Hologramy a haptika: 6G - krok do sveta komunikácie

Ešte sme si poriadne neuvedomili, čo všetko nám prináša 5G sieť a už sa hovorí o implentácii novej, z pohľadu výskumov, revolučnej 6G technologii. Od 4G, kde bolo cieľom zrýchliť komunikáciu cez 5G, ktorá bola zameraná nielen na rýchlosť, ale aj obsiahnuť internet veci IoT a pripraviť sa na umelú inteligenciu sa dostávame k 6G. Tá nás dostane nielen k efektívnejšiemu využívaniu umelej inteligencie, ale mala by umožnovať aj presnú replikáciu objektov z reálneho sveta. To čo najviac rezonuje s 6G je rozšírená realita, haptika a priestorové hologramy.

Predstavte si konferenciu, ale s hologramami. Alebo si predstavte webové stránky a mediálne výstupy na internete, ktoré vám umožnia vytvárať haptické spojenia (zahŕňajúce dotyk, zrak a zvuk). Výskumníci, ktorí študujú budúcnosť bezdrôtovej komunikácie šiestej generácie (6G), teraz načrtávajú možnosti, alebo skôr vízie pre druhy technológií, ktoré by budúcnosť 6G mohla priniesť.

Technológia 6G sa bude vyznačovať nízkymi latenciami a ultravysokými frekvenciami, pričom rýchlosť prenosu dát bude ultrarýchla. Existuje štúdia, ktorá sa prikláňa k tomu, že zvážením výziev a technických požiadaviek sietí novej generácie a predpovedaním niektorých technologických možností, v tomto kontexte je už prakticky realizovateľné.

Nasadenie aktuálne najrýchlejšej siete 5G naberá rýchlosť na celom svete. V tomto bode sa viac do centra pozornosti dostanú nasledujúce generácie bezdrôtových technológií. Tento prirodzený pokrok už otvára možnosti nahliadať na nové trendy v oblasti technológií a požiadaviek spotrebiteľov. Keď sa pozrieme na 6G, skutočne sa pozeráme na obrovský prepojené spoločnosti, dokonca o krok nad rámec toho, čo dokáže 5G, ako je napríklad holografická komunikácia v reálnom čase.

Pomocou hologramov ako komunikačného prostriedku sa nositeľné zariadenia snímajúce emócie schopné monitorovať naše duševné zdravie, stanú stavebnými kameňmi sietí budúcnosti.

zdroj foto: Canva

Štúdia načrtáva to, čo nazýva „high-fidelity holografická spoločnosť“, v ktorej holografická realita umožní vzdialeným používateľom (byť reprezentovaní) ako pokročilá realita. Napríklad technici vykonávajúci vzdialené odstraňovanie problémov a opravy, lekári vykonávajúci vzdialené operácie a vylepšené diaľkové vzdelávanie v triedach by mohli mať prospech z vykresľovania hologramov. Autori štúdie poznamenávajú, že zatiaľ čo 4G a prenosové rýchlosti 5G nemusia umožňovať takéto technológie, tak 6G áno. Práve vzhľadom na skutočnosť, že „holografické obrázky budú potrebovať prenos z viacerých uhlov pohľadu, aby sa zohľadnili variácie sklonov, uhlov a pozícií pozorovateľa vzhľadom na hologram." Dokonca aj jednoduché telefonické rozhovory môžu zahŕňať novú úroveň multimediálneho zážitku. To by poskytlo oveľa bohatší zážitok, ako zvukový hovor alebo videohovor, ktorý momentálne dokážeme viesť. Táto pokročilá realita by posunula hranice rozšírenej a virtuálnej reality, čim by sa otvorili nové možnosti.

Ďalšia perspektívna možnosť, ktorú štúdia uvádza, zahŕňa to, čo nazývajú haptický internet. „Veríme, že do hologramov sa môžu integrovať rôzne zmyslové zážitky,“ píšu autori. Na tento účel sa používanie hologramov ako komunikačného prostriedku, nositeľných zariadení snímajúcich emócie, ktoré sú schopné monitorovať duševné zdravie, uľahčovať sociálne interakcie a zlepšovať skúsenosti používateľov, stanú stavebnými kameňmi sietí budúcnosti.

