Ultima generazione di comunicazione wireless

Quante altre generazioni di comunicazione wireless potranno aumentare le frequenze delle onde e la velocità di trasmissione dei dati finché non diventi fisicamente privo di senso?

Uno dei principali argomenti di marketing per le comunicazioni di quinta generazione (5G) è la velocità significativamente superiore rispetto a qualsiasi delle generazioni precedenti, in particolare grazie all'uso delle onde millimetriche. Tuttavia, questo utilizzo delle onde millimetriche, cioè frequenze più elevate rispetto a quelle mai utilizzate in 2G, 3G o 4G, ha costretto i fornitori, in particolare AT&T e T-Mobile, a riconsiderare il dispiegamento delle reti 5G, poiché l'aumento della frequenza richiede l'installazione di tralicci più vicini fra loro.

L'idea del 6G, che è ancora molto nebulosa nelle menti dei ricercatori, potrebbe seguire le orme del 5G, utilizzando frequenze ancora più elevate e aumentando la velocità di trasmissione dei dati. Divertiamoci a riflettere su questo tema: ipotizziamo che queste stesse caratteristiche rimangano importanti anche per le future generazioni di comunicazione wireless e chiediamoci dove ci porterà questa strada. Come sarà l'8G? E il 10G? A che punto l'estrapolazione verso le future generazioni di tecnologie wireless non avrà più senso fisico?

Naturalmente, la maggior parte di queste generazioni wireless immaginarie è assurda. Le future generazioni di comunicazione wireless cercheranno sicuramente di aumentare le velocità e i volumi di dati, ma i ricercatori svilupperanno e miglioreranno nuove tecnologie che consentiranno di ottenere di più dalle stesse bande di frequenza. Tecnologie come il MIMO ci offrono già questa possibilità nelle reti 5G. E nel futuro, chi lo sa? Forse il nostro spettro sarà gestito dall'IA, o potrebbero emergere altre idee.

6G

Abbiamo già alcune idee preliminari su come sarà la prossima generazione di comunicazioni wireless. Potrebbero essere onde terahertz, che i ricercatori hanno già utilizzato per trasmettere dati a una distanza di 20 metri. E all'improvviso, la preoccupazione per la disposizione delle stazioni 5G ogni 150 metri non sembra più così irragionevole (tuttavia rimane comunque un’impresa costosa). Se il 6G continuerà a incentivare l'installazione di piccoli trasmettitori, preparatevi a schivarli, poiché saranno dislocati ogni dieci metri. Ma, almeno, le velocità di download saranno 1000 volte più veloci.

Il 6G arriverà nel 2028: 1 Tb/sec, frequenze di 3 THz, 7.7 secondi per scaricare il film 'Avengers: Endgame' in risoluzione 4K.

8G

Saltiamo allo standard 8G – qui abbiamo già oltrepassato lo spettro della luce visibile e utilizziamo onde quasi ultraviolette per trasmetterci testi. Con l'8G dobbiamo già preoccuparci delle radiazioni ionizzanti. C'è da tempo preoccupazione sul fatto che i telefoni cellulari possano causare il cancro, tuttavia le normali comunicazioni cellulari hanno una bassa energia e non sono quindi considerate radiazioni ionizzanti. Ma con l'8G questa assunzione non regge più – la radiazione ultravioletta è effettivamente ionizzante, e se distribuiamo questa con ogni torre cellulare, è certo che la telefonia mobile causerà il cancro. O forse no – a quelle lunghezze d'onda, le reti possono fare affidamento su fasci focalizzati piuttosto che su aree ampie. L'8G potrebbe trasformare la città in un campo di gioco mortale ma preciso per il laser tag invisibile, dove le stazioni base invieranno fasci di dati ai nostri dispositivi, evitando di colpirci.

L'8G arriverà nel 2048: 17,2 Pb/sec, frequenze di 3,65 PHz, 435 ms per scaricare il film 'Avengers: Endgame' in risoluzione 4K.

10G

Vi sembra spiacevole rompere un osso e doversi trascinare in ospedale per fare una radiografia? Ma aspettate, presto arriveranno gli smartphone di generazione 10G (non confondere con canali ad alta capacità 10G, che già esistono). Il 10G utilizzerà radiazioni X dure - simili a quelle utilizzate in medicina e negli aeroporti - per trasmettere dati. Scommetto che almeno una startup pubblicizzerà un'app mobile per lastrizzare le lastre a raggi X. Questo è sicuramente un vantaggio, ma tra gli svantaggi ci saranno il cancro e le ustioni della pelle, che peggioreranno man mano che il segnale salirà sempre più in alto nello spettro.

Il 10G arriverà nel 2068: 314 Eb/s, frequenze di 4,44 EH, 24,5 ns per scaricare il film "Avengers: Endgame" in risoluzione 4K.

11G

Ora stiamo già utilizzando radiazioni gamma per scaricare podcast e fare streaming video. Se ti interessa sapere dove sono ancora presenti i raggi gamma, ci sono due fonti principali: sono la radiazione cosmica (particelle che viaggiano quasi alla velocità della luce), che collide con le molecole nell'atmosfera, e la fusione nucleare. Pertanto, lo svantaggio è che chiamare qualcuno richiederà di bombardare entrambi i telefoni con la stessa radiazione che si verifica durante il test di una bomba a idrogeno. Ma il vantaggio è che potrai scaricare tutti i dati accumulati dalla civiltà umana in circa 3 secondi, cioè, almeno questo accadrà prima che tu muoia di esposizione.

L'11G arriverà nel 2078: 41,8 Zb/s, frequenze di 155 EH, 184 ps per scaricare il film "Avengers: Endgame" in risoluzione 4K.

15G

Il 15G è il traguardo finale. Se qualcuno cerca di venderti uno smartphone 16G, ignoralo – è completamente ridicolo. Per il 15G utilizziamo raggi gamma ad altissima energia. Teoricamente, ci sono lunghezze d'onda più corte e con energia maggiore, ma i fisici non le hanno ancora osservate. E tali energie si osservano principalmente solo nei fotoni estremamente ad alta energia che ci arrivano dallo spazio profondo. Le chiamate telefoniche utilizzeranno fotoni, la cui energia sarà equivalente a quella di un proiettile sparato da una pistola ad aria compressa. I nuovi telefoni dovranno essere acquistati frequentemente, poiché anche i telefoni molto protetti si danneggeranno dopo ogni download di informazioni. Così come te stesso – i raggi gamma hanno più che abbastanza energia per rompere le molecole di DNA.

Il 15G arriverà nel 2118: 1,31 quebbabit/s (proposto per l'espansione del sistema SI, il prefisso che indica 1030), frequenza di 230 Hz, 500 kb per il download del film "Avengers: Endgame" in risoluzione 4K (che, tra l'altro, è 290 volte maggiore della "unità naturale" di tempo, pari a 1,3×10-21s).

Fonte: habr.com