Gjithçka që duhet të dini për rrezatimin elektromagnetik dhe rrjetin 5G, si funksionon, konceptet themelore

Shpejtësia dhe efikasiteti

5G është gjenerata e re e rrjetit celular (mobil) e cila së shpejti do ta zëvendësoje rrjetin e deritanishëm 4G. Quhet 5G, sepse është gjenerata e pestë dhe është një fazë e pashmangshme e zhvillimit teknologjik dhe e njerëzimit në përgjithësi. Shumë vende të zhvilluara në botë me të madhe kanë filluar me instalimin e infrastrukturës për 5G, por tani për tani, si në botë, ashtu edhe te ne, shumica përdorim rrjetin e gjeneratës së katërt – 4G.

Me 5G, shpejtësia e shkarkimit dhe ngarkimit të të dhënave (filma, foto, dokumente, etj) do të rritet jashtëzakonisht shumë. Ky rrjet do jetë deri në 20 herë më i shpejtë se sa rrjeti që përdorim sot, p.sh. nëse një film prej interneti sot e shkarkoni për 6 deri më 15 minuta, me 5G do ta shkarkoni për vetëm 3 deri më 5 sekonda. Shpejtësia nuk është i vetmi përmirësim ndaj 4G, gjithashtu edhe vonesa, ose koha që u duhet pajisjeve për të komunikuar me rrjetin wifi dhe me njëra tjetrën, kjo gjithashtu do të ulet në mënyrë drastike dhe do të mund të lidhen (rrjetëzohen) një numër shumë më i madh i pajisjeve, kjo nënkupton se të gjitha pajisjet dhe gjësendet që i përdorim në shtëpi do të mund të lidhen në rrjet dhe të komunikojnë njëra me tjetrën në mënyrë efikase. Si pasojë, do të zhvillohen aplikacione dhe shërbime të reja të cilat nuk kanë mund të zhvilloheshin deri tani për shkak të kufizimeve të rrjetit ekzistues.

Me 5G i ashtuquajturi Internet i gjërave (ang. Internet of things) do të bëhet realitet dhe do të ndikojë në transformimin e jetës sonë dhe çdo biznesi në çdo industri. Rritja i qasjes globale në Internet si dhe numri në rritje i pajisjeve të dizajnuara për t’u lidhur në Internet hapin mundësi të pafundme. Imagjinoni  miliarda njerëz, sisteme dhe objekte (gjësende) që lidhen dhe shpërndajnë të dhënat mes vete në mënyrë të pandërprerë. Ky nuk është një skenar i së ardhmes, por është realitet i pashmangshëm që ndodh tani. Me një fjali: ndryshimet që do të sjellë 5G do të jenë gjigante, por kjo nuk është tema e këtij shkrimi. Ky shkrim është një përpjekje që të gjithë të interesuarit për këtë teknologji të njoftohen me konceptet themelore të fizikës dhe telekomunikacionit që qëndrojnë pas rrjetit 5G.

Para se të nisim përshkrimin se si funksionon rrjeti 5G, të nisim me disa koncepte bazë. Fillimisht të shohim se çfarë janë valët elektromagnetike, frekuenca e valëve, spektri i frekuencave të valëve elektromagnetike dhe jonet.

Konceptet themelore: Valët, frekuencat, jonet

Valët elektromagnetike janë formë e valëve me energji që kanë edhe fushë elektrike edhe magnetike.  Valët elektromagnetike për dallim prej valëve mekanike (p.sh. prej valëve të zërit) mund të bartin energji dhe të udhëtojnë nëpër vakum. Gjatë udhëtimit nëpër vakum, ato lëvizin me shpejtësinë e dritës, kuptohet që në natyrë shpejtësia e tyre është më e vogël se sa në zbrazëtirën e vakumit, megjithatë mbetet shumë e madhe. Kjo veti mundëson që këto valë të përdoren në shumë fusha, mes tjerash edhe në fushën e telekomunikacionit. Një mënyrë për t’i klasifikuar valët elektromagnetike është gjatësia valore.

Valët me frekuencë të lartë, kanë gjatësi valore më të vogël, ndërsa ata me frekuencë të ulët gjatësi më të madhe valore. Valët e radios kanë gjatësinë më të madhe valore, por edhe frekuencën më të ulët dhe energji më të ulët, ndërsa valët me frekuencë më të lartë, kanë gjatësi më të vogël dhe energji më të lartë. Sa për krahasim, radiovalët mund të jenë të mëdha se një ndërtesë dhe mbulojnë sipërfaqe më të mëdha, mikrovalët sa një bletë, rrezet infra të kuqe sa një maje gjilpëre, valët e rrezeve X janë sa një atom, ndërsa valët e burimeve radioaktive sa bërthama e një atomi bile dhe më te vogla.

