Αναμένοντας το 6G
Βασίλειος Σύρης
Καθηγητής Τμήματος Πληροφορικής Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών
Γεώργιος Πολύζος
Καθηγητής Τμήματος Πληροφορικής Οικονομικού Πανεπιστημίου Αθηνών
Με την τεχνολογία 6ης γενεάς (6th Generation – 6G) να σχεδιάζεται ήδη στα μεγάλα ερευνητικά κέντρα του πλανήτη, είναι ώριμο να πούμε ότι η επόμενη δεκαετία θα είναι μια περίοδος κατά την οποία θα δούμε τεχνολογικά «άλματα». Υπολογίζεται ότι περίπου δέκα χρόνια έχουμε μπροστά μας πριν την ολοκλήρωση των σχεδιασμών και την πλήρη εμπορική εκμετάλλευση των τεχνολογιών 6G. Βέβαια, με την ώθηση που έδωσαν τα δυο χρόνια της πανδημίας και τη μεταφορά σχεδόν όλων των δραστηριοτήτων μας online, ο πλανήτης ήδη «τρέχει» προς την επόμενη Ψηφιακή Εποχή. Και οι προβλέψεις φέρνουν τη χρήση της τεχνητής νοημοσύνης πλέον σε τεράστια κλίμακα, με καινοτόμες εφαρμογές, εναέρια δίκτυα, αυτοματοποιήσεις, νέες «έξυπνες πόλεις», γρήγορες αποφάσεις κ.λπ.
Στο σήμερα και στην εφαρμογή των συστημάτων επικοινωνίας 5ης γενεάς (5G), ξέρουμε ήδη ότι έχουν σχεδιαστεί για υψηλότερες ταχύτητες, μεγαλύτερη χωρητικότητα και χαμηλότερη καθυστέρηση, ενώ αναμένεται να πυροδοτήσουν καινοτόμες εφαρμογές στο διαδίκτυο των πραγμάτων (Internet of Things – IoT).
Το σύστημα 5G είναι η εξέλιξη των συστημάτων προηγούμενων γενεών: του 4G, που παρείχε υψηλές ταχύτητες για την υποστήριξη του video streaming, του 3G, που υποστήριξε τη διασύνδεση έξυπνων τηλεφώνων, και του 2G, που ήταν το πρώτο ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας με ευρεία γεωγραφική κάλυψη.
Όχι μόνο υψηλότερες ταχύτητες
Σημαντική δυνατότητα του συστήματος 5G είναι η υποστήριξη πολλαπλών ιδιωτικών δικτύων με διαφορετική χωρητικότητα και ποιότητα υπηρεσιών πάνω από την ίδια δικτυακή υποδομή. Επιπλέον, επιτρέπει τη διασύνδεση μεγάλου αριθμού συσκευών IoT, όπως αισθητήρες και ελεγκτές, σε πολύ μικρή γεωγραφική περιοχή. Μάλιστα, ο συνολικός αριθμός των έξυπνων κινητών θα είναι ένα πάρα πολύ μικρό ποσοστό του συνολικού αριθμού των συσκευών IoT, που μέχρι το τέλος του 2021 αναμένεται να ξεπεράσει τα 46 δισεκατομμύρια. Από την άλλη, ο όγκος δεδομένων που παράγουν ή καταναλώνουν οι συσκευές IoT είναι σημαντικά μικρότερος από τον όγκο δεδομένων σε έξυπνα κινητά, που έχουν σημαντικά μεγαλύτερες δυνατότητες επεξεργασίας, αποθήκευσης και οπτικοποίησης μέσω οθόνης υψηλής ανάλυσης. Η υποστήριξη τόσο διαφορετικών απαιτήσεων απαιτεί ένα ευέλικτο και έξυπνο σύστημα επικοινωνίας με μηχανισμούς εικονικοποίησης λειτουργιών δικτύου (Network Function Virtualization – NFV) και δικτύωση καθοριζόμενη από λογισμικό (Software Defined Networking – SDN). Επιπλέον, το σύστημα 5G χρησιμοποιεί πολύ μεγαλύτερο εύρος ζώνης από εκείνο προηγούμενων γενεών, που περιλαμβάνει πολύ χαμηλές συχνότητες σε περιοχή του φάσματος που έγινε διαθέσιμο μετά τη μετάβαση της αναλογικής τηλεόρασης σε ψηφιακή και τον πρόσφατο επανασυντονισμό των ψηφιακών καναλιών, καθώς και πολύ υψηλές συχνότητες όπου είναι διαθέσιμο πολύ μεγάλο εύρος ζώνης για την υποστήριξη υψηλών ταχυτήτων σε μικρές κυψέλες. Μάλιστα, το δίκτυο και οι συσκευές θα μπορούν ευκαιριακά να επιλέγουν την πιο κατάλληλη περιοχή του φάσματος. Με αυτά τα χαρακτηριστικά το σύστημα 5G αποτελεί ένα έξυπνο δίκτυο που προσαρμόζεται στις απαιτήσεις των νέων εφαρμογών, σε αντίθεση με τις προηγούμενες γενεές, όπου το ίδιο στατικό δίκτυο παρείχε όλες τις υπηρεσίες επικοινωνίας.
