وقتی 5G در سال ۲۰۱۹ راه‌اندازی شد، به عنوان یک فناوری انقلابی معرفی شد که قرار بود مرزهای عملکرد در اتصال جهانی را جابجا کند. این فناوری وعده داد که با افزایش اتصال نسبت به خدمات 4G موجود، اتصالی ارزان، سریع و همه‌جا حاضر را فراهم کند. برای فناوری‌های اینترنت اشیاء (Internet of Things)، این به معنای پتانسیل نامحدود برای استفاده در صنایع و کسب‌وکارهایی بود که نیازمند ارتباطات بلادرنگ، تاخیر کم، نرخ داده بالا و افزایش مقرون‌به‌صرفه‌بودن بودند.
در اصل، از شهرهای هوشمند تا سلامت از راه دور، 5G به عنوان موتور محرکه‌ای برای ایجاد و توسعه کاربردهای جدید IoT عمل می‌کند که به بهبود کیفیت زندگی افراد در سراسر جهان ادامه می‌دهد. اما بیایید کمی از شور و هیجان فاصله بگیریم و به خودمان یادآوری کنیم که طیف 5G چیست و چرا باندهای جدید آن اینقدر مورد توجه قرار گرفته‌اند.
5G چیست؟
طیف 5G ظرفیت، پوشش و حتی تاخیر کمتری را نسبت به نسل‌های قبلی ارائه می‌دهد. در مقایسه با فناوری 4G، 5G بهبودهای زیادی را ارائه می‌دهد، اما برای ارتباط با دستگاه‌ها از اصول فناوری مشابهی استفاده می‌کند.
آنچه 5G را از 4G متمایز می‌کند، سطح جدیدی از عملکرد است که شامل موارد زیر می‌شود:
- قابلیت اطمینان بالا، مشابه اتصالات سیمی
- تاخیر فوق‌العاده کمکمتر از ۲۰ میلی‌ثانیه در مقایسه با ۵۰ میلی‌ثانیه در 4G
- نرخ داده جهانی بالابا سرعت دانلود تا ۲.۵ گیگابیت بر ثانیه و آپلود تا ۱.۲۵ گیگابیت بر ثانیه
همان‌طور که 4G باعث رشد گوشی‌های هوشمند شد، 5G نیز نوآوری‌های فناوری در کسب‌وکارها را تقویت و گسترش خواهد داد. این خبر خوبی است، به ویژه برای کاربردهای IoT که فرصت‌های جدیدی را هم برای کسب‌وکارها و هم برای مصرف‌کنندگان ایجاد می‌کند.
باندهای 5G چیست؟
5G به سه باند فرکانسی تقسیم می‌شود: کم‌باند، میانی و بالا. هر باند دارای قابلیت‌های متفاوتی است و به نیازهای مختلف کاربردهای IoT پاسخ می‌دهد.
- کم‌باند: کمتر از ۱ گیگاهرتز با پوشش بیشتر اما سرعت کمتر
- میانی: بین ۱ تا ۶ گیگاهرتز که تعادلی بین سرعت و پوشش ارائه می‌دهد
- بالا: بین ۲۴ تا ۴۰ گیگاهرتز که سرعت بسیار بالاتری دارد اما پوشش کمتری ارائه می‌دهد
باندهای 5G نسبت به نسل‌های قبلی انعطاف‌پذیرتر هستند. این فناوری می‌تواند از فرکانس‌های هر سه باند برای دستیابی به بهترین عملکرد ممکن استفاده کند. حتی می‌تواند از چندین فرکانس به طور همزمان استفاده کند تا هم پوشش و هم قابلیت اطمینان را به حداکثر برساند.
بسیاری از مصالح ساختمانی نیز سیگنال‌های فرکانس بالا را منعکس یا مسدود می‌کنند، که این موضوع چالشی برای شبکه‌های سلولی ایجاد می‌کند. به دلیل انعطاف‌پذیری در انتقال در چندین باند، طیف 5G می‌تواند با استفاده از سلول‌های کوچک متعدد، این مشکل را با انتقال در باندهای بالا، میانی و کم‌باند برطرف کند.
شبکه‌های 5G همچنین می‌توانند از انتقال‌های ترکیبی باندها استفاده کنند. به عنوان مثال، یک سنسور IoT برای نظارت بر دمای بسته‌های حساس در حین حمل‌ونقل در سراسر جهان استفاده می‌شود. کم‌باند برای ارتباطات طولانی‌مدت در مناطق روستایی استفاده می‌شود و در نزدیکی مقصد به باند بالا تغییر می‌کند تا عملکرد سیگنال بهبود یابد.
