Сети 6G позволят создать киборгов

Следующий, финальный шаг — терагерцовая связь

ЭкспертHi-Tech

Сети 6G позволят создать киборгов

Лишь только началось внедрение 5G-связи, как стал очевиден ее предел — миру нужны еще более высокие скорости. Следующий, финальный шаг — терагерцовая связь

Заур Мамедьяров

Видеть сквозь стены. Издалека засечь оружие, бомбу и ядовитые вещества. Управлять движением автомобиля силой мысли. И просто передать огромный массив данных за мгновение. Некоторые из этих фантастических возможностей уже испытываются в лабораториях и вполне могут стать реальностью, ответ за сетями будущего — 6G.

В настоящее время требования и спецификация к 6G еще не определены, однако ясно, что будут использоваться еще более высокие частоты, чем в 5G: терагерцовое излучение. Эти короткие (от 1 мм до 30 мкм) волны способны переносить огромный массив информации, дать сверхвысокую скорость передачи данных и энергоэффективность. Терагерцовая связь привлекает внимание ученых уже более полувека, однако активные исследования начались лишь в последние двадцать лет и особенно актуальны сегодня, когда поколение 5G уже вышло на рынок. Если 5G работает на миллиметровых волнах, которые знакомы военным уже десятилетия, то 6G — настоящая электромагнитная целина. Научиться ее использовать — значит перейти к последнему рубежу освоения связи.

Частоты и выше, и ниже терагерц изучены хорошо. Ниже — 5G со всеми сложностями освобождения частот от военных. Выше — ионизирующее излучение, которое разрушает вещество, а значит, не годится. Терагерцовые волны не разрывают молекулы, а воздействуют на них так, чтобы проникать насквозь. Это позволяет передавать данные, даже если между приемником и передатчиком есть препятствие. Подобно рентгену, терагерцовые волны позволяют заглянуть внутрь материи, что может иметь самые разные применения: от военных до медицинских и промышленных (отслеживание дефектов). Кроме того, терагерцовый диапазон на несколько порядков шире, чем у привычной нам мобильной связи, что теоретически позволит достичь скорости передачи несколько терабит в секунду — в десять тысяч раз быстрее домашнего интернета. Этого достаточно, чтобы, например, за секунду скачать 50 фильмов с разрешением 4К.

Атмосферная проблема

Передача информации в мире растет экспоненциально: по прогнозам консалтинговой компании IDC, в ближайшие пять лет объем цифровых данных увеличится в пять раз и достигнет 175 зеттабайт. При этом храниться эти данные будут все больше в публичных облачных хранилищах, что повышает требования к их взаимосвязи и устойчивости. Усугубляет ситуацию и то, что вычислительные возможности компьютеров тоже нащупывают предел. Как следствие, все больше данных обрабатывается с использованием распределенных вычислений (решения выполняются не компьютером, а их связкой). Для этого нужно повышать скорость передачи данных, и дальнейший прогресс может пойти именно по этому пути из-за отсутствия более мощных процессоров.

Грандиозный рост скорости даст новые технологические возможности, в их числе взаимодействие миллионов устройств друг с другом или, например, интеграция деятельности мозга и электроники. От 5G и 6G ждут появления умных городов и виртуальной реальности, киберфизических систем. Между созданием 4G и 5G прошло около десяти лет, и возможности 5G могут исчерпать себя примерно к 2030 году: пятое поколение позволит протестировать технологии автоматизации, но его пропускной способности не хватит для их реального коммерческого внедрения. Например, устройствам виртуальной реальности для полноценного функционирования необходима скорость более 10 ГБит/с, в то время как скорость 5G-интернета — 1–2 ГБит/с.

По оценкам Bank of America, 6G станет одной из 15 прорывных технологий, которые изменят мировую промышленность в ближайшие десятилетия. Шестое поколение понадобится для реализации концепции «интернета всего», полноценного запуска систем беспилотного транспорта, технологий искусственного интеллекта, умных носимых устройств, виртуальной реальности.

Главная проблема 6G — поглощение волн атмосферой. Терагерцовые волны сильно поглощаются кислородом и водяным паром, поэтому передача на большие расстояния затруднена. Как следствие, радиус покрытия таких сетей мал — десятки метров и меньше. Соответственно, потребуются переработка архитектуры сотовой связи и выявление наиболее эффективных частот. Подобная же проблема наблюдается и с сетями 5G, развертка которых пока экономически целесообразна только в крупнейших городах. Возможным решением может быть установка точек доступа в местах наибольшего скопления людей, например в дверях торговых центров, на вокзалах, в узких транспортных потоках, при этом возможно использование движущихся точек доступа и построение сложной динамической сети связи. В такой сети подключение к крупным узлам осуществляется автоматически, данные переадресуются с одного узла на другой, а информация передается лавинообразно — за секунду устройство получает все накопленные за период «вне доступа» данные. Важно, что 6G, как и 5G, становится надстройкой на существующей сети и, вероятно, будет работать в основном не для людей, а для умных машин.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Сколько стоит директор Сколько стоит директор

Зарплаты и премии для «ключевого персонала» банков растут

Эксперт
Первый в тундре Первый в тундре

Российский зонд попробует на вкус лунную вечную мерзлоту

N+1
Можем только копать Можем только копать

Российские игроки приступают к проектам по разработке месторождений цинка

Эксперт
В петроглифе из Ирана разглядели человека-богомола В петроглифе из Ирана разглядели человека-богомола

Зачем доисторические художники рисовали насекомых?

