GLAS 1
Massive MIMO Claes Beckman användarna. Rätt place
rade behöver basstationernas signaler inte tränga igenom till exempel energiglasfönster eftersom de placeras både utanför huset, liksom inne i rummen. Detta har redan börjat användas med delar av 4G. > Sändarstationer – Massive MIMO = Multiple input, multiple output Ett generellt problem med radioteknik är att man utnyttjar etern, alltså vissa givna frekvenser för att sända och ta emot information. Om man bara har tillgång till en given frekvens (ett band) måste trafiken till och från basstationen och en smartphone, samsas om samma ”frekvensväg” genom att man delar upp trafiken i mycket korta ”informationspaket”. I många fall, inom radio, liksom i vanlig vägtrafik är det opraktiskt med en fil för trafik i två riktningar. Genom att lägga till radiokanaler för upp- och nedlänk till mobilen ökar kapaciteten. Ju fler filer man kör desto högre fart kan uppnås. Massive MIMO är enkelt uttryckt en radioteknik där man har flerfiliga ”motorvägar” både till och från till exempel en smartphone. 5G innebär … När denna och andra tekniska funktioner finns på plats innebär det att kapacitet för mobilnäten förstärks. Inom 5G vässar man funktionen till det yttersta. Maxhastigheterna ligger på 1 till 10 gigabit och kanske så högt som 20 gigabit per sekund, eller mer, vid nedladdning. Fördröjningen i mobilnätet är endast 1 millisekund. (4G har ca 70 millisekunders fördröjning.) Till detta kommer ca 90 procent reducering av energiåtgången och ca 100 gånger mer bandbredd. Praktisk betydelse 5G möjliggör en mängd ting: Hela utvecklingssektorn i Afrika kan få en snabb internetuppkoppling med 5G utan dyra fiberkablar. Med endast ultralåga fördröjningar i kommunikationen kan en brandman till exempel sitta i säkerhet och styra en robot, som rör sig i en farlig miljö. Självkörande bilar blir en verklighet. Energireduceringen innebär att Sakernas Internet (Internet of Things – IoT) kan utrustas med batterier som håller i tio år eller mer. Det finns en förväntad ökning av saker uppkopplade till internet från dagens ca 300 miljoner till 30–50 miljarder inom tio år. Sensorer i avlägsna skogar varnar direkt när en skogsbrand bryter ut. Trafikljus ”pratar” med de bilar som är i närheten och skapar ett jämnt trafikflöde. Brandkår och ambulansutryckningar sker snabbare då trafikljus och andra trafikstyrmedel kan styras. Soptunnor ”känner” av hur mycket sopor som finns och ”talar” om det för renhållningspersonalen. Matvaror i frys och kyl är internetuppkopplade och ger info om vad som behöver förnyas. Så kallade smarta städer blir verklighet. Barcelona har de senaste tio åren sparat upp mot en halv miljard kronor per år genom att utnyttja internetuppkopplade sensorer för trafik, belysning och bevattning. Sakernas Internet IoT är alltså en förutsättning för smarta energilösningar och en bättre miljö. Precis som med tidigare generationers nätverk är det omöjligt att överblicka utvecklingsmöjligheterna. På vilka sätt kan glas vara en del av 5G och Sakernas Internet? Professor Claes Beckman, centerföreståndare på Wireless KTH framhåller att problemet för WiFi med fönsters transparens är att de släpper igenom radiovågor. — Bästa sättet att få ett perfekt WiFi-nätverk inom ett skal är att göra det ogenomträngligt för radiovågor. Många företag levererar idag system med optiska fibrer för inomhustäckning och får problem med radiovågsinsläpp via fönster och väggar som degraderar systemets prestanda. Sjukhus som bygger upp interna WiFi-system har problem med fönster som släpper igenom störande radiovågor, säger Claes Beckman och fortsätter: — Det vore dock önskvärt med fönsterglas som i normalfallet är opaka mot radiovågor, men kan bli transparenta om det blir ett samhälleligt larm från Polis, Ambulans eller Brandkår, så att det så kallade Rakel-systemet då tränger in i byggnaden och kan användas för kommunikation vid nödfal. Sakernas Internet (Internet of Things – IoT) Slopade roamingavgifter öppnar för WiFi Bra WiFi-nätverk för telefoni aktualiseras av att EU från 15 juni stoppar roamingavgifterna. Att då kunna ringa inom WiFi-nätverk, som inte blir störda kommer att öka i betydelse. Kostnaden för ett fönsterglas som är ogenomträngligt för radiovågor, ska alltså vägas mot kostnaden som potentiellt kan sparas om man slipper mobil abonne mang och kan förlita sig helt på WiFi. Även om man behöver ett abonnemang på resande fot, finns det möjligtvis kostnader att kapa med WiFi. > 52 GLAS 2.2017 / teknik /