إن صناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية تقف على عتبة تحول النموذج الذي سيعيد تحديد نسيج الربط العالمي، حيث تواصل شبكات الاتصال العاملة في مجال الطاقة الكهربائية، وتزداد نضجا، ويصعب على الباحثين وقادة الصناعة العمل على القفزة التطوّرية التالية: الجيل السادس من التكنولوجيا اللاسلكية، أو 6 زاي.

ما هو 6 جي التكنولوجيا؟

6 زاي، الجيل السادس من معايير الاتصالات اللاسلكية، يتوقع أن ينجح 5 زاي في عام 2030، وليس مجرد صيغة أسرع من 5 جي، بل هيكل جديد أساساً يهدف إلى إدماج الاتصالات والاستشعار والحساب والمراقبة في نظام واحد ذكي، وقد بدأ الاتحاد الدولي للاتصالات السلكية واللاسلكية في تحديد رؤيته للأجهزة التي تعمل بالمتر IMT-2030، وهو الإطار الذي سيسترشد به في تطوير النظام العالمي للاتصالات السلكية واللاسلكية.

وسيعمل الفريق العامل في إطار النطاقات الفرعية للتلوث والتهريرتز (Tirahertz) - التي تتراوح بين 100 غيغاهيرتز و300 غيهرتز - والتي توفر كميات كبيرة من الطيف غير المستخدم، وهذه الترددات العالية تتيح تحديد النطاقات الواسعة جداً، مما يتيح معدلات البيانات العالية الارتفاع اللازمة لتطبيقات مثل أشرطة الفيديو الهوائية والتوائم الرقمية.

الابتكارات الرئيسية

وتمتد عمليات الانجاز التقني التي تقوم عليها مجموعة الـ 6 ج من عدة تخصصات من الفيزياء شبه الموصلية وميكانيكيات الكمي إلى علم الذكاء والمواد الاصطناعي، وتُضاف إلى ذلك الابتكارات الأساسية التي ستحدد الجيل القادم من الاتصالات اللاسلكية.

تيرارتز سبكتروم وفرع ثيس

وقد يكون التحول إلى ترددات تيراهارتز هو أكثر التغييرات جذرية من الأجيال السابقة، وقد اعتبرت فرقة التكسس (0.1-10 ث) منطقة " غاب " بين الميكرويف والأشعة تحت الحمراء، غير مستخدمة إلى حد كبير بسبب نقص المصادر والكشافات العملية، وقد أدت التطورات في معدلات نقل النيتروجين العالية السرعة، والصور الفوتوغرافية، وشبه الموصلات المركبة (مثلافور)

الاستخبارات الفنية

وعلى عكس الأجيال السابقة التي كانت فيها منظمة العفو الدولية تشكل إلى حد كبير زيادة في استخدام الشبكة، ستدمج شركة AI بشكل عميق في كل طبقة من مجموعات الوصلات الشبكية، وهذا المفهوم، الذي يسمى أحياناً " منظمة العفو الدولية " ، يعني أن الوصل الجوي وإدارة الموارد وتطبيقات الطيف المستخدم مصممة على نحو مشترك مع نماذج التعلم الآلي، وعلى سبيل المثال، يمكن للشبكات المتجانسة ذاتية أن تُشكل إشارات مُثلجية على نحو ديناميكّ لتجنب التداخل.

التكنولوجيات الكمية لأغراض الأمن والحساب

ونظراً لأن الشبكات ذات النطاق الترددي ستزداد اتساعاً وتعالج البيانات الحساسة من سجلات الرعاية الصحية إلى المعاملات المالية، فإن الأمن يجب أن يتطور إلى ما هو أبعد من التشفير التقليدي، فالتوزيع الرئيسي الكمي الذي يُستخدم في البداية هو طريقة غير قابلة للكسر لتبادل المفاتيح البكتريولوجية عن طريق الاستغناء عن مبادئ الميكانيكيات الكمية.() ومن المتوقع أن تدمج البنى البرمجية ذات الصلة بين الكيمياء العالية والشبكة الكيمياء والمتاحية الحرة.

