Toliko zgodb, mitov in apokaliptičnih napovedi, kot se jih je spletlo okoli 5G, ni bila deležna še nobena generacija mobilne telefonije. Prve izkušnje iz držav, kjer so omrežja že vzpostavili v omejenem obsegu, kažejo na izjemne hitrosti prenosov - do 2 gigabitov v sekundi. A uporabniki takoj dodajo ampak ... Omrežje deluje na zelo omejenem območju. Proizvajalci torej obljubljajo hitrejši prenos podatkov, večjo povezanost v sistemu internet stvari, skeptiki svarijo pred vplivi na zdravje. Vsaj zadnje je precej nenavadno, saj je 5G v marsičem le v novo embalažo zapakiran 4G, pravi naš sogovornik Matjaž Vidmar, redni profesor na ljubljanski fakulteti za elektrotehniko.



Po navedbah Akosa, agencije za komunikacijska omrežja in storitve, bo 5G izredno učinkovito mobilno omrežje, ki bo med drugim omogočalo prenos 10 gigabajtov podatkov na sekundo na končnih točkah in le milisekundno zakasnitev med končnima točkama.



»5G se od 4G razlikuje kvečjemu v podrobnostih, številke v drobnem tisku pomenijo večjo gostoto omrežja. Ker pa trženje v prenasičenem svetu komunikacij škriplje, se o 5G piše vse mogoče,« opozori Vidmar. »V omrežju želijo nekoliko manjši domet, da bodo imeli v gostejšem omrežju večjo zmogljivost.« Glede na zahteve po dometu radijske zveze, zmogljivosti in število telefonov v omrežju se izkaže kot najbolj uporabno elektromagnetno valovanje z valovno dolžino približno 30 centimetrov oziroma s frekvenco okoli enega gigaherca. »Frekvenca blizu 1 GHz je najbolj ugodna za mobilne telefone. Nižje frekvence ob velikem dometu povzročajo preveč motenj v omrežju, višje pa omogočajo manjši domet in zahtevajo več baznih postaj.«



Vidmar meni, da kljub temu 5G lahko prinese nekaj dobrega na gosto poseljenih območjih, tam je takšna tehnologija smiselna. »Večjega učinka sicer ne vidim. Tolikšnega, kot ga je imel izum interneta, zagotovo ne.« Sprašuje se, ali se bo operaterjem v Sloveniji splačalo postavljati bazno tehnologijo za obstoječe omrežje, čeprav so od države že kupili frekvence.

Po drugi strani pa proizvajalci 5G s pridom izkoriščajo za prodajo novih in novih naprav. Razvoj 5G se je začel ravno zaradi zahtev trga, na katerem je vedno več naprav in vedno več uporabnikov, ki bi radi prenašali vedno večje količine podatkov. Vse to pa mora potekati hitro, varno in zanesljivo.

Od prve do pete generacije

Prvi mobilni telefoni, okrog leta 1970, so delovali na frekvencah okoli 0,15 GHz, ker visokofrekvenčna tehnologija še ni obstajala. Uporaba takšnega telefona je zahtevala kvalificiranega radiooperaterja, razloži Vidmar. Desetletje kasneje so se pojavila prva mobilna telefonska omrežja z avtomatskim izbiranjem v pasu 0,4 GHz – to so bila analogna omrežja oziroma 1G. »Pri nas smo imeli tak sistem NMT. Glavne pomanjkljivosti so, da analogni telefon ne omogoča kriptozaščite, torej lahko pogovor posluša vsak z ustreznim sprejemnikom, poleg tega je tehnologija draga.«

Sledil je razvoj 2G oziroma vsem nam znani GSM v frekvenčnih pasovih 0,9 in 1,8 GHz. Enako zmogljiva bazna postaja GSM je najmanj desetkrat cenejša od analogne, digitalna radijska zveza poleg tega omogoča poceni in učinkovito kriptozaščito, pravi Vidmar. »Po tridesetih letih je GSM še vedno najučinkovitejša tehnologija za govorno telefoniranje in nič ne kaže, da bi ga karkoli lahko izrinilo.«

S 3G so po Vidmarjevih besedah želeli uresničiti ideje o videoklicih, a javnost ponujenega ni sprejela. »UMTS sicer zmore internetni dostop, ampak ni bil načrtovan za ta namen in je bil pri tem neučinkovit.« Nato je sledil 4G ali LTE. »Po svetovnem uspehu paketnih omrežij wifi v nelicenčnih frekvenčnih pasovih 2,4 in 5,5 GHz z učinkovito modulacijo OFDM so telefonski operaterji uspešno poskusili prenesti te tehnologije tudi na različne licenčne frekvenčne pasove od 0,8 vse do 2,6 GHz.«

In tako pridemo do 5G. »Za 5G se je nekaj časa omenjal nelicenčni pas 60 GHz. Izdelek v tem frekvenčnem pasu je v praksi neuporaben,« razloži Vidmar. Vsi pasovi mobilne telefonije delujejo v območju od 0,7 do 3,8 GHz. »Višje frekvence so potrebne samo tam, kjer je gostota prometa izredno velika. Pri nas so operaterji zakupili tudi licenčne frekvence v pasu 2,5 GHz, a jih ne uporabljajo, ker ni povpraševanja,« pojasni.

