إن التطور السريع في الاتصالات اللاسلكية قد حفز باستمرار التحولات التحويلية في النقل، ومن أول الشبكات المتنقلة التي تتيح الاتصال في المركبات إلى قدرة الاتصال ذاتية منخفضة في 5 جي على التعاون عن بعد، فإن كل جيل قد فتح قدرات جديدة، والآن، بما أن العالم يتطلع إلى 2030، فإن الجيل السادس من وسائل النقل اللاسلكية ذات النطاق الترددي (6G) يتيح إمكانية إعادة تشكيل نظم النقل الذكية بشكل أساسي().

تحديد التكنولوجيا ذات الـ 6 زاي: ما بعد 5 زاي

٦ زاي هو الخلف لخمسة آلاف، يتوقع أن يتم نشرها تجارياً حوالي ٠٣٠٢، وفي حين يقدم ٥ زاي معدلات بيانات ذروة تصل إلى ٠٢ غباراً وبطانة نحو ١ متر في ظروف مثالية، فإن ٦ زاي يهدف إلى تحسين يتراوح بين ٠٠١ و٠٠٠ ١ مرة: معدلات الذروة في ١ ببس، ومعدلات الذروة التي تبلغ أقل من ٠٠١ ثانية صغيرة، ودعم ما يصل إلى ٠١ ملايين جهاز اتصال في كل مقياس مربع.

الأدوات التقنية الرئيسية

تيراهرتز

وسيستخدم 6G، من خلال العمل في نطاق الترددات يتراوح بين 0.1 و10، النطاق الترددي الهائل (عشرات من جيغاهرتز) لتقديم معدلات بيانات متطرفة، وبالنسبة للنقل، يمكن أن تدعم الحزمة وصلات عالية القدرة لتقاسم البيانات ذات التعريف العالي بين المركبات ووحدات جانب الطرق، مما يتيح رسم خرائط للأجهزة ذات الـ 3D في الوقت الحقيقي، وتلقيم أشرطة الفيديو من زوايا متعددة.

Reconfigurable Intelligent Surfaces

:: إن نظام " RIS " هو فريق مُجسّم يمكن أن يُوجّه موجات إذاعية دينامية حول العقبات، وفي البيئات الحضرية، يمكن أن يكفلوا التغطية المتسقة للمركبات المستقلة حتى في الأنفاق، أو تحت الجسور، أو في أغطية المدن الكثيفة حيث تنخفض الإشارات التقليدية.

Native AI and Edge Cognition

وستدخل شبكة " إي إي " مباشرة إلى أجهزة الاتصال اللاسلكي، والخطوط الأساسية، وأجهزة الحواف، مما سيتيح التنبؤ بسير المرور في الوقت الحقيقي، والكشف عن الشذوذ، وتخصيص الموارد دون تأخير في المرحلتين المائتين إلى درجة حرجة من السحب لتجنب الاصطدام وقرارات الفصيلة.

Terahertz Sensing and Localization

وبالإضافة إلى الاتصالات، ستوفر شركة ستي جي مواقع على مستوى سنتيمتر وتصوير بيئي باستخدام نفس الموجات، وستتمكن المركبات من اكتشاف المشاة، وراكبي الدراجات، وخطر الطرق حتى في الطقس المنخفض الوضوح، مكمِّلة لنظم ليدار ونظم التصوير.

These enabling technologies are outlined in research from the ITU-R Working Party 5D, which is developing the IMT-2030 framework for 6G.

التأثيرات التحولية على النقل الذكي

وسيتجاوز إدماج 6G في نظم النقل التحسينات التدريجية، وسيمكن من وجود نظام حركي مستقل تماما وتوقعي ومرن حيث تتعاون المركبات والهياكل الأساسية ومنابر السحاب دون هوادة.

مركبة الجيل القادم إلى كل شيء (V2X)

وتعتمد نظم V2X الحالية على 4G LTE-V2X أو 5G NR-V2X، مما يوفر الموثوقية لرسائل السلامة الأساسية، حيث ستتطور V2X إلى مستوى عال من الاستقامة، ووصلة متعددة الاستشعار، وستتقاسم المركبات بيانات الاستشعار الخام - بما في ذلك الغيوم من الليدار، وأطر الكاميرا ذات الاستبانة العالية، ووصلات الكشف عن الرادارات - فوق ثيز.