Frekuenca është numri i valëve që kalojnë nëpër një vend të caktuar në një njësi kohe të caktuar. Njësia matëse e frekuencës është Herci (Hertz), shkurtimisht Hz, është numri i valëve që kalon në një hapësirë të caktuar për një sekondë. Në përditshmëri më tepër do të hasni shumëfishë të hercit, si kiloherz (kHz) = 1000 Herc, megaherc (MHz)=1 milion herc, gigaherc (GHz)=1 miliard herc, teraherc (THz)=10¹² Herc.

Spektri elektromagnetik është një diagram që rendit valët elektromagnetike. Ekzistojnë disa lloje të valëve elektromagnetike: radio valët, mikrovalët, valët infra të kuqe, valët e dukshme të dritës, valët ultraviolete, rrezet X dhe rrezet gama (zakonisht nga burime radioaktive). Nga figura mund ta kuptoni se gjatë gjithë jetës ne jemi të rrethuar nga valët elektromagnetike – nga pajisjet që i përdorim, rrjetet wifi, telefonat, por edhe nga rrezet që depërtojnë në tokë nga gjithësia.

Tani të sqarojmë se ç’është është rrezatimi jonizues dhe ai jo-jonizues. Pikësëpari, rrezatimi është emetimi i energjisë si valë (rrezatim elektromagnetik) ose si grimcë (rrezatim i grimcave). Më tej, joni është atom ose grup atomesh me ngarkesë elektrike – pozitive ose negative. Atomet kanë tre pjesë të vogla: neutronet (nuk kanë ngarkese elektrike, janë neutralë), dhe një numër të barabartë protonesh dhe elektronesh të cilët kanë ngarkesa të kundërta elektrike – pozitive (protonet) dhe negative (elektronet). Atomi është stabil dhe ka numër të barabartë protonesh dhe elektronesh, ndërsa jonet kanë numër jo të barabartë protonesh dhe elektronesh. Pra jonizimi nënkupton ndryshimin e balansit mes numrit të protoneve dhe elektroneve tek atomet, sepse energjia e rrezatimit e dëbon elektronin që rrotullohet rreth bërthamës dhe me këtë atomi fiton ngarkesë elektrike dhe bëhet jo-stabil dhe rrjedhimisht atomi kërkon të formoje lidhje të reja me atome tjerë. Ky proces i çrregullimit të balansit e shndërron atomin në jon dhe vetëm nëse rrezatimi është i lartë (me energji dhe frekuencë të madhe), mund të paraqesë rrezik për indet e gjalla. Shumë lloje të rrezatimit si për shembull nxehtësia, drita e dukshme, mikrovalët ose valët e radios nuk kanë energji të mjaftueshme për ta dëbuar elektronin nga atomet dhe prandaj quhen rrezatime jo-jonizuese dhe ato nuk e prishin balansin që e përmendëm më lartë. Pra shkurt: rrezatimi jonizues mundet të jetë i rrezikshëm, ndërsa rrezatimi jo-jonizues nuk është i rrezikshëm për qeniet e gjalla.

Rrezatime jonizuese janë për shembull rrezet e rëntgenit, ato rreze mund të bëhen të rrezikshme po që se u nënshtrohemi për një kohë më të gjatë. Ngjashëm, një pjesë e rrezeve ultraviolete me frekuencë më të lartë janë gjithashtu të rrezikshme, prandaj kur rreziteni në diell dhe lyeni me krem, mund të vëreni që te paketimi shkruan UV protection dhe njëfarë numri, UV do të thotë ultraviolete ndërsa numri tregon nivelin e mbrojtjes nga rrezet ultraviolete (UV) që ua mundëson kremi që përdorni. Mund të shihni nga spektrogrami se rrezet e diellit kanë frekuencë shumë më të lartë se sa rrjeti 5G ose 4G, të cilët siç thamë, punojnë në frekuenca më të ulëta dhe kanë energji më të ulët.