»Ta tehnologija je smiselna v Šanghaju, kjer živi 25 milijonov ljudi, ali v Tokiu. V Sloveniji pa je prebivalstvo razpršeno po hriboviti pokrajini, ki ni prijazna do radijskih valov, saj nimajo velikega dometa.«



»Precej drugačna storitev 5G je ruralni dostop do interneta. Tu se omenja licenčni pas 26 GHz. Tako visoke frekvence pa ne gredo niti skozi okensko steklo, kaj šele skozi zid, zato so za storitev do telefona v roki neuporabne. V pasu 26 GHz je anteno namreč treba postaviti na streho hiše kot zamenjavo za (optični) kabelski dostop do interneta,« nadaljuje Vidmar in doda, da je optični dostop zelo dobra izbira, a tudi tu hitrosti prenosa podatkov ostajajo neizkoriščene, saj jih večina ne potrebuje. Povedano drugače: višje frekvence pomenijo manjše antene in manjše bazne postaje, toda valovi na visokih frekvencah imajo zelo majhen doseg, med oddajno in sprejemno napravo pa ne sme biti ovire. »Tudi če bo bazna postaja v pasu 26 GHz pred hišo, njenega signala v hiši ne bo ali pa bo tako šibek, da bo neuporaben.«

Verjetno ne kaže pričakovati, da bodo operaterji pokrili celotno Slovenijo z omrežjem 5G in s tem dosegli drastično povečanje hitrosti prenosa. Možni pa so otoki, kjer je veliko potencialnih uporabnikov oziroma naprav.

Razvoj 5G se usmerja tudi v izboljšano podporo komunikaciji stroj-stroj oziroma tako imenovanemu internetu stvari, kar bi pospešilo razmah pametnih tehnologij, avtomatizacije in avtonomnih vozil. Vidmar dvomi, da je vsesplošno sodelovanje avtomobilov možno v nekaj letih, čeprav bi si sam, kot pove, želel avtonomno vozilo.

»Vsekakor bi moralo priti do globalnega dogovora med vsemi proizvajalci, da bi se avtomobili uspešno pogovarjali med seboj.« Povrhu avtonomna vozila potrebujejo komunikacijo na zelo kratko razdaljo vozilo-vozilo, torej je kakršnokoli omrežje baznih postaj, 5G ali drugačno, po Vidmarjevih besedah odveč.
 

Je škodljiv ali ni?

Okoli 5G se je v kratkem času spletla cela vrsta teorij, večinoma opozarjajo na negativne učinke na naše zdravje. Iz Švice je tako priromala novica, da so po uvedbi omrežja nekateri imeli glavobol. Tudi pri nas se je podpisovala peticija, naj se tehnologija ne uvede, dokler ne bo dovolj jasnih študij, da ni škodljiva. Glede na to, da sta si tehnologiji 4G in 5G tako zelo podobni, je vsekakor zanimivo, da ob uvajanju LTE ni bilo tako negativne publicitete na spletnih forumih, kot jo spremljamo zdaj.

»Ne verjamem v škodljivost 5G, saj za to ni dokazov. Obstaja le možnost toplotnega učinka, vendar na to gledam podobno kot na javno razsvetljavo. Zakaj se v mestih ponoči ne vidi več zvezd? Zakaj je treba svetlobno onesnaževati? Zakaj bi morali frekvenčna območja zasičiti z radijskimi oddajami, ki jih nihče ne uporablja,« se sprašuje Vidmar, ki je tudi prepričan, da je na področju frekvenc in sevanja zakonodaja tako stroga, da se nam ni treba bati škodljivih posledic.

Radijski valovi na elektromagnetnem spektru sodijo med neionizirajoče valovanje, saj ne tvorijo novih ionov. Imajo namreč premalo energije, da bi atomom izbijali elektrone, in se ne morejo vpletati v kemično sestavo snovi. Imajo pa je dovolj, da premaknejo atom ali ga prisilijo v nihanje, torej ga grejejo.

»Razpon valovnih dolžin elektromagnetnih valov ni omejen! Praktično gre od tisočev kilometrov vse do izmer, manjših od jedra atoma. Z drugimi besedami: gre za razlike tridesetih velikostnih razredov ali 1 : 1000000000000000000000000000000. Zato so tudi lastnosti elektromagnetnih valov in pripadajočih pojavov zelo različne,« razloži Vidmar.


