Вся правда о 5G: когда новый стандарт связи появится в Украине и насколько он безопасен

28 октября 2021 году Украина наконец-то сможет похвастаться тем, что на ее территории протестируют новый стандарт связи — 5G. В 2022-м, как заявил министр цифровой трансформации Михаил Федоров, должны пройти первые конкурсы на частоты для связи пятого поколения. При этом 5G — это кладезь новой мировой мифологии, главное оружие судного дня, с помощью которого мировое правительство, состоящее из масонов и рептилоидов, либо уничтожит, либо начнет контролировать человечество.

Корреспондент Delo.ua присмотрелся к сетям пятого поколения и выяснил, зачем они нужны человечеству и могут ли действительно быть опасными. Спойлер: странно, что теории заговора на эту тему обходят стороной Илона Маска. 

На каком этапе развития сейчас 5G

Сейчас 5G находится в состоянии развития. Как рассказал во время выступления на 12-м Международном форуме мобильного широкополосного доступа в Дубае исполнительный директор и президент подразделения продуктов и решений в отрасли ИКТ компании Huawei Дэвид Ван, сейчас по всему миру развернуто более 1,5 млн базовых станций 5G, которые обеспечивают работу 176 коммерческих сетей пятого поколения. 

Самая крупная сеть в мире находится в Китае. Как уже писало Delo.ua, по словам замминистра промышленности и информатизации КНР Лю Лехуна, по состоянию на февраль 2021 года в стране было построено 792 тысячи базовых станций 5G, к которым подключены 260 млн терминалов. 

В свою очередь Себастиан Толстой, президент компании Ericsson в Восточной Европе и Центральной Азии, в колонке для Delo.ua говорит лишь о 160 коммерческих сетях пятого поколения, при этом прогнозирует, что число абонентов 5G к концу 2021 года составит около 580 млн. 

Коммерческие сети 5G уже работают как минимум в 50 странах, включая Германию, Бельгию, Австралию, Великобританию и США, в основном на частоте 3,5 ГГц.

4G и 5G: а в чем, собственно, разница?

Один из наиболее часто задаваемых вопросов о новом стандарте связи звучит примерно так: зачем нам 5G, если при 4G и так отлично грузятся видео с YouTube? Здесь нужно понимать несколько вещей. Во-первых, как рассказал в эксклюзивном интервью Delo.ua директор по продажам и абонентскому обслуживанию "Vodafone Украина" Евгений Булах, в настоящее время 5G — это не про людей. "Это про IoT-решения, роботизацию и полную автоматизацию производства, которые требуют удаленного управления, мгновенной передачи данных с минимальной задержкой сигнала, сверхточной и сверхбыстрой реакции в производственных циклах. У группы Vodafone запущено более 40 коммерческих сетей пятого поколения в разных странах. Но первым заказчиком всегда выступает промышленность. В Баварии, в Мюнхене, к примеру, сеть 5G была развернута под проект smart factory", — рассказал топ-менеджер. 

Во-вторых, это пока не про людей, потому что проекты по созданию киберпространства, к примеру, та же "Метавселенная" от Facebook, которая базируется в том числе на VR-технологиях, требует нового стандарта связи. 

Рассмотрим основные отличия

Во-первых, скорость 5G выше, чем 4G. Это, в общем, вполне логично: нет смысла вводить более медленный стандарт связи. Четвертое поколение выдает до 100 Мбит/с (хотя "Vodafone Украина" и Nokia разогнали LTE, то есть 4G, до 772 Мбит/с), при этом в обычной жизни вы получите около 30-35 Мбит/с. Чего вполне хватает для пользовательского комфорта, если вы человек, но если вы промышленное производство или умный город, такой скорости может быть недостаточно. 5G в 100 раз быстрее. Максимальная теоретическая скорость, как объясняют специалисты Business Insider, может достигать 20 Гбит/с. В реальности она чуть ниже и колеблется от 50 Мбит/с до 3 Гбит/с. 

Но тут следует помнить, что 5G бывает трех видов. Низкочастотный работает в диапазоне 600-850 МГц, это диапазон 4G, который дает скорость 50-250 Мбит/с. Среднечастотный занимает диапазон 2,5-3,7 ГГц, может выдать 100-900 Мбит/с и считается наиболее распространенным решением для сетей пятого поколения, потому что для него не нужно так густо ставить вышки. А вот высокочастотный (он же миллиметровый) с диапазоном 25-39 ГГц уже выдает те самые гигабиты (и пугает всех противников 5G теми самыми миллиметровыми волнами). Его основная проблема в том, что передатчики миллиметрового диапазона покрывают весьма ограниченный радиус, поэтому их нужно реально много. 

