רשת הדור החמישי (5G) תגרום שינוי עמוק בהרגלי החיים האישיים, הקהילתיים, העסקיים והתעשייתיים. יכולת התקשורת ואמצעי התקשורת בכל אזור וסביבה הופכים את חיינו למעניינים ואנו הופכים את הדמיון למציאות כשאנו משלבים את כל המערכות החכמות המשלימות, המכשירים המדברים עם מכשירים (M2M), החיישנים החכמים המקוונים (IIoT) ברשת חכמה אחת.
עד שנת 2020, צפויים לפעול כמויות מסחריות של רכבים אוטונומיים המצריכים יכולות תקשורת רחבה, מכונות ייצור תעשייתיות עצמאיות ומקושרות ועוד. לצדן יפעלו מערכות לשיפור החיים הפועלות עצמאית, תוך שילוב יכולות של בינה מלאכותית (AI) המאפשרת לכולם לעבוד עם כולם לשתף נתונים למען איכות חיים גבוהה הרבה יותר.

הדור החמישי – מהפיכה תעשייתית ותרבותית גם יחד

מאת אלי הדר*            פורסם: 17.4.2019
עולם ה-5G אמור להיות המגמה החדשה בחמש השנים הקרובות, עם צפי של מיליארד אנשים שישתמשו בטכנולוגיה זאת באופן ישיר ועקיף. מרבית יצרני המכשירים השונים ממתינים לבהירות בהקשר לתקנים ורגולציה ומכינים הקרקע להשקת דור חדש של התקנים "ניידים" לאור הדרישות החדשות ואיכות הקישוריות בכל מקום. אנו נראה מכונות תעשייתיות מקושרות ועצמאיות, קווי יצור מבוססי צבירת מאסות של נתונים, מחשבים ניידים חזקים וזריזים, טלוויזיות חכמות באמת, טלפונים סלולריים דור 5, ומערכות אחסון ענן מאסיביות שיחליפו איחסון מקומי יקר.
תארו לעצמכם את האפשרות להוריד באמצעות האינטרנט ארבעה סרטים באורך מלא בתוך שנייה,  ובאיכות הטובה ביותר (4K). זה אפשרי וקורה כבר היום במספר מקומות בעולם באמצעות השימוש ברשת סלולארית של הדור החמישי, שנמצאת בחיתוליה. טווח המהירויות המוגדר כדור 5  נע בין  800 מגה ביט בשנייה ל-50 גיגה ביט בשנייה. רשתות דור 4, בהשוואה, מגיעות לקצב של עד 200 מגה ביט בשנייה בלבד. ההבדל הוא פשוט חגיגה לכל מי שזקוק לתשתיות תקשורת מהירות, במפעלי תעשייה, בעיר החכמה, ועוד.
שירותי עיר החכמה ומפעל חכם מבוססים ברמת התשתית ביכולת התקשורת של מכונה למכונה. היכולות הבלתי מוגבלות של הרשת החדשה תאפשר לנו לנהל את המערכות והתשתיות השונות שלה ללא הגבלה בכמות המידע, סוג המידע ואיפיונו שצריכים 'לדבר' אלה עם אלה. כל מתקני המפעל יהיו מקושרים והחלטות יתקבלו על בסיס מידע זורם בזמן אמת. כל התשתיות העירוניות יהיו מקושרות והתקני הרשת יהיו בכל מקום, מאוטובוסים ומכוניות לפנסים, כולם מחוברים לרשתות באמצעות האינטרנט של דברים (IoT). התנועה בכבישים תהיה מנוהלת באמצעות אינטליגנציה מלאכותית ובזמן אמת. כנ"ל מערכות המים והחשמל יתפקדו באמצעות חיישנים חכמים המחוברים בזמן אמת –ומגיבים לצרכים ומשברים באופן מיידי 'ללא מגע יד אדם'.

תשתיות ושירותים אלו ידרשו תשתית שירות תקשורת אלחוטית אמינה ומתקדמת היכולה לספק את היכולת לניהול כמות נתונים ותרחישים עצומה בניהול הערים בזמן אמת וללא הגבלה. המהפכה התקשורתית נדרשת גם לצרכי התושבים והעסקים, להפעלת מפעלים, שדות תעופה, כבישים, מכוניות אוטונומיות, מסילות ברזל ומה לא – שכן איכות החיים הולכת 'יד ביד' עם היכולת לשלוט, לנתח ולשנע מידע. רשת 5G תהיה מהירה פי 10 ויותר, תאפשר להיות מקוונים בכל מקום שנהיה ותעניק יכולות מטורפות למכשירים הניידים החכמים. סנסורים חכמים ועצמאיים (IOT) יפעלו וידברו עם מערכות מקבילות ומשלימות לניהול משימות בזמן אמת, רשתות חכמות, התעשייה, מכונות חכמות ואוטומציה AI, רובוטים פעילים, שירותי רפואה ובתי חולים.

