شبكات الجيل الخامس للاتصالات.. ملامح الثورة التقنية المقبلة

تدعم اتصال مليارات الأجهزة الجديدة للأفراد والمنازل والسيارات والطائرات من دون طيار

لم يكتف قطاع الاتصالات بتطور شبكات الجيل الرابع وما تقدمه من سرعات عالية للاتصالات، بل أصبح محور الاهتمام الآن هو شبكات الجيل الخامس التي ستطلق بحلول عام 2020، والتي تقدم قدرات جديدة كليا للشبكات من شأنها إحداث ثورة في عالم الاتصالات. وسيقدم هذا الجيل الجديد فئة جديدة كليا من الشبكات، ولن يكون مجرد تطوير للشبكات الحالية، لتقديم تجربة استخدم موحدة بعض النظر عن المسافة بين المستخدم وأبراج الاتصالات. وتذهب شبكات الجيل الخامس إلى أكثر من مجرد رفع سرعة البيانات وإضافة طيف ترددي جديد، بل يجب أن تكون منصة متكاملة تشمل جميع أنواع الطيف الترددي ونطاقاته. وتدعم فئات جديدة من الخدمات وتربط مجموعة واسعة التنوع من الأجهزة، فضلا عن توفير فرص لنماذج جديدة في الأعمال والنشر والاشتراكات والشحن. وسيكون أحد عوامل التمكين الرئيسية، هو التصميم الموحد لواجهة ربط الفضاء الراديوي، والذي يضمن قدرات التوسعة والتكيف عبر جميع شرائح الطيف الترددي وفئات الخدمات، واستغلال شبكات الجيل الرابع للاتصالات وشبكات «واي فاي» في الوقت نفسه لتقديم تجارب جديدة مفيدة للمستخدمين والشركات والصناعات.
وقد حضرت «الشرق الوسط» مؤتمر «كوالكوم» لمستقبل قطاع التقنيات الجوالة وشبكات الجيل الخامس للاتصالات الذي أقيم الأمس الاثنين في مدينة دبي، ونذكر ملخص المؤتمر.
* شبكات الجيل الخامس
وتتوقع الشركة نمو حركة البيانات عبر شبكات الاتصالات في منطقة الشرق الأوسط وشرق أفريقيا بأكثر من 14 ضعفا بحلول عام 2020، وهو معدل أعلى من نظيره العالمي بتسعة أضعاف. ومن التحديات التي تواجه شبكات الجيل الحالي للاتصالات ثورة تقنية إنترنت الأشياء التي تعني استحداث مليارات الأجهزة المتصلة بالإنترنت، التي تتطلب سعات أفضل للشبكات وسرعات معالجة ونقل أعلى من السابق، مثل الساعات الذكية والسيارات المتصلة بعضها البعض والمنازل والمباني الذكية والملبوسات التقنية ومجسات الاستشعار المختلفة والمدن الذكية والرعاية الصحية المتنقلة عن بعد.
ويمكن لمصنع ما إضافة مجسات محددة في أماكن مختلفة تستشعر وجود خلل ما في جهاز محدد وتنقل هذه المعلومة لاسلكيا إلى جهاز مركزي في أجزاء من الثانية لاتخاذ الإجراءات اللازمة، ومن دون انقطاع سير العمل. ويتطلب هذا الأمر منح أولوية لهذه الفئة من الاتصالات أعلى من نقل البيانات الأخرى، ومرونة أعلى في تجهيز وإطلاق الشبكات.
وتحدثت «الشرق الأوسط» مع جهاد سراج، رئيس «كوالكوم» في منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا وجنوب شرق آسيا والمحيط الهادي حول هذا الأمر، حيث قال إنه وعلى الرغم من أن الشبكات الجديدة تقدم سرعات نقل للبيانات عالية جدا، ودعما لعدد كبير من الأجهزة المختلفة، فقد يكون أثر ذلك سلبيا على عمر بطارية الأجهزة المحمولة، ولكن الشركة طورت تقنية الشحن السريع Quick Charge Suite 3.0 التي تشحن بطارية الهاتف بالكامل في نحو 15 دقيقة فقط، ومن دون التضحية بأداء الجهاز على الإطلاق. وأضاف أن البيانات التي يتم نقلها بين عشرات ملايين الأجهزة في الثانية الواحدة وعمليات معالجة البيانات سحابيا هو أمر بالغ الأهمية، ويتم بناؤه داخل الشبكات لضمان عدم اختراقها وسرقتها، وخصوصا في ما يتعلق بالمباني الذكية والمنشآت الصناعية.