Ďalší spoluautor štúdie, verí, že 6G skonsoliduje internet zručností alebo schopnosť prenášať zručnosti cez internet. Teraz to dokážeme urobiť so zvukom a videom, ale nemôžeme sa dotýkať  cez internet alebo  presúvať predmety. Konsolidácia edge computingu, robotiky, Ai, rozšírenej reality a 6G komunikácie to umožní. Tento internet novej generácie by mal demokratizovať zručnosti rovnakým spôsobom, akým internet demokratizoval informácie.

zdroj foto: Canva

Predpokladá sa, že 6G prinesie lepšiu komunikáciu medzi čipmi. Keď sa dostaneme na 200 Gbps alebo viac, tak káblové pripojenia jednoducho nedokážu držať krok. Pri prechádzaní k vyšším rýchlostiam prenosu dát, vyššie rýchlosti spracovania sú bezdrôtové prepojenia jedným zo spôsobov, ako možno túto prekážku prekonať. To tiež znamená zvýšenú spoľahlivosť, pretože bezdrôtové pripojenia nie sú ovplyvnené otrasmi alebo vibráciami, a nižšie náklady, pretože výmena káblov môže byť drahšia, ako len nasadenie bezdrôtových vysielačov a prijímačov na čipy.

Ďalšie prípady použitia spomenuté v dokumente zahŕňajú to, čo nazývajú extrémne vysokorýchlostné „informačné sprchy“ hotspoty, kde možno zažiť rýchlosť prenosu dát terabit za sekundu – mobilné okrajové výpočty a vesmírne-pozemské integrované siete. Autor štúdie zároveň varuje, že je potrebné vykonať veľa výskumu predtým, než sa začne skutočný proces štandardizácie. 

Vedci tvrdia, že s nárastom 6G na terahertzové frekvencie budú obrovské výzvy aj pri budovaní nového hardvéru. Pre rýchlejšie zariadenia budú potrebné aj lepšie polovodičové technológie. Je tu  však množstvo ďalších výziev, vrátane spotreby energie.

S frekvenčnými pásmami, ktoré sa pohybujú v stovkách gigahertzov, dokonca aj základné veci, ako sú obvody a substráty na vývoj obvodov, sú mimoriadne zložité. Uviesť všetky tieto veci do poriadku a prejsť od detailov na základnej úrovni až po zostavenie systému bude podstatne ťažšie. Štúdia sa preto pokúša preskúmať kompromisy zahrnuté v každej futuristickej technológii.

Autori zdôrazňujú, že táto štúdia nie je komplexným alebo definitívnym popisom možností a obmedzení 6G, ale skôr dokumentáciou doterajšieho výskumu a zaujímavými smermi pre technológie 6G, ktorými by sa budúci výskumníci mohli uberať. Nielen táto štúdia, ale aj ďalšie založené na výskumoch a vývoji predpokladajú, že 6G by mohlo byť spustené v roku 2030.

Zatiaľ sa uskutočnilo niekoľko počiatočných diskusií o definovaní technológie, aktivity výskumu a vývoja (R&D) 6G sa začali vážne v roku 2020. 6G si bude vyžadovať vývoj pokročilých mobilných komunikačných technológií, ako sú kognitívne a vysoko bezpečné dátové siete. To bude vyžadovať aj rozšírenie spektrálnej šírky pásma rádovo rýchlejšie ako 5G.

Čína spustila testovací satelit 6G vybavený terahertzovým systémom. Technologickí giganti Huawei Technologies a China Global údajne plánujú podobné štarty satelitov 6G v roku 2021. Mnohé z problémov spojených s nasadením rádia s milimetrovými vlnami pre 5G musia byť včas vyriešené, aby dizajnéri sietí mohli riešiť výzvy 6G.

6G priťahuje pozornosť mnohých priemyselných hráčov. Veľké spoločnosti v oblasti infraštruktúry, ako sú Samsung, Huawei a Nokia potvrdili, že pracujú na výskume a vývoji 6G. Vývoj 6G technológie napreduje rýchlo a už sa podľa dostupných  informácii nachádza v aplikovanej fáze. Očakáva sa, že práce na štandardizácii požiadaviek na 6G začnú v priebehu tohto roku a presné špecifikácie budú vypracované v štandardizačnom procese od roku 2025.

Čo môžeme očakávať od 6G technológie? Prinajmenšom, že významne prispeje k zlepšeniu našej každodennej existencie a zabezpečí vyšší level implementácie pokrokových funkcií umelej inteligencie do našich životov.

Zdroj: spectrum-ieee-org, techtarget-com