek realną datę, kiedy można byłoby spodziewać się tego, że rzeczywiście 5G w realnym wymiarze pojawi się komercyjnie w niedużych miastach. Kiedy zaś wyjdzie poza te miasta i dotrze na obszary mniej zurbanizowanie, w tej chwili jeszcze trudniej jest szacować.
Jakie korzyści przyniesie ta technologia mieszkańcom mniejszych miejscowości?
R.P.: 5G jest ratowaniem sytuacji, żebyśmy mogli mieć sprawny i skuteczny dostęp do zasobów sieci internetowej. Musimy zdawać sobie sprawę z tego, że usługi, które oferują działające obecne sieci, są na granicy wyczerpania. Te sieci po prostu przestają być efektywne. W związku z tym jeżeli nie zaczną być budowane bardziej nowoczesne sieci, to ta sieć się zatka. Efekt jest taki, że mamy coraz więcej użytkowników, którzy używają telefonów, ale i bardzo dynamicznie wzrasta liczba różnego rodzaju urządzeń, podłączanych do sieci komórkowej, z czego sobie bardzo często w ogóle nie zdajemy spawy. Są to na przykład terminale płatnicze przy kasie sklepowej, bankomat - każde urządzenie tego typu jest przyłączone do sieci i każde użytkuje pewną część zasobów. Jeżeli więc nie zaczniemy budować nowej sieci to to, co mamy w tej chwili, po prostu się zapcha.
Pierwsza, najważniejsza informacja jest taka, iż dzięki temu, że powstaną sieci 5G, nadal można będzie w ogóle sprawniej korzystać z sieci. To jest najistotniejsze. Natomiast wartością dodaną, która ma się pojawić w sieciach 5G i jej sztandarową zaletą jest przede wszystkim to, że to są bardzo szybkie połączenia o bardzo niskich opóźnienia. A to wszystko składa się na to, że praktycznie będzie można realizować pewne funkcjonalności niemalże w czasie rzeczywistym.
Tutaj przechodzimy właśnie do takiego typowego zastosowania Internetu Rzeczy, czyli IOT. IOT już od dawna działa w budynkach mieszkalnych. Mamy inteligentne domy, natomiast są to rozwiązania typowo wyspowe, którym brakuje synchronizacji. Natomiast gdyby było tak, że rzeczywiście te wszystkie mikroskopijne urządzenia, czujniki, sensory i urządzenia wykonawcze bylibyśmy w stanie przyłączyć do jakiejś globalnej sieci, to okazałoby sie, że dzięki temu jesteśmy w stanie całkowicie zrewolucjonizować pewne obszary działalności człowieka.
Szacuje się, że pod koniec bieżącego, 2020 roku, na całym świecie do internetu przez sieć komórkową będzie podłączonych 21 bilionów urządzeń. To jest ogromna liczba. Dzięki sieci 5G te wszystkie urządzenia i czujniki mogą zbierać dane w czasie rzeczywistym. Te urządzenia mogą się ze sobą komunikować, wymieniać informacje, a dzięki temu można - znowu w czasie rzeczywistym - podejmować pewne decyzje i reagować.
Można wyobrazić sobie jakieś pole uprawne, gdzie jest rozmieszczona sieć czujników, na przykład wilgotności gleby. Czujniki mierzą ją przez całą dobę i raz na dobę raportują poziom wilgotności. No i ktoś, kto zbiera te dane widzi je, ale już jako dane historyczne. Na przykład pewnego dnia stwierdzi, że dzień wcześniej było za sucho i dopiero wtedy tę uprawę zacznie podlewać. W tej sytuacji budzimy się trochę, nieelegancko mówiąc, z ręką w nocniku. A przecież nie o to chodzi. Chodzi o to, aby zareagować w odpowiednim czasie.
I teraz gdybyśmy wyobrazili sobie sytuację, że te czujniki są włączone w sieć i na bieżąco, cały czas aktualizują informacje, jest pewien system, który zbiera te informacje i podejmuje decyzje, że należy włączyć podlewanie, to reagujemy natychmiast.
Dzięki temu, że można będzie obsługiwać ogromną liczbę urządzeń w sieci 5G, można wyobrazić sobie tych czujników na tyle dużo, że wręcz można stwierdzić, co do pojedynczej grządki, czy wymagane jest podlewanie albo jaka ma być jego intensywność.
Są już, oczywiście, pewne instalacje pilotażowe, więc wpływa to na to, że możemy odpowiednio optymalizować, czy dawkować nawożenie. Dawkować opryski, monitorować zwierzęta, ich położenie i zachowanie. Można mówić o pojazdach autonomicznych w rolnictwie, monitorowaniu upraw z powietrza z pomocą dronów. To są właśnie takie rozwiązania pilotażowe, które już miały miejsce i to po prostu zadziałało.
W jakich krajach stosowane są już te rozwiązania?