الحفر الكامل في سكال

وعلى الرغم من أن المكوكات المستقلة ذاتياً من المستوى الرابع من التعليم العالي تعمل في جيولوجيات خاضعة للرقابة، فإن 6 زاي سيوفر الاتصالات المنخفضة السرعة، والوثيقة الموثوقة، اللازمة للاستقلال الذاتي من المستوى 5 إلى كامل في جميع الأحوال، وسوف تقوم شركة إي إي إي إي آي، القائمة على أساس العمر، بتجهيز بيانات المركبات وتغذية الهياكل الأساسية لمعالجة حالات الحواف مثل مناطق البناء، والتفاعلات في المركبات الطارئة، والطرق غير المعبدة، حتى في إطار شبكة المشرفة على البشر من بعد ذلك الحين، لا تقوم بتسليمها إلا في السيناريوهين.

تدفق حركة المرور الديناميكية إلى أقصى حد

وستمكن شبكات الغازات المتوسطة الحجم من القيام بعمليات تنسيق حركة المرور على نطاق المدن، وستتكيف إشارات المرور في ثواني صغيرة استنادا إلى فصائل لا تقتصر على حلقات تجميعية، وستتزامن الممرات الذكية مع الموجات الخضراء لمركبات الطوارئ، وممرات الأولوية للحافلات، وتتحول إلى تجنب الازدحام - كل شيء يتم تنسيقه من خلال طبقة موزعة من المعلومات المسبقة عن بعد.

التواؤم الرقمية للنظم الأساسية في الوقت الحقيقي

وسيتيح الربط بين الفينول الخماسي الضار المكثف لكل علامة طريق، وجسر، وغطاء الكول، وضوء المرور الإبلاغ عن وضعه، وستظهر هذه الأصول في توأم رقمي مستمد من الغيوم، ويستكمل بالغلبة دون الثانية، وسيؤدي مهندسو المدن إلى تحفيز أثر إغلاق الممر أو حدث خاص بشأن تدفق المرور، وستتلقى المركبات المستقلة التنبؤات كجزء من تخطيطها للنفقات.

حالات الاستخدام والتطبيقات

وبالإضافة إلى التحولات الرفيعة المستوى، تبين حالات الاستخدام المحددة التي يمكن استخدامها على أساس نوع " زاي " إمكانات التكنولوجيا لتحسين السلامة والكفاءة والملاءمة.

التعبئة السريعة وكفاءة الوقود

وسيستفيد من الشاحنات الطويلة الأجل من انخفاض درجة حرارة 6G ومن ارتفاع درجة الموثوقية، وستحافظ أغطية شاحنتين إلى خمس شاحنات على مسافة شديدة (في إطار متر واحد) من خلال التنسيق المستمر للمسافات الفوقية، مما يقلل من استهلاك السحب الجوي والوقود بنسبة تصل إلى 15 في المائة، وستعالج الشبكة حلقة المراقبة الحرجة المتعلقة بالسلامة، بينما تقوم الخواديم برصد سلامة الفصيلة والتدخل في حالة حدوث انطلاقة(99).

تنسيق الاستجابة لحالات الطوارئ

وعندما ترسل سيارة إسعاف، ستقوم شركة ٦ زاي بتنسيق ممر من الأضواء الخضراء، وتخطر المركبات بالهبوط، وتحتفظ بموارد ثلاثية للمستشفيات، وتحتاج جميع الجهات الفاعلة - المصباح، ومركز إدارة المرور، ومستشفى استقبال المركبات، والمركبات ذات الصلة - إلى تبادل صورة تشغيلية مشتركة يجري تحديثها في الوقت الحقيقي، وتخفض ضمانات المرونة المحددة التي توفرها الشبكة قبل أن تصل نظم السيارات على متنها، فترات الاستجابة بحلول ثواني يمكن أن تنقذ الأرواح.