Rrjeti 5G

Të pajisur me këto njohuri le t’i kthehemi tani rrjetit 5G. Në spektrin e frekuencave, rrjeti 5G do të shfrytëzoje një pjesë të frekuencave që tani më veç përdoren nga rrjeti 4G, ato janë frekuencat në 900 MHz, 1800 Mhz, 2.6 GHz dhe 3.5 GHz. Gjithashtu, do të shfrytëzohen frekuencat 24 GHz, 28 GHz dhe 40 GHz. Përmendet edhe përdorimi edhe i disa frekuencave më të larta deri më 86GHz, por fokusi i përdorimit do të jetë në shiritin prej 24GHz deri më 40 GHz. Tani vëreni vet në spektrogramin më lartë se frekuencat e rrjetit 5G bëjnë pjesë në ato jo-jonizuese, pra nuk e kanë energjinë e nevojshme për të shkaktuar ndonjë ndryshim në strukturën e atomit, e as në ngarkesën e tyre elektrike. Kjo në thelb do të thotë se ato nuk mund të shkëpusin lidhjet molekulare dhe të dëmtojnë ADN-në ose qelizat. Pasi gjësendet njësoj si edhe qeniet e gjalla përbëhen prej atomeve,  ky lloj rrezatimi nuk paraqet rrezik në këtë aspekt – as për zogjtë, as për njerëzit e as për qeniet e tjera të gjalla. Bile edhe valët e rrjetit 5G me frekuencën më të lartë janë shumë larg kufirit midis valëve jonizuese dhe jo-jonizuese. Nga Agjencia për komunikime elektronike (aek.mk) të Maqedonisë parashikohet se rrjeti 5G në vendin tonë do të përdorë frekuencat 750-900MHz, 1800MHz, 3.6Ghz dhe 26GHz.

I vetmi efekt i ndjeshëm i këtyre frekuencave është ngrohja. Kjo nuk vlen vetëm për 5G, por edhe për valët e tjera jo-jonizuese. Vini re që sa herë që flisni përmes celularit tuaj për më shumë se 15-20 minuta, paraqitet një ngrohje e lëkurës dhe e veshit tuaj. Ky efekt termik, edhe pse i padëmshëm, ka bërë që disa të besojnë se përdorimi i rregullt i telefonit celular mund të shkaktoje kancer.

Për dallim prej gjeneratave të deritanishme të rrjeteve celulare, rrejti 5G është më efikas, me fuqi më të vogël arrin të bartë më shumë të dhëna dhe më shpejtë, por për shkak të fuqisë më të vogël të sinjalit ka nevojë për më shumë antena për ta mbuluar një sipërfaqe. Një arsye tjetër për numrin e madh të antenave është se valët 5G e kanë të vështirë të depërtojnë nëpër mur, beton dhe struktura tjera të ngjashme. Gjithashtu, fuqia e rrezatimit nga stacioni bazë (antena) zvogëlohet shpejt dhe dobësohet sa më shumë që rritet distanca. Pra rrezatimi nga antena është shumëfish më i vogël se rrezatimi i telefonit që keni në dorë.

Në vendin tonë janë bërë disa testime të 5G në Shkup (rezultatet e njërit prej këtyre testimeve mund t’i shihni këtu). Duke i pasur parasyshë informacionet nga ky tekst, shumë lehtë mund të shihni se frekuencat e valëve dhe fuqia a tyre nuk paraqesin asnjë rrezik për shëndetin.

Në fund, të theksojmë se deri më tani asnjë shtet në botë nuk e ka ndaluar instalimin e rrjetit, disa qytete si Zheneva dhe Brukseli kanë kërkuar të bëhen testime më të detajuara për ndikimin që ka rrjeti 5G për mjedisin jetësor dhe shëndetin e njerëzve. Ky kujdes vjen për arsye se vetëdija e njerëzve është rritur dhe kërkojnë më tepër siguri para se të nisin të përdorin këtë teknologji të re. Kjo është shumë normale, e kuptueshme dhe vetëm mund të ndikojë pozitivisht në përmirësimin e standardeve për prodhimin e pajisjeve 5G. Nëse ndonjëherë vërtetohet se rrezatimi i rrjetit 5G, por edhe i rrjeteve tjera është i dëmshëm, kjo do të çojë në shtrëngimin e protokolleve, rregullave, standardeve dhe përmirësimin e pajisjeve për t’i bërë ato më të sigurta për përdorim.

Një prej sfidave kryesore lidhur me përdorimin e teknologjisë 5G do të jetë privatësia, por për ato sfida në një tekst të ardhshëm.