N+1
Виллами по воде. Экскурсия на озеро Комо Виллами по воде. Экскурсия на озеро Комо

Когда реальные путешествия невозможны, на помощь приходят виртуальные туры

Вокруг света
И стол, и код И стол, и код

Грузинское застолье — «нематериальное культурное наследие грузинского народа»

Огонёк
Щит от гиперзвука Щит от гиперзвука

Они быстро настигнут врага в любой точке мира

Популярная механика
Ирина Муравьёва: два падения одной звезды Ирина Муравьёва: два падения одной звезды

Ирине Муравьёвой хватает приключений в профессиональной жизни

Cosmopolitan
Берут – беги Берут – беги

Теневая экономика России настолько велика, что называть ее теневой даже неловко

Esquire
Полезные фрукты, которые составят конкуренцию сладостям Полезные фрукты, которые составят конкуренцию сладостям

Представляем вам полный и честный обзор полезных свойств фруктов

Cosmopolitan
Как в начале карьеры выглядели Прилучный, Бикович и другие секс-символы из кино Как в начале карьеры выглядели Прилучный, Бикович и другие секс-символы из кино

Секс-символы российского кино считаются таковыми не просто из-за красивого тела

Cosmopolitan
В ритме сердца В ритме сердца

Автор множества знаменитых хитов о своей семье и мечтах, которые сбываются

OK!
Понять и простить: нарциссы в социальных сетях Понять и простить: нарциссы в социальных сетях

Считается, что социальные сети — идеальная среда для нарциссов

Psychologies
6 финансовых привычек, которыми стоит обзавестись до 30 лет 6 финансовых привычек, которыми стоит обзавестись до 30 лет

Пренебрежение финансовым здоровьем может привести нас в неприятные ситуации

Playboy
Ни сна, ни отдыха измученной душе Ни сна, ни отдыха измученной душе

Может ли принудительное лишение сна помочь при депрессии?

N+1
Бразильским жабам оказался не страшен яд десяти скорпионов Бразильским жабам оказался не страшен яд десяти скорпионов

Эти земноводные могут помочь бразильцам бороться с нашествием скорпионов

N+1
Упаковка требует гибкости Упаковка требует гибкости

В ходе борьбы за экологию место пластика становится все более неопределенным

Эксперт
Смирились с девальвацией Смирились с девальвацией

Население России извлекло уроки из прошлых кризисов

Эксперт
«Учеба «в бою» гораздо эффективнее любой теории» «Учеба «в бою» гораздо эффективнее любой теории»

Технологические стартапы — это интеллектуальная собственность нового типа

Forbes
Как оставаться в форме даже в режиме самоизоляции. Интервью с тренером Павлом Кондрашевым Как оставаться в форме даже в режиме самоизоляции. Интервью с тренером Павлом Кондрашевым

Павел Кондрашев о том, как поддерживать форму и иммунитет в изоляции

СНОБ
Одна вокруг света: стоит ли ехать в кругосветку на машине Одна вокруг света: стоит ли ехать в кругосветку на машине

65-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
Культуру вытесняют в малые формы Культуру вытесняют в малые формы

Как организаторы концертов и шоу отреагировали на введенный Собяниным запрет

РБК
Как правильно ухаживать за волосами в домашних условиях: лучшие лайфхаки Как правильно ухаживать за волосами в домашних условиях: лучшие лайфхаки

Волосы – неотъемлемая составляющая имиджа, но как поддерживать их красоту?

Cosmopolitan
Кальмары перекодировали РНК за пределами клеточного ядра Кальмары перекодировали РНК за пределами клеточного ядра

Благодаря этому моллюски могут осуществить тонкую настройку нервной системы

N+1
От индейцев до цирков «человеческих диковинок» и хиппи: как развивалась американская тату-культура От индейцев до цирков «человеческих диковинок» и хиппи: как развивалась американская тату-культура

Эволюция татуировок со времен Колумба до наших дней

Esquire
Работающая мама и школьник на карантине: уроки выживания Работающая мама и школьник на карантине: уроки выживания

Как организовать дистанционное обучения ребенка, когда самой нужно работать

Forbes
«Удивительные истории»: как Стивен Спилберг неожиданно воскресил свой провальный сериал 1980-х «Удивительные истории»: как Стивен Спилберг неожиданно воскресил свой провальный сериал 1980-х

Зачем воскрешать неудачный проект и что из этого может получиться?

Esquire
Обнаружен необычный метод борьбы с кофейной ржавчиной Обнаружен необычный метод борьбы с кофейной ржавчиной

Но все последствия еще не изучены

National Geographic
Geely Coolray. Куда положить грабли? Geely Coolray. Куда положить грабли?

У Поднебесной нет тормозов, зато есть неограниченные ресурсы

4x4 Club
Чак Норрис: убивающий смертью Чак Норрис: убивающий смертью

Где сейчас крутой рейнджер? Что он поделывает?

Maxim
Открыть в приложении