ويرى جهاد سراج أن الشبكات الجديدة ستواجه تحديا يتكون من شقين، الأول هو تردد استثمار شركات الاتصالات فيه قبل حصولها على العوائد المالية المتوقعة من الاستثمار في شبكات الجيل الرابع، والشق الثاني هو وجود فرص لتفعيل التطبيقات الجديدة التي تستفيد من الشبكات الجديدة. ولكن الفوائد الناجمة عن تطبيقات هذه الشبكات من شأنها فتح باب المنافسة بشكل كبير، وجعل شركات الاتصالات ورواد الأعمال يرغبون في الدخول إلى هذا العالم اللاسلكي الجديد.
* تطويرات مبهرة
من التطويرات المبهرة للشركة تصميم نظم جديدة لطائرات من دون طيار وكاميرات المراقبة، فقد كشفت الشركة في وقت سابق عن تطوير دارات إلكترونية، ومعالجات خاصة بهذه الطائرات الشخصية (Drone) وتخفض أسعارها لتصبح أقل من الهواتف الذكية الحالية. وتستطيع هذه الشرائح والمعالجات معالجة البيانات بسرعات عالية من دون استهلاك كبير للبطارية، ذلك أن الطائرات الحالية تستطيع التصوير بالدقة الفائقة 4K لمدة 20 دقيقة قبل أن تنفذ بطارياتها من الطاقة، وبلغ سعرها 1200 دولار أميركي. وباستخدام الدارات الجيدة، ستنخفض التكلفة إلى نحو 300 أو 400 دولار، وستستطيع البطارية العمل لمدة ساعة كاملة من التصوير فائق الدقة. وأطلقت الشركة اسم «سنابدراغون فلايت» (Snapdragon Flight) على هذه المعالجات.
ويعود السبب في ذلك إلى تكامل المعالج مع الدارات الأخرى بشكل فعال، ذلك أن الطائرات الحالية تحتوي على دارات غير مترابطة تم ربطها بعضها البعض، الأمر الذي يشكل عائقا من حيث فعالية استهلاك الطاقة، على خلاف الدارات التي صممت لتعمل مع بعضها البعض بأقل قدر ممكن من الطاقة الكهربائية. وتتقاطع هذه الطائرات مع الهواتف الذكية في كثير من النواحي، مثل الاتصال اللاسلكي عبر شبكات «واي فاي» ووجود مجسات استشعار الميلان في الهواء ووجود كاميرات (ومثبتات بصرية) وسعة تخزينية وبطارية مدمجة. واستعرضت الشركة مؤخرا طائرة مصغرة تعمل بمعالج «سنابدراغون 801» رباعي النواة (بسرعة 2.26 غيغاهرتز) استطاعت تسجيل عروض الفيديو فائقة الدقة والتحليق بكفاءة عالية.
وعلى صعيد آخر، كشفت الشركة نهاية شهر أكتوبر (تشرين الأول) الماضي عن كاميرات مراقبة متقدمة تعمل بمعالج «سنابدراغون 618» سداسي النواة يستطيع معالجة الصور بدقة عالية وسرعة مبهرة، لتصبح كاميرات المراقبة واعية لما يحدث من حولها أثناء حدوث الفعاليات من حولها. وتستطيع الشركات الآن تحويل عمليات التحليل لتصبح داخل الكاميرا عوضا عن تحليل التسجيلات سحابيا أو داخل مراكز بيانات مكلفة.
