ايتنا - اینترنت 5G؛ مزایا و تهدیدها

دنیای فناوری در چند ماه اخیر شاهد بالا گرفتن دوباره بحث‌ درباره نحوه و کیفیت استفاده از فناوری 5G (نسل پنجم) شبکه‌های مخابراتی بوده است. در ایالات متحده آمریکا تضاد منافع صنایع هوانوردی و مخابرات موجب تعلیق شروع فعالیت‌های دو شرکت بزرگ 5G شده است. حال آن که کشورهایی مانند امارات متحده عربی که در صنعت هوانوردی توسعه‌یافته‌ترند، به پشتوانه سیستم‌های مدرن به کار گرفته شده در این حوزه توانسته‌اند شبکه 5G را از سال‌ها قبل در فرودگاه‌های خود راه‌اندازی کنند و از آن بهره ببرند.

5G چیست؟

شبکه‌های ۵جی همچون نسل‌های پیشین شبکه‌های مخابراتی، شبکه‌های سلولی هستند که در آن، خدمات به مناطق جغرافیایی کوچکی به نام سلول تقسیم می‌شود. تمام دستگاه‌های بی‌سیم ۵جی در یک سلول از راه امواج رادیویی آنتن‌های محلی به اینترنت متصل می‌شوند.
مزیت اصلی شبکه‌های جدید این است که پهنای باند و سرعت دریافت بیشتری خواهند داشت که پیش‌بینی می‌شود تا ۲۰ گیگابیت در ثانیه برسد. در حال حاضر، بیشینه سرعت دریافت در امارات ۸۶۳ مگابیت در ثانیه به ثبت رسیده است. ۵جی هم سریع‌تر از شبکه‌های موجود است، هم این که می‌تواند دستگاه‌های بیشتری را به یکدیگر وصل کند و با افزایش اتصالات، نه‌تنها شبکه با اختلال روبه‌رو نمی‌شود، بلکه کیفیت هم بهتر می‌شود. به بیان دیگر، در یک منطقه پرجمعیت، افزایش اتصال‌ها موجب یکپارچه‌تر شدن سرور می‌شود، و به همین دلیل، کیفیت خدمات اینترنتی بهتر می‌شود.

یکی دیگر از ویژگی‌های منحصربه‌فرد اینترنت ۵جی، ایجاد چند شبکه مجازی در یک شبکه فیزیکی، و تخصیص سرعت‌‌های متفاوت به سرویس‌های متفاوت است. در نسل پنجم اینترنت می‌توان طبق نیاز کاربران سرعت‌های متفاوتی را در یک شبکه واحد در اختیار کاربران گذاشت. در نسل‌های پیشین این فناوری، برای ارائه سرعت‌های متفاوت می‌بایست از شبکه‌های متفاوتی استفاده می‌شد. برای مثال، یک خودرو خودران می‌تواند به بخشی از شبکه متصل شود که اتصالات بسیار سریع و کم‌تاخیر دارد تا خودرو بتواند بدون هیچ اختلالی حرکت کند، ولی در همان شبکه، می‌توان لوازم خانگی یک خانه هوشمند را از طریق اتصال‌های کم‌مصرف، ایمن، و کندتر به اینترنت وصل کرد.

عیب‌ها و مزیت‌های 5G

با گذشت سه دهه از ظهور فناوری 2G که امکان ارسال پیام به وسیله تلفن‌های همراه را میسر کرده بود که وزن برخی از آن‌ها به اندازه تلفن‌های رومیزی بود، اکنون انسان‌ها به لطف پیشرفت فناوری و ظهور نسل پنجم اینترنت، نه‌تنها امکانات بسیار بیشتری در ابزارهای فنی پیشرفته بسیار کوچک‌تر در اختیار دارند، بلکه در خانه‌های هوشمند زندگی و با خودروهای هوشمند سفر می‌کنند.
برای بهره بردن از امکانات نسل جدید ارتباطات اینترنتی، لازم است تمام جوانب مثبت و منفی آن شناخته شود.

فناوری 5G در ارسال و دریافت اطلاعات تاخیر بسیار کمتری دارد. این تاخیر، که در فناوری ۴جی ۲۰۰ میلی‌ثانیه است، در 5G به ۱ میلی‌ثانیه رسیده است. همچنین، سرعت این شبکه به ۲۰ گیگابیت در ثانیه می‌رسد که ۲۰ برابر سریع‌تر از نسل چهارم اینترنت، یعنی شبکه 4G LTE است.
افزایش پهنای باند و سرعت انتقال اطلاعات و کاهش تاخیر فناوری ۵جی نسبت به نسل‌های قبلی می‌تواند موجب پیشرفت بسیاری از صنایع و خدمات شود. برای نمونه، به دلیل تاخیر کم در ارتباط اینترنتی، جراحان می‌توانند از راه دور و از طریق برنامه‌های رباتیک بیمار را معاینه یا جراحی کنند. همچنین، بیمارستان‌ها می‌توانند از ۵جی برای انتقال داده‌ها و تشخیص علائم حیاتی استفاده کنند.
در صنعت خودروسازی، ۵جی می‌تواند عنصر اصلی رسیدن به اوج ایمنی برای خودروهای خودران باشد. انتقال سریع داده‌ها در این فناوری، تعامل با مسیر و سایر وسایل نقلیه را امکان‌پذیر می‌کند و خودروسازان می‌توانند داده‌های مورد نیاز برای به‌روزرسانی نرم‌افزار یا رفع مشکلات را از راه دور دریافت کنند.