الاتصالات الهووغرافية والأشعة السينية

التواصل الهولندي واحد من أكثر التطبيقات إثارة التي يُتوقع أن تكون 6 جي عكس المنهج 3 دال، وتصوير الهوائي الحقيقي يُنتج الحقول الخفيفة مباشرة،

الرصد والاتصال المتكاملان

"الشبكة" ستتمكن من استخدام نفس الموجات اللاسلكية لتتواصل البيانات في وقت واحد وتُجري اختبارات عالية الدقة في مجال الاستشعار والجهاز الصناعي

أجهزة توليد الطاقة وأجهزة توليد الطاقة الكهربائية من طراز Ultra-Low

فحيثما أن ٦ زاي يربط بلايين الأجهزة - البطاريات المزودة بالطاقة، وفي المواقع النائية، يصبح الاستقلال الذاتي للطاقة أمرا بالغ الأهمية، فإن جمع الطاقة من الموجات اللاسلكية )الطاقة المضغوطة(، والشمس، والثدي، والهزات، سيسمح باستخدام الأجهزة دون البطاريات أو خلايا صغيرة طويلة العمر، ويمكن نشر أجهزة الاستنشاق المضغوطة من خلال شبكات الأشعة تحت الأرض في بيئات المحفوفة مثل الأنفاق العميقة.

التأثير المحتمل على المجتمع والصناعة

6 زاي ليس مجرد تطوير للتكنولوجيا، بل هو عامل حفاز للقطاعات الاقتصادية الجديدة والنماذج المجتمعية، ومن المرجح أن تشهد المجالات التالية تغييرات تحولية.

الرعاية الصحية والتطبيب عن بعد

"العملية الثانية للطوابق السفلية" "والتواصل الموثوق به" "سيتيحان للطبيب الخفيف من الجراحة عن بعد" "الطبيب في "نيويورك" العمل على مريض في "طوكيو باستخدام نظام آلي يُحدث بشكل دقيق" "والضغط"

التعليم والتعلم الإبداعي

ويمكن أن يُرسم في فصل دراسي حيث لا يتردد التلاميذ على نظارات " س " ويرون مقياساً ثلاثياً من القلب النابض أو رد الفعل الكيميائي الذي يحدث في منتصف النهار، حيث أن هذه التجارب يمكن أن تصبح شائعة، ويمكن للمدرسين الهولنديين أن يقدموا دروساً إلى مواقع متعددة في آن واحد، وأن يكسروا الحواجز الجغرافية والاقتصادية، كما أن الرحلات الميدانية الافتراضية إلى مواقع بعيدة ستؤدي إلى تحقيق مزايا لا تتناسب.

الصناعة التحويلية

بينما تركز الصناعة 4 على الرقمنة والتشغيل الآلي، فإن الصناعة 5 -0 تركز على التعاون والقدرة على التكيف بين البشر، وستوفر 6 جي خلفية الاتصال للآليات التعاونية الغنية بالحساسية التي يمكن أن تُحسّ النوايا البشرية وتُعدّل الإجراءات في الوقت الحقيقي، والتوائم الرقمية من المصانع بأكملها - التي يجري تحديثها باستمرار مع بيانات الاستشعار -

نظم النقل والأوراق الذاتية

ولا يمكن أن تكون المركبات ذاتياً بالكامل (من المستوى 5) آمنة بدون وجود آلية موثوق بها، أو منخفضة التردد V2X (من نوع إلى كل شيء) ويمكن أن توفر 6G الموثوقية اللازمة للسيارات التعاونية: المركبات التي تتقاسم بيانات الاستشعار من زاوية، وأضواء المرور التي تتكيف مع فصائل الشاحنات، والطائرات التي تقوم بتنسيق عمليات التسليم في المجال الجوي الحضري.

المدن الذكية والاستدامة

ستشكل المجتمعات المحلية النظام العصبي المركزي للمدن المقبلة، وستبلغ أجهزة الاستشعار المتأصلة في الطرق والجسور والأنابيب المائية ومجمعات النفايات عن وضعها في الوقت الحقيقي، مما يتيح الصيانة التنبؤية التي توفر الأموال وتمنع حدوث تعطيل، كما أن الرصد البيئي - الجودة والضوضاء ودرجة الحرارة - سيكون أمراً نظيفاً وغريباً، ويمكن لشبكات الطاقة أن توازن دينامياً بين العرض والطلب باستخدام أجهزة التركيز ذات الصلة بـ 6G.

التحديات والنظر في المسألة

وعلى الرغم من الوعد الاستثنائي، فإن الطريق إلى 6 زاي متوقف على العقبات التقنية والاقتصادية والتنظيمية، ومن الضروري إجراء تقييم صريح لتجنب التوقعات المفرطة.