Во-вторых, у 5G меньше задержка  — время, за которое информационный пакет попадает из пункта А в пункт Б. Для сетей четвертого поколения это 50 миллисекунд, для сетей пятого поколения — одна миллисекунда.

Пока речь идет о том же видео с TikTok, ничего страшного не происходит. Но как только мы говорим о том, чтобы дать возможность умным машинам самостоятельно (то есть на автопилоте, который связан с облачным сервером, отвечающим за дорожное движение) возить нас по городским улицам и останавливаться перед препятствиями, начинаются реальные проблемы. Как рассказал Сергей Рекун, директор Huawei по кибербезопасности и защите личных данных, уже существуют исследования по тормозному пути самоуправляемого автомобиля при разных стандартах связи. Речь идет о лишнем тормозном пути, то есть том расстоянии, которое проедет машина из-за того, что сенсор просигнализирует об опасности серверу, а сервер даст команду остановиться. Так, в частности, в сетях 3G с задержкой в 100 миллисекунд лишний тормозной путь составит 3 метра; в сетях 4G (50 мс) — 1,5 метра; в сетях 5G — 3 сантиметра. 

Второй пример — виртуальная реальность, для которой задержка сигнала недопустима, ведь шлему нужно быть на максимально быстрой связи с сервером, чтобы обеспечить полный эффект присутствия без тормозов. 

В-третьих, покрытие у 5G-передатчика меньше, чем у 4G. Это банальная физика: чем короче волна, тем быстрее она рассеивается. По сути, сейчас сети пятого поколения — это фишка мегаполисов. И это одна из проблем, которые надо будет решать сетевым архитекторам: как вместить передатчики на конце иглы?

В-четвертых, пропускная способность (емкость) 5G значительно выше, чем у 4G. Потому что 5G более эффективно использует доступные частоты и, как описано выше, делится на три диапазона с собственными частотами и скоростями, которые можно применять в зависимости от потребителя, будь то человек в шлеме VR или умное производство. В том числе, это позволяет подключать значительно больше устройств к одной сети, чем в сети четвертого поколения. 

Вреден ли 5G?

Начало эпидемии COVID-19 стало началом новой эры теорий заговора. Весной 2020 года в Нидерландах сожгли две вышки мобильной связи. Вандалы оставили на них лозунг против 5G. Еще две вышки, правда, уже 4G, уничтожили в Ирландии. А в Великобритании, по данным объединения операторов мобильной связи Mobile UK, подожгли 20 вышек 5G, потому что "5G распространяет коронавирус". Эти события, кстати говоря, привели к ужесточению политики Facebook в отношении фейков о коронавирусе. 

Стоит упомянуть, что в Украине в 2020 году также сожгли несколько мобильных вышек, однако причина была политической — протесты против действий Турции (оператор lifecell принадлежит компании Turksell) в Сирии. "Освободители Курдистана", как представились поджигатели, оказались не слишком разборчивыми и заодно подожгли вышку "Vodafone Украина".

Но вернемся к конспирологии. Пандемические страхи и футуршок перед новой технологией привели к созданию синкретической теории заговора, согласно которой коронавирус — это и не вирус вовсе, а некая разрушительная вибрация окружающей среды, вызываемая излучением 5G. Пересказывать аргументы сторонников данной теории бессмысленно, поскольку рано или поздно они приведут нас к плоской Земле, однако при этом существуют и вполне научные опасения перед связью пятого поколения. 

Джоэл М. Московиц, научный сотрудник факультета общественного здравоохранения Калифорнийского университета в Беркли, выпустил блог на Scientific American в 2019 году, в котором призывал не слишком доверять 5G. 

Вот что пишет Московиц:

"Более 240 ученых, опубликовавших рецензируемые исследования о биологических последствиях неионизирующих электромагнитных полей (ЭМП) и их влиянии на здоровье, подписали Международный призыв ученых по ЭМП, в котором содержится призыв к более строгим ограничениям воздействия. В обращении содержатся следующие утверждения:

"Многочисленные недавние научные публикации показали, что ЭМП воздействует на живые организмы на уровнях, значительно ниже большинства международных и национальных рекомендаций (имеются в виду стандарты по излучению — Delo.ua). Эффекты включают повышенный риск рака, клеточный стресс, увеличение вредных свободных радикалов, генетические повреждения, структурные и функциональные изменения репродуктивной системы, дефицит обучения и памяти, неврологические расстройства и негативное влияние на общее самочувствия людей. Ущерб выходит далеко за рамки человеческой расы, поскольку появляется все больше свидетельств вредного воздействия как на растения, так и на животных". 