ومثالا على ذلك، يستطيع المستخدم من خلال تطبيق الكاميرا مشاهدة الشخص الذي دق باب منزله عدا الأهل والأصدقاء، لتظهر النتائج على الشاشة فورا. ويمكن استخدام سلسلة من هذه الكاميرات لتحليل أزمات السير وتوقع حدوثها في مناطق قريبة، أو إخبار مدير متجر ما باقتراب شخص له سجل إجرامي (لدى الاتصال بقاعدة بيانات الشرطة المحلية عبر الإنترنت) من المتجر، حتى لو لم تبدأ عملية السرقة أو الاعتداء، لأخذ الاحتياطات. وتستطيع الكاميرات هذه أيضا التعرف على وجود الأسلحة النارية أو البيضاء وتشغيل نظم أخرى آليا. ومن الفوائد الإضافية لهذه الكاميرات عدم الحاجة لتخزين كثير من البيانات وأرشفتها، ذلك أنه بالإمكان للكاميرا حذف ما تراه غير مهم، وتسجيل اللحظات المهمة فقط، وفقا لشروط يضعها المستخدم بنفسه. وتدعم هذه الكاميرات الاتصال بالإنترنت عبر شبكات الجيل الرابع للاتصالات، وشبكات «واي فاي» و«بلوتوث 4.1» اللاسلكية والملاحة الجغرافية «جي بي إس» ومجسات كاميرات بدقة تصل إلى 21 ميغابيكسل وتسجيل الصوتيات.
* مزايا أجيال شبكات الاتصالات
* تتميز شبكة الجيل الأول للاتصالات NTT بدعم الاتصال الصوتي وتبادل الرسائل النصية المحدودة.
* تقدم شبكة الجيل الثاني GSM جودة اتصال أكثر وضوحا وصفاء من السابق، والقدرة على استخدام التجوال في كثير من البلدان من دون استبدال شريحة الاتصالات الخاصة بالمستخدم. وبدأت مواقع الإنترنت بتقديم صفحات مبسطة خاصة بالهواتف الجوالة في هذا الجيل، أطلق عليها اسم مواقع «واب» WAP وكانت تزيل الصور أو تقدم صورا صغيرة منخفضة الجودة، وذلك بهدف تسريع الاتصال لعرض المحتوى.
* تقدم شبكة الجيل الثالث UMTS / WCDMA / 3G جودة صوت تضاهي المحادثات المباشرة بين الأفراد، والقدرة على تبادل البيانات بسرعات جيدة جدا والتجوال في جميع دول العالم من دون استبدال شريحة الاتصالات الخاصة بالمستخدم. وشهد هذا الجيل إطلاق خدمات الاتصالات عبر الإنترنت ومشاهدة عروض الفيديو والاستماع إلى راديو الإنترنت وعقد المؤتمرات بالصوت والصورة مع الآخرين.
* قفزت شبكة الجيل الرابع LTE / 4G بجودة الاتصال بالإنترنت إلى مستويات مبهرة، بحيث أصبحت مشاهدة عروض الفيديو عالية الدقة أمرا قياسيا، بالإضافة إلى رفع جودة الاتصال المرئي بشكل كبير، وتبادل البيانات بسرعات عالية لتسهيل أداء الأعمال من أي مكان.
* من المتوقع أن تطلق شبكات الجيل الخامس 5G بحلول عام 2020، وتقدم أضعاف سرعات الاتصال بالإنترنت مقارنة بشبكات الجيل الرابع، ودعم الاتصال بآلاف الأجهزة الصغيرة التابعة لتقنية «إنترنت الأشياء» لتبادل البيانات معها، بالإضافة إلى رفع جودة عروض الفيديو بسبب خفض زمن تحليل البيانات بشكل كبير، مع تحولها إلى تقنية رئيسية لنقل البيانات في زمن معالجة أقل. ويتوقع أن تضاهي سرعات هذه الشبكة سرعة الإنترنت عبر الألياف الضوئية حاليا وصولا إلى 10 غيغابت في الثانية (نحو 1.25 غيغابايت في الثانية، ذلك أن الغيغابايت الواحدة تعادل 8 غيغابت).