خدمات وقوف الذكاء والفاليت

وسيصبح موقف السيارات في المناطق الحضرية غير قابل للاحتكاك، وستتساءل مركبة تقترب من وجهتها عن مدى توافر مواقف السيارات على أساس الغيوم باستخدام وصلات منخفضة جدا يعتمد عليها، وسيوجهها نظام التوجيه إلى مكان مفتوح، ويمكن للسيارة أن تقوم بعد ذلك بوقوف السيارات من بعد دون سائق، وتبحر في أماكن غنية بالمشاة باستخدام الموقع المحدد ب6 جي، وستعالج المدفوعات تلقائيا عن طريق محفظة رقمية مؤمنة تربط بين السيارة.

التنقل المتعدد الوسائط المتكامل

وستوحد أيضاً أساليب نقل مختلفة، ويمكن أن تبدأ رحلة المسافر في سيارة أجرة مستقلة، وأن تستمر في القطار، وتنتهي بمسح إلكتروني، وقدرة الشبكة على إدارة عمليات التسليم غير المستقرة وضمان جودة الخدمات عبر الهياكل الأساسية المتباينة، ستمكن من التنسيق بين الوسائط في الوقت الحقيقي، والتذكر، وتتبع الأمتعة، ونتيجة لذلك، خفض انبعاثات السيارات الخاصة (ما - س)

متطلبات البنية التحتية والتحديات المتعلقة بالانتشار

ويتطلب تحقيق هذه الفوائد استثمارا كبيرا في المعدات الجديدة وطيفها وبرامجها، كما أن التحديات هائلة مثل الفرص المتاحة.

توافر المواد وتنظيمها

وسيتطلب هذا البرنامج الوصول إلى نطاقات تيراهرتز المخصصة حاليا للخدمات السلبية مثل علم الفلك الراديوي والاستشعار عن بعد بواسطة السواتل، وسيكون التنسيق الدولي من خلال هيئات مثل الاتحاد الدولي للاتصالات والمنظمين الوطنيين أمرا أساسيا لحفر طيف للخدمات المتنقلة دون المساس بالملاحظات العلمية، وستكون الأطر المشتركة، والإمكانيات الدينامية للوصول إلى الطيف، وتقنيات إدارة التدخل مجالات بحث رئيسية.

شبكة الكهنة للخليات الصغيرة ومؤسسة باريس

وللإشارة إلى ثلاثية الأبعاد نطاق محدود جداً، ويسهل سدها من المباني، واللافقار، وحتى المطر، ولتحقيق التغطية في كل مكان قد تسافر فيه مركبة، سيتعين على المشغلين نشر شبكة كثيفة من الخلايا الصغيرة، وأسطح ذكية قابلة لإعادة تشكيلها على مواقع المصابيح، وأعمدة إشارات المرور، ومواجهات البناء، وسيتطلب هذا الهيكل الأساسي إعادة تشغيل قوية (مثل الألياف) ومصادر الطاقة، مما يزيد من التكاليف الرأسمالية والتشغيلية.

أمن الفضاء الإلكتروني والثقة

ومع اقتسام كل مركبة وضوء حركة المرور بيانات في الوقت الحقيقي، فإن سطح الهجوم يتوسع بشكل كبير، ويمكن أن يتيح أحد أوجه الضعف إمكانية حقن معلومات كاذبة، أو تغيير إشارات المرور، أو حتى اختطاف مركبة عن بعد.

الشواغل المتعلقة بالخصوصية

كما أن نفس البيانات الغنية التي تتيح السلامة والكفاءة - موقع المركب، والسرعة، والعد، والكاميرات الداخلية - تؤدي أيضا إلى مخاطر تتعلق بالخصوصية، كما أن الأنظمة مثل الناتج المحلي الإجمالي وقوانين حماية البيانات المتطورة تتطلب الشفافية والموافقة على المستعملين. ويمكن للشبكات الست العالمية أن تدمج تكنولوجيات تعزيز الخصوصية مثل الخصوصية المتفاوتة وتأمين الحيز المتعدد الأطراف لتحليل أنماط المرور الإجمالية دون تعريض الرحلات الفردية للخلافات.