H ανάπτυξη των νέων καινοτόμων υπηρεσιών και η αντιμετώπιση των προκλήσεων απαιτούν συνεργασία μηχανισμών στο επίπεδο των εφαρμογών και στο επίπεδο της επικοινωνίας.
Καινοτομία εφαρμογών
Πέρα όμως από τις παραπάνω δυνατότητες επικοινωνίας του συστήματος 5G, η καθημερινότητα των χρηστών θα επηρεαστεί με την ανάπτυξη νέων καινοτόμων υπηρεσιών και έξυπνων εφαρμογών πάνω από ένα έξυπνο δίκτυο: έξυπνες πόλεις, έξυπνη γεωργία, έξυπνες εφοδιαστικές αλυσίδες, έξυπνες μεταφορές και έξυπνες κατασκευές. Επιπλέον, θα υπάρξουν πολιτιστικές εφαρμογές όπως περιηγήσεις τέχνης με εμβυθιστική εικονική πραγματικότητα (immersive virtual reality), εξ αποστάσεως ρομποτικές ιατρικές επεμβάσεις, αυτο-οδηγούμενα αυτοκίνητα που επικοινωνούν με άλλα αυτοκίνητα και υποδομές του οδικού δικτύου, αλλά και παιχνίδια επαυξημένης πραγματικότητας (augmented reality) σε εικονικούς κόσμους (metaverses) με συμμετοχή σε πραγματικό χρόνο πολλών χρηστών από διαφορετικά σημεία της Γης. Ακόμα παραπέρα, η συλλογή δεδομένων από έναν πρωτόγνωρο αριθμό αισθητήρων μπορεί να συνδυαστεί με την τεχνητή νοημοσύνη και τη στατιστική μηχανική για προγνωστική ανάλυση σε μεγάλο εύρος εφαρμογών, από τον χρηματοοικονομικό σχεδιασμό έως την πρόβλεψη καιρού και φυσικών καταστροφών.
Και η ανάπτυξη νέων τεχνικών επικοινωνίας; Η επέκταση της ενεργειακής αυτονομίας των συσκευών, η χρήση πομποδεκτών ικανών να λάβουν «έξυπνες αποφάσεις» σε πραγματικό χρόνο;
Προκλήσεις
Μαζί όμως με τις τεράστιες δυνατότητες, υπάρχουν και μεγάλες προκλήσεις, όπως η εμπιστοσύνη στην πληροφορία που συλλέγεται από τεράστιο αριθμό κατανεμημένων –ως προς τη θέση, αλλά και ως προς την ιδιοκτησία– συσκευών, η προστασία της ιδιωτικότητας των χρηστών και η αξιοπιστία της επικοινωνίας ακόμα και σε περιπτώσεις έκτακτων συνθηκών και καταστροφών. Τόσο η ανάπτυξη των νέων καινοτόμων υπηρεσιών όσο και η αντιμετώπιση των νέων προκλήσεων απαιτούν συνεργασία μηχανισμών και λειτουργικότητας στο επίπεδο των εφαρμογών και στο επίπεδο της επικοινωνίας του συστήματος 5G, αλλά και των μελλοντικών συστημάτων πέραν της 5ης γενεάς.