חברות הכבלים, הטלקום  והתשתיות מכינות תכניות עסקיות כיצד לכבוש את השווקים המשתנים, כיצד להכין מוצרים ושירותים חכמים למהפכה התרבותית והתעשייתית הבאה בקרוב ביותר. אינטל סוללת רשתות להעברת שידורים חיים עם אופציות המאפשרות לכל צופה ל'חיות' את רצונותיו. רשת התקשורת מהדור החמישי תאפשר לכולנו ולמערכות הסובבות אותנו להיות בעולם חכם יותר, מחוברים ומקוונים בזרימת נתונים כמעט בלתי מוגבלת, תאפשר תקשורת בין מערכות (IOT), מכשירים וציודים Machine to Machine) M2M). למעשה ההתקנות כבר החלו כשהתחזית היא למיליארד אנשים המשתמשים בכלי זה במהלך החמש שנים הקרובות. AT &T הודיעה כי היא תתקין טכנולוגיית 5G בחלקים רבים בערים מרכזיות בארה"ב דוגמת יוסטון, דאלאס , לאס ווגאס, ניו אורלינס, סן אנטוניו, ג'קסונוויל, לוס אנג 'לס, נאשוויל, אורלנדו, סן דייגו, סן פרנסיסקו, וסן חוזה.

קיבולת ספקטרום תדרי הרדיו עלולה להוות בעייה ככל שנשמש יותר באינטרנט בעקבות המהפכה של הדור החמישי ונזדקק להקצאת תדרים כתוצאה מדרישה טבעית לרשתות מיני ביתיות, רשתות לתעשייה, לעיר החכמה, לקבוצות ספורט לדוגמה, המבקשות לפרוס רשתות מיני לתקשר בין מאמנים במהלך המשחק ועוד. גוגל בונה רשתות זמן אמת למירוצי סוסים והמהמרים, חברות כבלים מבקשים להרחיב את מגוון השירותים, שכונות מבקשות לבנות לעצמן רשת שכונתית פרטית, וכנ"ל מפעלים, בתי חולים ועוד.
 
כאמור מגבלה זאת מטרידה חברות רבות. במגבלות התדרים הנדרשים לכוחות הביטחון השונים ושאר הצרכים הלאומיים, זאת מגבלה הקיימת במדינות רבות באירופה, אסיה ואמריקה (ואצלנו, איך לא). הביקוש הצרכני לפס רחב אלחוטי הוא כה אינטנסיבי עד שחברות כגון AT&T ו-Verizon זקוקות לחלופות כעת – גם אם זה אומר שיתוף זו עם זו ועם חברות טכנולוגיה יריבות כמו גוגל.

אחד הפתרונות החדשניים להתמודדות עם המגבלה הוא שימוש ב'טכנולוגיית האור'. ספקטרום האור הנראה הוא רחב ונעדר מגבלות. מזה מספר  שנים מפתחים מוצרים המתקשרים על בסיס היכולות של העברת המידע באמצעות קרני האור (Light Fidelity - Li-Fi) ותקשורת אור נראה (Visible Light Communications – VLC) ומנסים להציע תשובה לטכנולוגית האינטרנט הקיימת - WIFI. ספקטרום האור הנראה גדול פי 10,000 יותר מספקטרום הרדיו וקצב העברת הנתונים של Li-Fi בשלב זה הוא 1 גיגה ביט בשנייה לעומת 52 מגה ביט בשנייה בטכנולוגיית Wi-Fi.

בטכנולוגיית Li-Fi העברת נתונים מבוססת בקרני האור. אין צורך ליישם או לבנות תשתית יוצאת דופן. אפילו לא ראוטר. מה שנדרש זה הקשר הישיר עם האור, נורת הלד, אורות רחוב, אור המכונית, האופניים וכדומה. יתרון נוסף לטכנולוגיה כי ניתן להשתמש ברשת זאת במקומות בהם תדרי רדיו עלולים להפריע לציוד כגון בבתי חולים, או כאשר אותות Wi-Fi לא יכולים להגיע כגון במבנה תת קרקעי. LiFi מוסיף שיכבה נוספת של אבטחה מכיוון והתקשורת עם הרשת מצריכה מגע ישיר ולא ניתן להשפיע עליה מרחוק. השימוש בטכנולוגיה נמצא בתחילתו, אולם לדעת כותב המאמר, 'יש אור בקצה המנהרה'...

---
 
*אלי הדר הוא יועץ אסטרטגי בתחום האנרגיה והתאורה בישראל ובחו"ל. מומחה ביישומים בתחומי ערים חכמות, רשתות קמעונאיות וניהול אנרגטי מיטבי בסביבות מורכבות.