الوصول المنصف والغطاء الرقمي

وسيركز نشر الهياكل الأساسية ذات الـ 6 زاي في البداية على الممرات الحضرية الكثيفة، مما يترك المناطق الريفية والمناطق التي لا تحظى بخدمات كافية، وإذا ما أصبحت نظم النقل تعتمد على 6 جي، فإن سكان الريف قد يواجهون أداء أقل استقلالا في المركبات أو يفتقرون إلى إمكانية الوصول إليها كلية، ويجب على واضعي السياسات أن يحفزوا على التغطية الريفية، ربما من خلال الشراكات بين القطاعين العام والخاص أو شروط الترخيص بالطيف، وأن ينظروا في النظم الهجينة التي تعود إلى 5 جي أو وصلات الساتلية غير المأة.

البحث والمعايير

وستبذل جهود عالمية لتحديد النطاق الترددي 6 زاي حالياً، ويتوخى مشروع الشراكة من أجل الجيل الثالث [الفريق الحكومي الدولي المعني بنقل البضائع] [الفريق العامل المعني بنقل البضائع] (الإطار الموحد للشبكة العالمية للأخطار، ودليل الاختبارات من نوع GLT) البدء في العمل على تحديد مواصفات من الفئة " SBT " () في إطار " التحالف العالمي لتعزيز التجارة " ().

السياسات والتعاون

ولا يمكن لأي كيان واحد أن يقدم النقل الذي يمكن استخدامه في إطار الفئة " 6 " ، وهو يتطلب تعاونا غير مسبوق بين صانعي السيارات، ومشغلي الاتصالات السلكية واللاسلكية، وصانعي البطاقات، ومخططي المدن، ومنظمي التنظيم، والباحثين.

  • تخصيص تراخيص تجريبية لطائفة ثيس في المحاكمات التي تركز على النقل.
  • تمويل المشاريع التجريبية التي تثبت فوائد السلامة في الطرق العامة.
  • تحسين متطلبات أداء الاتصالات للموافقة على نوع المركبات بحيث تشمل 6 زاي قدرات.
  • وضع أطر شاملة للقطاعات لأمن الفضاء الإلكتروني تتوافق مع معايير السيارات والاتصالات السلكية واللاسلكية.
  • كفالة المواءمة بين الطيفات في جميع المناطق لتمكين التنقل العالمي للمركبات المستقلة.

The Road Ahead: A Phased Transition

لن يحدث بين عشية وضحاها طريق النقل الذكي الذي يمكن أن يكون في 6 جي - 4

  • 2024-2026:] Pre-standardization tests and small-scale field trials focusing on THz communication and AI-based edge computing for traffic management.
  • 2027-2029:] 3GPP Release 21/22 يعرّف خصائص خط الأساس 6G؛ ونشرات الملكية المبكرة في البيئات الخاضعة للرقابة (مثل مكوكات الحرم الجامعي، والآلات الآلية للميناء).
  • 2030-2033:] Initial commercial 6G networks launch in major urban centers. Vehicle manufacturers integrate 6G modems into instalment models. V2X services expand, with first Level 4+ autonomous services relying on 6G for dynamic routing.
  • 2035 وما بعده:] Ubiquitous 6G coverage supported by dense small cells and RIS. Transportation systems achieve Level 5 autonomy in covered areas. Full integration with other sectors such as energy, logistical, and emergency services.

خاتمة

فالتكنولوجيا ذات الشكل التصاعدي ليست مجرد خطوة تدريجية إلى ما بعد الـ 5 زاي؛ بل هي تحول نموذجي يجعل نظم النقل الذكية ذكية ومستقلة ومرنة حقاً، إذ أن الجمع بين الاتصالات التي تقوم بها شركة تيرارتز، وشركة محلية للاستشعار الدقيق، وشبكة الاتصال الواسعة النطاق، ستمكن المركبات من رؤية ما حول الزوايا، والهياكل الأساسية من توقع الفشل، والسير دون انقطاع.