Radioskolan del 3: Framtiden kräver vidunderlig wi-fi

Mycket att ta hänsyn till

Den nya standarden behöver ta hänsyn till ett antal olika aspekter av den trådlösa radiokommunikationen som alla och allt ska fungera med:

• Hastighet: En del tillämpningar kommer att kräva tillgång till ännu större hastigheter än vad vi har i dag. Redan nu ser vi att högupplöst video kräver ganska mycket bandbredd, men även industriella tillämpningar förväntas kräva mer vad gäller hastighet i framtiden. 

• Fördröjning (latency): Ju mer som flyttar till molnet, desto viktigare blir det att fördröjningen av överförd information inte är för stor. En webbsida förväntas uppdateras på en sekund, synkronisering mellan ljud och bild måste ligga mindre än 100 millisekunder, synen kräver en uppdatering på 100 hertz eller 10 millisekunder för att det inte ska se konstigt ut och till slut känseln kräver en svarstid på mindre än en millisekunder för att saker inte ska kännas slöa. Titta bara på dataspelarna på Dreamhack – de är känsliga för fördröjning.

• Tillförlitlighet: För en del tillämpningar spelar ett eller annat förlorat datapaket inte så stor roll, det är bara att sända om och användaren märker knappast något. Andra tillämpningar kan vara helt beroende av en tillförlitlig uppkoppling – det kan till och med vara skillnad på liv och död.

• Energikonsumtion: Alla vill ha smarta mobiler som har lång batterilivslängd. Av all energi som förbrukas av en modern smartmobil går en ansenlig del åt till olika typer av radiokommunikation. Det finns även andra tillämpningar där radiokommunikationen är förhållandevis enkel, men man vill inte eller kan inte ladda eller byta batteri. Det är till exempel lätt att förstår varför en pacemaker, som kommunicerar med omvärlden via radio, ska vara energisnål.

• Kostnad: Avancerad teknik har blivit billigare. Det är tack vare att kostnaden för radiokretsar och antenner gått ner till några dollar eller cent som snart sagt allt har en wlan eller blåtandsuppkopplingsmöjlighet. Den utvecklingen kommer fortsätta.

• Miljö: Även om världens kommunikation står för mindre än 2 procent av världens CO2-utsläpp är det viktigt att framtidens system bidrar till att minska miljöbelastningen. Sett ur ett helhetsperspektiv förväntas den nya kommunikationen inte bara bli mer energieffektiv, utan också kunna minska den totala miljöpåverkan genom att optimera olika miljöpåfrestande industrier eller transport.

Vårt behov av att titta på och dela med oss av video är redan i dag det som driver efterfrågan på mobilt bandbredd. Inom en nära framtid spås det stå för hälften av all trafik i de mobila nätverken. Källa: Ericsson

Öppnar för nya tillämpningar

Nästa generations standard förväntas öppna för helt nya tillämpningar – industriella, medicinska, miljötekniska och andra. Det går inte att föreställa sig allt, men här är några exempel på vad 5g förväntas möjliggöra:

• Elnäten ska kunna styras optimalt för att bättre anpassas för småskalig produktion från till exempel vindkraftverk. 

• Biltrafikflödet i alla tättrafikerade områden ska optimeras. Bilarna kommer kunna köra mer optimalt och på så vis minska utsläppen samtidigt som fler bilar kan utnyttja det existerande trafiknätet. Bilarna ska inte bara prata med en mobil basstation för koppla upp sig mot internet, utan de kommer dessutom prata med varandra för att till exempel en bil som upptäcker halt väglag snabbt ska kunna varna efterföljande bilar, som i sin tur kan varna bilar bakom dem.

• Alla elproducerande prylar rapporterar sin momentana förbrukning, och kan från en central punkt styras eller stängas av helt för att spara ström.

• Räddningstjänstens kommunikationssystem ska inte kunna slås ut. De mobila enheterna måste säkert och tillförlitligt kommunicera med en central via någon slags basstationer, men även kunna kommunicera med varandra. Det behövs dels för bättre kommunikation ute på fältet, dels i det fall en basstation slås ut och intillliggande terminaler ska kunna reläa trafik till en basstation som fungerar. Dessutom kan en brandmans dräkt få sensorer och sändare som gör att till exempel en grupp branddykare kan arbeta säkert.

• Olika sensorer inopererade i kroppen ska kunna kopplas ihop och bilda ett nätverk för att tillsammans bli mer effektiva, till exempel en pacemaker som pratar med sensorer utplacerade i kroppens blodådror. 

• Billiga, små temperatur- och rörelsesensorer som med besprutningsflyg sprids i skog och mark. Sensorerna kan snabbt rapportera om annalkande jordbävningar eller skogsbränder.

Intäkterna lyckas inte hålla jämna steg med prestandautvecklingen. Fenomenet kallas sax-effekten, the scissor effect.