Впрочем, следует заметить, что подобная точка зрения считается в научной среде маргинальной. Официально 5G признают безопасным, но чтобы понять, что же беспокоит людей, нам следует углубиться в саму технологию, в чем поможет научное издание Science Alert. 

Мобильная связь — это радиоволны. Во время использования телефона он связывается с ближайшей вышкой, а та подключается к базовой сети, которая передает информацию от телефона и отправляет обратно ответ. 

Телефон 4G работает на волнах от 2 до 9 ГГц. Это значит, что частота волны выше, чем, к примеру, в 3G, который использует 1,8-2,5 ГГц. Чем выше частота волны, тем короче сама волна и тем быстрее, соответственно, она теряет энергию и рассеивается. С этим связан небольшой, в сравнении с 4G, радиус действия 5G-передатчика. 

Область, которую покрывает вышка, она же базовая станция, называют сотой. Размер соты, как указано выше, зависит от частоты волны. Чем выше частота, чем короче волна, тем меньше это расстояние. При этом более короткие, более высокочастотные волны позволяют подключиться большему количеству устройств. Собственно, в высокочастотных волнах и зарыта собака страхов перед 5G. 

Дело в том, что сети пятого поколения потенциально могут поддерживать частоты до 300 ГГц (хотя в основном, как показывает практика, используется частота 3,5 ГГц). Высокие частоты называют миллиметровыми длинами волн, их ширина от 1 до 10 миллиметров. И возникает ощущение, что более короткие волны также и несут в себе больше энергии, потому более опасны. В действительности это не так. 

"Более высокая частота не означает более высокую интенсивность: это похоже на сравнение синего с красным светом — это другая длина волны", — рассказал ScienceAlert Эндрю Вуд, исследователь электромагнитных биоэффектов из Университета Суинберна в Австралии. — Для частот 5G 26 ГГц радиоволны поглощаются внешними слоями кожи, а не проникают в ткани мозга. В коже есть нервные окончания, которые предупреждают о любом чрезмерном воздействии". 

Кроме частотности есть и другой страх: боязнь радиоволн. Здесь тоже на первый взгляд есть логика: поскольку 5G-волны быстро рассеиваются, необходимо ставить больше станций, соответственно, радиоволн будет больше. Но ученые объясняют: эти страхи необоснованны. "Еще одним значительным изменением для 5G станет централизация большей части обработки, которая раньше выполнялась на базовой станции. Работа с высокой плотностью устройств и выполнение сложной обработки требуют больших вычислительных мощностей, — говорит Филип Бранч из Технологического университета Суинберна. — Вместо того чтобы делать это каждой базовой станцией, необработанные данные будут передаваться в центральное место и там обрабатываться". 

По словам Эндрю Вуда, уровень воздействия электромагнитных волн на людей значительно ниже пределов, установленных Международной комиссией по защите от неонизирующего излучения (ICNIRP). Он сравнивает нынешнюю радиофобию с той, что буйствовала в 90-х. "Распространенность телефонных трубок выросла с нуля в начале 80-х годов до более чем 90% населения Австралии в настоящее время без заметных изменений в заболеваемости раком мозга", — подчеркивает Вуд. 

При этом исследователь подмечает, что есть страны, которые могут быть заинтересованы в росте фобии перед 5G. "Существует теория, что россияне хотят замедлить развертывание 5G на Западе, чтобы их технологии наверстали упущенное", — говорит Вуд.

Сторонники опасности 5G также заявляли, что не хватает исследований технологии: мол, 4G а теперь вслед за ним и 5G разворачиваются слишком быстро. Однако уже в 2020 году эксперты ICNIRP подготовили крупномасштабное исследование по всем материалам, касающимся данного вопроса. Основная рекомендация касалась ограничений передатчика самого мобильного телефона с поддержкой 5G — чтобы гаджет не перегревался. Главный же вывод: нет никаких данных, которые бы свидетельствовали, что любой из стандартов связи, включая пятое поколение, может вызвать рак или иные заболевания. 

В конспирологии вокруг 5G есть еще несколько любопытных моментов. Во-первых, активная фаза новых слухов о вреде технологии совпала не только с  пандемией, но и с торговой войной между США и Китаем, который, нужно признать, является мировым лидером по связи пятого поколения. Во-вторых, пока все сражаются с 5G, на долю Илона Маска, который покрывает планету спутниковым интернетом, приходятся лишь скромные слухи о том, что спутники Starlink на самом деле корабли пришельцев. 

"Дотронуться" к 5G

Тему 5G в Украине драйвят два крупных производителя сетевого оборудования — китайский Huawei и шведский Ericsson. 