التوافر والحدود المفروضة على التبريد

ولا يُذكر أن نطاق التيراهرتز غير موزع اليوم إلى حد كبير، ولكن التنسيق الدولي من خلال الاتحاد الدولي للاتصالات والهيئات الإقليمية مثل اتحاد القوى، وأوفومك، واللجنة الأوروبية سيُطلب إليها تحديد ترددات لعملية الـ 6G-a التي عادة ما تستغرق عقداً من الزمن، وفي الوقت نفسه، فإن الإشارات التي تشير إلى ارتفاع درجة الحرارة في الغلاف الجوي، ولا سيما في الأمطار والضباب، وتُعَدَّد من خلال هياكل أساسية تقليدية مضافة.

تكاليف نشر الهياكل الأساسية

ومن شأن بناء شبكة من طراز 6G من الصفر أن يتطلب استثمارات فلكية، ومن المرجح أن يحاول المشغلون الاستفادة من مواقع وألياف الـ 5G القائمة، ولكن وحدات الهوائي الجديدة ومجهزي النطاقات الأساسية والارتقاء بالمستوى الخلفي قد تكون باهظة التكلفة، وتشير التقديرات الواردة من شركة أناليسيس ماسون إلى أن نشر 6G في المناطق الحضرية قد يكلف أكثر من 5 جيتار مربعة من 5 جيتار بالنسبة للمناطق الريفية والنائية.

الأمن والخصوصية والثقة

وستولد 6G، ببلايين الأجهزة والاستشعار المتفشي، كميات غير مسبوقة من البيانات الشخصية والبيئية، وتلتقط الاتصالات الهولندية صورا مفصلة من 3D للوجهات والهيئات؛ ويمكن للاستشعار المتكامل أن يتتبع تحركات البشر داخل المباني، وتحمي هذه البيانات من إساءة استعمالها أو اختراقها أو المراقبة، بينما تقدم مبادئ الفرز الكمي أمنا طويل الأجل، فإنها لا يمكن نشرها على نطاق واسع.

استهلاك الطاقة وتأثيرها البيئي

وعلى الرغم من أن 6G يستهدف كفاءة الطاقة القصوى في كل جزء، فإن العدد الهائل من الأجهزة والحاجة إلى الهياكل الأساسية للشبكة الكثيفة يمكن أن يؤدي إلى استهلاك الطاقة الإجمالي، إذ إن قطاع تكنولوجيا المعلومات والاتصالات يمثل بالفعل نحو 2 إلى 3 في المائة من انبعاثات غازات الدفيئة العالمية، وأن قدرة الملايين من الخلايا الصغيرة، وأفرقة نظم الطاقة المتجددة، وخواديم الطاقة الكهربائية العالية، والباحثين يستكشفون حلولاً جديدة مثل قطع الكهرباء عن الشبكات، ومراكز الأساس ذات الطاقة الشمسية، والتبريد السائل

توحيد المعايير والتعاون الدولي

ومن المتوقع أن يتم وضع الصيغة النهائية لمعايير البرمجيات المفتوحة في الفترة من 2028 إلى 2029 في إطار الإصدار 21 من المبادرة العالمية، ومن شأن تحقيق توافق في الآراء بين أصحاب المصلحة العالميين والمشغلين والصناعات الرأسية والحكومات - وهي مهمة ضخمة - يمكن أن تؤدي التوترات الجيوسياسية إلى تجزؤ النظم الإيكولوجية (مثلاً، 6 غيغا - آلان) في مواجهة الآخرين، مما يؤدي إلى تقويض إمكانية التبادل بين مختلف المناقشات والتأثير العالمي على البرمجيات.

خاتمة

التكنولوجيا التي تُمثل قفزة كبيرة في الاتصالات اللاسلكية، واعدة بدمج الاستخبارات الاصطناعية، والأمن الكمي، وطيف التيراتز، والوصلات البينية الجامدة في نسيج لا يطاق من التواصل، والابتكارات في مجال الاستشعار المتكامل، والتفاعلات العالمية، والتحول إلى وسائل التواصل مع القوى العاملة في المستقبل، وإعادة تشكيل الرعاية الصحية والتعليم والتصنيع والنقل، وكيفية عيشنا في المدن الذكية.