R.P.: W Słowenii w ten sposób walczy się ze szkodnikami, z insektami. Jest pewien obszar, na którym znajdują się czujniki, które na bieżąco zbierają informacje i na tej podstawie na bieżąco dokonuje się oprysków, podejmowana jest akcja zwalczania szkodników.
Podobnie jest w Holandii, gdzie na olbrzymiej uprawie ziemniaków z pomocą drona z komunikacją 5G i dołączoną kamerą jest dokonywany skan pola i te informacje są na bieżąco przekazywane, przekazywane są obrazy. Następnie do tego zaprzęgnięta jest sztuczna inteligencja, która potrafi te obrazy przełożyć na informację.
Ta informacja jest przesyłana do autonomicznej maszyny rolniczej, też podłączonej do 5G, i w bardzo precyzyjny sposób maszyna jest kierowana poprzez geopozycjonowanie, system satelitarny, czyli GPS i uprawa ziemniaka jest opryskiwana tam, gdzie pojawiają się choroby i insekty.
Idziemy trochę dalej, bo do Chin. Z jednej strony niektórzy się śmieją, że Chiny to taki kraj kopiowania wszystkiego, zacofany i tak dalej. Ale jeśli chodzi o technologię najnowocześniejszą, to tam te rozwiązania funkcjonują. Proszę sobie wyobrazić, że założono szklarnię, w której zaczęto uprawiać 18 różnych odmian pomidorów. Wszystko jest, oczywiście, oczujnikowane przez sieć 5G i każdy z tych gatunków pomidorów ma zapewnioną idealną temperaturę, wilgotność oraz natężenie oświetlenia, dostosowane do potrzeb każdej odmiany.
Odpowiednie nawożenie, odpowiednie opryskiwanie, odpowiednie nawadnianie w zależności od sytuacji. Także kontrola, zwalczanie chorób i szkodników. To wszystko tam w sieci 5G działa. Natomiast przeprowadzono tam bardzo fajny eksperyment, w którym sprawdzono, jak ten system działałby w sieci poprzedniej generacji, 4G. Okazało się, że nie można było działać w czasie rzeczywistym, że są opóźnienia, sieć jest niewydolna i po prostu nie działa. To jest namacalny dowód na to, że to się generalnie udaje, ale w sieci 5G.
W związku z wejściem technologii 5G wiele mówi się o obawach, związanych m.in. z promieniowaniem. Na ile te obawy są uzasadnione?
R.P.: Moim zdaniem nie można mieć żadnych obaw. Trzeba podejść do tego w sposób bardzo precyzyjny, sposób normatywny, bo inaczej nie da się pojąć tego zagadnienia. Nie można patrzeć na 5G, że jest to jakaś innowacyjna sieć nowej generacji, coś nowego i niezbadanego, że to eksperyment. Należy na to spojrzeć od warstwy fizycznej, czyli na to, w jakich częstotliwościach ta sieć piątej generacji ma pracować.
Czynnikiem, który na nas, na człowieka i na środowisko oddziałuje, jest częstotliwość. I okazuje, że mamy do czynienia z częstotliwością 700 MHz, czyli tą, która od dawna jest używana do transmisji sygnału telewizyjnego. Tam, gdzie ktoś w miastach, na obszarach podmiejskich i na wsiach ma odbiornik telewizyjny, to czerpie on sygnał z powietrza na częstotliwości 700 MHz. Tutaj się nic nie zmieni. To będzie taki sam sygnał z punktu widzenia oddziaływania na człowieka.
Pasma 3,4-3,8, czyli to pasmo 3,6 GHz jest wykorzystywane powszechnie, na przykład, do monitoringu miejskiego, do zapewnienia zdalnego dostępu do wifi, do hotspotów, do informacji o rozkładzie jazdy, informacji o opóźnieniach tramwajów i autobusów. To po prostu już działa. 5G to jest inne zagospodarowanie tych samych zasobów, które są już używane.
Nie ma się czego obawiać. Nie można traktować technologii 5G jako eksperymentu, bo takie określenie się po prostu nie broni. Tym, co gwarantuje nam wszystkim bezpieczeństwo - niezależnie od tego, czy to będzie na wsi, czy w mieście - są przepisy prawa, które mówią wyraźnie, że w każdych warunkach, o każdej porze i zawsze ustalony poziom graniczny promieniowania musi być dotrzymany. Wartości graniczne nie mogą być przekroczone, a te wartości, które są obecnie ustalone, zapewniają bezpieczeństwo ludzi.
Rozmawiał Jarosław Junko
jjk/
Rafał Pawlak i Jakub Kwiecień z Instytutu Łączności - Państwowego Instytutu Badawczego w czwartek, 29 października, będą gośćmi wideoczatu Serwisu Samorządowego PAP, podczas którego będą odpowiadali na pytania o znaczenie rozwoju sieci komórkowej i technologii 5G dla mieszkańców mniejszych ośrodków miejskich i terenów wiejskich.
Wydarzenie to organizujemy w ramach ogólnopolskiej kampanii informacyjno-społecznej „5G - infrastruktura przyszłości”.