Уже 28 октября 2021 года Минцифры, "Vodafone Украина", Huawei Ukraine и UNIT.City откроют тестовую зону связи пятого поколения — 5G Lab. Лаборатория, расположенная на базе технопарка UNIT.City, будет доступна для всех по предварительной записи. Delo.ua расскажет, как прошло испытание, уже в ближайшее время. При этом следует заметить, что у Huawei уже есть опыт промышленной эксплуатации систем связи в Украине. Речь идет об LTE, то есть о 4G: на Еристовском горно-обогатительном комбинате компании Ferrexpo оцифровали добычу железной руды, о чем ранее писало Delo.ua. Подробности можно прочесть по ссылке, а в целом речь идет о самоходных экскаваторах и самосвалах. Похожий проект Huawei показал во время RoadShow в 2021 году: любой желающий мог сесть за штурвал радиоуправляемого экскаватора. В роли экскаватора выступала игрушка, а вот система управления — кресло с джойстиками и экранами, показывающими вид с камер, установленных на горной технике, вполне реалистичная. 

Точная дата запуска второго 5G-проекта, в котором также участвует "Vodafone Украина" совместно с ДТЭК, пока неизвестна. Это smart factory, то есть умное производство, и здесь уже будут использовать базовые станции Ericsson. 

Суть в том, что на машиностроительном заводе "Корум Свет шахтера" в Харькове, который производит горно-шахтное оборудование, развернут частную технологическую сеть 5G, куда интегрируют мобильные устройства, производственное оборудование, управляющие устройства и системы удаленного и автоматического управления. 

Украинские производители программного оборудования для умных производств также заинтересованы во внедрении нового стандарта связи. В частности, один из основных драйверов индустрии 4.0 компания IT-Enterprise разработал 5G-ready продукт.  

Как рассказал Delo.ua Виталий Галелюка, СТО KOEEBOX, сейчас нет смысла строить локальные средства коммуникации на предприятии, вместо этого следует использовать передовые технологии, такие как 5G. "Это позволит без больших инвестиций в локальную инфраструктуру предприятий получить эффективный канал связи производства с облачными технологиями. KOEEBOX работает на GSM-стандартах, поддерживает NB-IOT, стандарты 4G и позволяет снимать параметры эффективности использования оборудования в режиме реального времени, в том числе собирать информацию о вибрации, температуре, давлении на определенных критически важных узлах, предсказывать аномалии в работе оборудования и выход его из строя", — говорит Галелюка, уточняя: обычно, чтобы получить хороший доступ в интернет или сеть внутри предприятия, нужны большие инвестиции. 

"Промышленная инфраструктура — это всегда дорогостоящее оборудование и много инженерных изменений. Большинство европейских предприятий уже имеют налаженную инфраструктуру и могут применять технологии Industry 4.0, базируясь на ней. В Украине ситуация немного отличается: многие не имеют подобной инфраструктуры и возможности инвестировать в нее. Мы можем форсировать процесс, не имея сложной инфраструктуры, использовать технологии 5G и устройства IIOT, такие как KOEEBOX. Количество собираемой информации постоянно растет, и канала 4G уже недостаточно. Соответственно, запуск 5G — важный шаг на пути к цифровизации всего производства, который открывает новые горизонты. Теперь мы можем собирать и обрабатывать больше данных, точнее прогнозировать и строить более эффективные и адаптивные производства", — говорит Галелюка. 

Каждый новый стандарт связи все больше приближает человечество к тому, что показывают в фантастических фильмах и сериалах: полностью интегрированный мир, в котором роботы занимаются своими скучными делами — катают нас по дорогам, работают на производствах, выращивают еду. В то же время люди живут сразу в нескольких реальностях. Одна из них физическая, в которой можно, находясь в кресле, управлять горными и шахтными машинами или даже выходить в открытый космос в облике радиоуправляемого роборемонтника. Все остальные — виртуальные, будь то "Метавселенная" от Facebook или любой другой виртуальный мир от техногигантов или игровых корпораций. 

Конечно, одного 5G для этого недостаточно, нужны еще вменяемые очки дополненной реальности и шлемы виртуальной реальности; возможно, новая архитектура серверов, позволяющая вычислять больший объем информации, который неизбежно придет через датчики интернета вещей; может быть, даже квантовые компьютеры, способные кроме быстродействия дать безопасность связи. Мало того, и наследник 5G — 6G — уже вовсю разрабатывается, а это значит, что мы столкнемся с новым витком радиофобии. И здесь нужно заниматься просвещением, чтобы люди понимали выгоды, а не верили в проблемы. 

Возможно, на каком-то этапе планета Земля, опутанная радиоволнами и оптоволокном, сможет стать единым организмом, который начнет распространять свое влияние на другие небесные тела. Но это уже совсем другая история. 

Подготовил Дмитрий Бунецкий, специально для Delo.ua