نقطه ضعف اصلی ۵جی پوشش محدود آن است. حوزه پوشش یک برج مخابراتی ۵جی نسبت به ۴جی بسیار کمتر است. علاوه بر این، هزینه‌های راه‌اندازی برج‌ها در مقایسه با شبکه‌های دیگر بیشتر است. اگرچه ۵جی از سرعت بالایی برخوردار است، اما در مقایسه با ۴جی بُرد کمتری دارد. علاوه بر این، ساختمان‌های بلند و درختان ممکن است سیگنال‌های شبکه ۵جی را مسدود کنند، که باعث مشکلات متعدد می‌شود. بنابراین، برای افزایش پوشش به برج‌های بیشتری نیاز است.
ضعف دیگر این نسل ارتباطی، کاهش سرعت بارگذاری اطلاعات در مقایسه با نسل قبلی است. علاوه بر این، تلفن‌های همراه در حین استفاده از اتصال ۵جی به فناوری باتری قوی‌تری نیاز دارند. بسیاری از کاربران گفته‌اند که ضمن استفاده از 5G گوشی‌های آنها گرم‌تر شده و طول عمر باتری گوشی نیز کاهش یافته است.

تهدیدهای امنیتی ۵جی

در نسل پنجم اینترنت، به دنبال افزایش دستگاه‌های هوشمند و نفوذ اینترنت به دستگاه‌هایی که درگذشته اتصال آنها به اینترنت امکان‌پذیر نبود، امنیت معنایی جدیدتر و گستره‌ای وسیع‌تر پیدا می‌کند. برای نمونه، تاکنون به امنیت یخچال، آکواریوم، قهوه‌ساز، و باغچه هوشمند توجه زیادی نمی‌شد، اما با اتصال این وسایل به اینترنت و گسترش اینترنت اشیاء، امنیت تک‌تک این وسایل اهمیت پیدا می‌کند، و یک هکر با نفوذ به شبکه یک یخچال ممکن است بتواند حساب بانکی صاحبخانه را خالی کند! در یک نمونه در سال ۲۰۱۷، هکرها توانستد با نفوذ به یک آکواریوم متصل به اینترنت، اطلاعات یک کازینو را سرقت کنند. حسگرهای این آکواریوم واقع در کازینو، به رایانه‌ای متصل بوده که دما، تغذیه، و تمیزی مخزن آکواریوم را تنظیم می‌کرده است. هکرها از این طریق موفق شدند به اطلاعات شبکه کازینو دسترسی پیدا کنند.
یکی از مزایای فناوری 5G ایجاد شبکه‌های بی‌سیم خصوصی در فرایندی به نام «برش شبکه» (Network Slicing) است. این فناوری خود تهدیدی بالقوه نیز محسوب می‌شود. برش شبکه، نوعی معماری شبکه است که امکان چندگانه‌سازی شبکه‌های منطقی مجازی و مستقل را در یک زیرساخت شبکه فیزیکی فراهم می‌کند. برش شبکه باعث افزایش پیچیدگی در شبکه می‌شود که ممکن است به اجرای ناامن منجر شود، و این خود می‌تواند زمینه‌ساز نفوذ هکرها به شبکه شود.
مطالعه‌ای که در ژوییه سال ۲۰۲۱ با مشارکت بیش از ۲۸۰۰ شرکت بین‌المللی انجام شد، نشان داد که ۴۸ درصد از اپراتورها بر این باورند که نداشتن دانش یا ابزار کافی برای مقابله با آسیب‌پذیری‌های امنیتی نسل پنجم اینترنت، بزرگ‌ترین چالش آنهاست. برخلاف نسل‌های قبلی اینترنت که از سخت‌افزارهای اختصاصی استفاده می‌کردند، بستر اصلی 5G مبتنی بر شبکه‌های نرم افزاری (SDN) و مجازی‌سازی عملکرد شبکه (NFV) است. در حالی که شبکه‌های نرم‌افزاری و مجازی‌سازی، انعطاف‌پذیری و توسعه‌پذیری را برای شبکه 5G به ارمغان آورده‌اند، این شبکه‌ها را در معرض حمله‌های پروتکل اینترنت مانند DDoS (منع خدمات توزیع شده) نیز قرار داده‌اند. استفاده گسترده از این شیوه‌ها و آسیب‌پذیری آنها، از جمله مواردی است که می‌تواند میدان وسیع‌‌تری در اختیار نفوذگران قرار دهد.
در گزارش «Trend Micro» و «GSMA Intelligence» که در کنگره جهانی موبایل در سال ۲۰۲۱ از آن رونمایی شد، ۴۱ درصد از اپراتورها اذعان داشته‌اند که آسیب‌پذیری‌های مجازی‌سازی، چالش امنیتی بزرگ در فناوری 5G است.