باندهای 5G با استفاده از فرکانس‌های بهینه بر اساس محیط و فاصله منبع سیگنال، مناطق بدون پوشش (Dead Zones) را کاهش می‌دهند.
بررسی فنی و کاربردهای هر باند 5G
کم‌باند
کم‌باند 5G در محدوده ۶۰۰ تا ۷۰۰ مگاهرتز انتقال می‌یابد و پوشش گسترده‌ای در یک منطقه وسیع ارائه می‌دهد. اگرچه این باند بیشترین پوشش را دارد، اما با سرعت‌های کمتر حدود ۵۰ مگابیت بر ثانیه انتقال داده می‌کند.
کم‌باند اطمینان می‌دهد که پوشش موبایل در سطح ملی وجود دارد و از ارتباطات IoT با سایت‌های روستایی پشتیبانی می‌کند، که این موضوع باعث کاهش هزینه‌ها و تسهیل استقرار می‌شود.
کم‌باند 5G در صنعت انرژی سبز برای ارتباط با مزارع بادی استفاده می‌شود. همچنین سنسورهای هوشمند در زمین‌های کشاورزی برای نظارت بر محصولات و حتی دام‌ها از راه‌دور استفاده می‌شوند.
باند میانی
باند میانی 5G معمولاً در محدوده ۱.۷ تا ۲.۵ گیگاهرتز انتقال می‌یابد و تعادلی خوب بین سرعت انتقال و پوشش ارائه می‌دهد. سرعت در این باند معمولاً بین ۱۰۰ تا ۹۰۰ مگابیت بر ثانیه است.
باند میانی بیشترین استفاده را در 5G دارد، زیرا برای پوشش مناطق حومه‌ای و شهری طراحی شده است. حتی در سرعت‌های پایین‌تر، باند میانی اغلب به سرعت اینترنت خانگی می‌رسد، که آن را برای انواع کاربردهای شهر هوشمند ایده‌آل می‌کند.
بسیاری از پردیس‌های دانشگاهی و پارک‌های تجاری نیز به باند میانی متکی هستند تا خدمات پیوسته را برای مواردی مانند سنسورهای کیفیت هوا، سیستم‌های HVAC، کنتورهای هوشمند، نظارت بر ترافیک، مدیریت پسماند و موارد دیگر ارائه دهند.
باند بالا
در نهایت، باند بالا 5G در محدوده ۲۴ گیگاهرتز و بالاتر عمل می‌کند و سریع‌ترین سرعت‌ها را ارائه می‌دهد، اما در مقایسه با باندهای کم و میانی، پوشش کمتری دارد. باند بالا 5G معمولاً سرعت‌هایی تا ۱ گیگابیت بر ثانیه ارائه می‌دهد. برای درک بهتر، در این سرعت می‌توانید سریال مورد علاقه خود را در چند دقیقه و پادکست‌های مورد علاقه خود را در چند ثانیه دانلود کنید.
نرخ داده بالا و تاخیر فوق‌العاده کم به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا حجم زیادی از اطلاعات را به طور قابل اعتماد و تقریباً بلادرنگ انتقال دهند، مانند پخش زنده رویدادهای ورزشی. در IoT، سنسورها از باند بالا برای انتقال اطلاعات محیطی و ایمنی در زمان واقعی استفاده می‌کنند، که این موضوع امکان واکنش سریع به مسائل پیش‌آمده را فراهم می‌کند.
امکانات طیف 5G
در مجموع، 5G امکانات زیادی را برای اتصال سلولی به ارمغان می‌آورد و به رشد سریع IoT ادامه خواهد داد. با این حال، نکته حیاتی این است که اتصال شما متناسب با نیازهای خاص کسب‌وکار شما عمل کند.
به عنوان مثال، استفاده از 5G برای اتصال سنسورهای رطوبت در یک منطقه روستایی ممکن است ایده‌آل نباشد، اما برای نظارت ویدئویی امنیتی گزینه مناسبی است.
در نهایت، اگر هنوز شک دارید، باید با ارائه‌دهنده اتصال خود صحبت کنید تا بهترین راه‌حل را برای نیازهای کسب‌وکار خود و اهداف استقرار IoT پیدا کنید.
کلمات کلیدی: باندهای 5G، اینترنت اشیاء (Internet of Things)، کم‌باند 5G، باند میانی 5G، باند بالا 5G، طیف 5G، اتصال سلولی، تاخیر کم، نرخ داده بالا، شهرهای هوشمند، سلامت از راه دور.
منبع: iotforall