 

Ionizirajoče in neionizirajoče sevanje

Učinek elektromagnetnega valovanja, ki je sestavljeno iz določenega števila delcev, to je fotonov, je močno odvisen od energije fotonov. Na dovolj visoki frekvenci, nad 750.000 GHz, kar je vijolična vidna svetloba valovne dolžine 400 nanometrov, imajo dovolj energije, da prožijo kemijske reakcije. Takšno elektromagnetno valovanje imenujemo ionizirajoče sevanje in je za zdravje vedno škodljivo, pojasni profesor. Takšno sevanje oddaja Sonce. »Jesensko sonce nam sicer ne bo škodilo, julija pa bi bili v enakem obdobju izpostavljenosti ožgani. Jeseni sončna svetloba prepotuje precej daljšo pot skozi ozračje Zemlje, zato nas doseže bistveno manj škodljive kratkovalovne svetlobe kot poleti. Še dosti več UV-sevanja bi dobili v vesolju in celo na višini, kjer letijo potniška letala, če nas ne bi varovala kabina.«



Fotoni še višjih frekvenc, nad tisoč milijard gigahercev, imajo dovolj energije, da prožijo jedrske reakcije. Po drugi strani pa imajo fotoni nizkih frekvenc, pod 750.000 GHz, to so vidna svetloba, infrardeče sevanje in radijski valovi, premalo energije, da bi prožili kemijske reakcije, zato takšno valovanje imenujemo neionizirajoče sevanje.

Tega oddajajo tudi vsi predmeti na temperaturi, različni od absolutne ničle (Stefan-Boltzmannov zakon v fiziki). Človeško telo seva z močjo približno 500 W, dokaj enakomerno razporejeno v frekvenčnem pasu od nič do 30.000 GHz in hkrati po razmeroma veliki površini telesa. Okolica na podobni temperaturi nam vrača enako moč nazaj, sicer bi takoj zmrznili! Planinci in reševalci pogosto uporabljajo tanko metalizirano folijo, ki to sevanje ustavi in preprečuje izgubo toplote.


 

Stroga zakonodaja

Edini znani učinek neionizirajočega sevanja je toplotni učinek, poudari Vidmar in doda, da je celo za neionizirajoče sevanje zakonodaja izredno stroga. Predpisana električna poljska jakost neionizirajočega sevanja je manj kot 6 (efektivnih) voltov na meter, kar pomeni 10.000-krat manjši toplotni učinek od naravnega sevanja Sonca na površju Zemlje. Zakonodaja je napisana tudi v prid elektronike, saj ne bi delovala v premočnem polju, še razloži.

Morebitne škodljive učinke neionizirajočega sevanja na človeško telo preučujejo že od uvedbe radarjev med drugo svetovno vojno. »V ZDA so takrat določili varno mejo 100 W/m2 oziroma približno 200 efektivnih voltov na meter​ (Veff/m). V Sovjetski zvezi so bili bolj previdni in so varno mejo postavili na 10 W/m2 ali približno 60 Veff/m. Sodobni zakonodajalci so se odločili še za varnostni faktor 10 oziroma varno mejo 6 Veff/m. Za primerjavo, neionizirajoče sevanje Sonca na površini Zemlje dosega 1000 W/m2 oziroma približno 600 Veff/m.«

Podobno ugotavlja tudi Svetovna zdravstvena organizacija. Pri tem so previdni in svarijo pred prehitrim sklepanjem na podlagi raziskav, ki niso verodostojne zaradi različnih razlogov: prekratek čas raziskave, premajhno število raziskanih primerov oziroma celo namerno ponarejeni rezultati. To velja tako za raziskave, ki zanikajo ali potrjujejo škodljiv učinek.


 

Nevarna odvisnost in baterija

Na spletni strani WHO je opisan praktični primer uporabe mobilnega telefona. Telefon imamo pri ušesu le med opravljanjem klica, saj takrat uporabljamo večinoma omrežje 2G. »Spati na telefonu ne bi bilo pametno, tudi na ušesu bi ga imel najraje čim manj. Sevanje pada s kvadratom razdalje. Če ga odložite tri metre od sebe, nima učinka, zvonjenje pa boste kljub temu slišali,« pravi Vidmar, ki v telefonih vidi drugačno nevarnost. »Precej bolj škodljiv je psihološki učinek. Gre za odvisnost in učinek je enak kot pri vseh drugih oblikah odvisnosti,« je jasen strokovnjak, ki prizna, da nima pametnega telefona in da telefonira samo v nujnih primerih.

Na drugem mestu na lestvici nevarnosti telefona je baterija. V novejših pametnih telefonih vsebuje toliko energije kot vojaška ročna bomba in kaj lahko povzroči požar. Šele na tretjem mestu na tej lestvici je sevanje, ki na majhni razdalji nekaj centimetrov preseže 60 Veff/m. Toplotni učinki dvovatnega sevanja telefona so v dobro prekrvljenem tkivu naših možganov zanemarljivi. Enako močno sevanje telefona lahko pregreje in poškoduje slabo prekrvljeno tkivo naših oči.

Star slovenski pregovor pravi, da ogenj in voda dobro služita, a slabo gospodarita. Ognju in vodi se danes pregovorno pridružujejo avtomobil, telefon, računalnik in še kakšna pridobitev sodobne tehnike. Bomo znali mi z njimi dobro gospodariti?

-----
Avtorica je zaposlena v Delovnici.