نسل پنجم اینترنت و نگرانی‌های خطوط پرواز هوایی

۱۹ ژانویه ۲۰۲۲، روزی که مقرر شده بود شرکت‌های «Verizon» و «AT&T» شروع به ارائه خدمات 5G کنند، مدیران خطوط هوایی آمریکا در نامه‌ای به مقام‌های فدرال درخواست کردند که سیگنال‌های 5G دست‌کم بیش از دو مایل از فرودگاه‌هایی فاصله داشته باشند که طبق گزارش اداره فدرال هوانوردی در ۱۹ ژانویه ۲۰۲۲ به مثابه فرودگاه‌های در معرض آسیب تعریف شده‌اند.
این درخواست باعث شد که شروع فعالیت‌های دو شرکت مذکور بار دیگر به تعویق بیفتد. پیش‌تر نیز به درخواست وزیر ترابری و اداره فدرال هوانوردی آمریکا، شبکه‌های موبایل موافقت کرده بودند که عرضه اینترنت 5G را‌ تا ۱۹ ژانویه به تعویق بیندازند.
خطوط هوایی گفته‌اند که «سازندگان هواپیما به ما اطلاع داده‌اند که با راه اندازی اینترنت 5G، ممکن است لازم باشد که بخش‌های عظیمی از ناوگان عملیاتی تا اطلاع بعدی زمین‌گیر باشند.» در عین حال، شرکت‌های مخابراتی نیز ده‌ها میلیارد دلار برای توسعه شبکه‌های خود و استقرار فناوری 5G هزینه کرده‌اند، که خدمات اینترنت بسیار سریع‌تر و امکان اتصال‌های بیشتری را فراهم می‌آورد.
بخشی از فرکانس‌های مورد استفاده در اینترنت نسل پنجم، فرکانس‌های بین ۳.۷ تا ۳.۹ گیگاهرتز، موسوم به «باند-سی» است، که به فرکانس‌های بین ۴.۲ تا ۴.۴ گیگاهرتز که هواپیماها برای ارتفاع‌سنجی استفاده می‌کنند نزدیک است. مدیران برخی از شرکت‌های هواپیمایی اعلام کرده‌اند که 5G می‌تواند با ابزارهای سنجش ارتفاع هواپیما تداخل پیدا کند و موجب اختلال پروازها شود.
این نگرانی‌ها به‌ویژه در مورد ارتفاع‌سنج‌های رادیویی است که هنگام پرواز در دید کم، ارتفاع را به خلبان نشان می‌دهند. اگرچه شرکت‌های AT&T و Verizon راه‌اندازی سرویس بی‌سیم باند-سی (C-band) را یک ماه به تعویق انداختند و برای محدود کردن تداخل اقدام‌های پیشگیرانه‌ای کرده‌اند، کارشناسان صنعت هوانوردی بر این باورند که این اقدام‌ها کافی نیست. این در حالی است که امارات متحده عربی از سال ۲۰۱۹ فناوری 5G را به کار گرفته است و خطوط هوایی آن کشور بدون مشکل به فعالیت‌های خود ادامه می‌دهند.

به گفته کارشناسان، تعداد زیادی از هواپیماها، ارتفاع‌سنج راداری و رادیویی دارند که برای فرود- به‌خصوص در شرایط بد آب و هوا- نقش مهمی ایفا می‌کند. این نوع ابزارها در فناوری سیستم الکترونیک هوانوردی (avionics) فناوری قدیمی دارند. در هواپیماهای خطوط هوایی امارات متحده عربی که از فناوری روز سیستم الکترونیک هوانوردی بهره می‌برند، هنگام فرود هواپیماها تداخلی بین فرکانس‌های ارتفاع‌سنج و امواج 5G ایجاد نمی‌شود. اداره تنظیم مقررات مخابرات و دیجیتال دولت امارات متحده عربی(TDRA) نیز اعلام کرده است که مشکل اعلام شده درباره 5G مربوط به فرودگاه‌های ایالات ‌متحده آمریکا است و فرکانس‌های مورد استفاده در امارات متحده عربی متفاوت است و هیچ اختلالی در امارات متحده عربی بین شبکه‌های 5G و سامانه‌های ناوبری هوایی پیش نمی‌آید.(ایندیپندنت فارسی)