Nikola Tesla: 5G-verkko voisi toteuttaa unelmansa langattomasta sähköstä

Nikola Tesla

Kuva kautta Wallsdesk

Tämä artikkeli Nikola Teslasta ja langattomasta sähköstä julkaistaan ​​uudelleen täällä luvalla Keskustelu . Tämä sisältö jaetaan täällä, koska aihe saattaa kiinnostaa Snopesin lukijoita, mutta se ei kuitenkaan edusta Snopes-tosiseikkojen tarkistajien tai toimittajien työtä.




Uransa huipulla uraauurtava sähköinsinööri Nikola Tesla tuli pakkomielle ideasta. Hän esitti teorian, että sähköä voitaisiin siirtää langattomasti ilman kautta pitkiä matkoja - joko strategisesti sijoitettujen tornien kautta tai hyppäämällä ripustettujen ilmapallojen läpi.



Asiat ei mennyt suunnittelemaan , ja Teslan tavoitteet langattomasta maailmanlaajuisesta sähköntuotannosta eivät koskaan toteutuneet. Itse teoriaa ei kuitenkaan kiistetty: se olisi yksinkertaisesti vaatinut ylimääräisen määrän valtaa, josta suuri osa olisi hukkaan mennyt.

Nyt, tutkimuspaperi on ehdottanut, että 5G-verkon arkkitehdit ovat saattaneet tahattomasti rakentaa sen, mitä Tesla ei rakentanut 1900-luvun vaihteessa: 'langattoman sähköverkon', joka voitaisiin mukauttaa lataamaan tai käyttämään pieniä laitteita, jotka on upotettu autoihin, koteihin, työpaikkoihin ja tehtaita.



lilja & t-mainoksissa

Koska 5G perustuu tiheään mastoverkkoon ja tehokkaaseen antennisarjaan, on mahdollista, että sama infrastruktuuri, joillakin muutoksilla, voi lähettää virtaa pieniin laitteisiin. Mutta siirto kärsii edelleen Teslan tornien tärkeimmistä haitoista: suuresta energianhukasta, jota voi olla vaikea perustella ilmastokriisin kiireellisyyden vuoksi.

5G-verkot

Mustavalkoinen kuva sähkötorni

Yksi Teslan torneista, kuvattu vuonna 1904.
Wikimedia

oliko kamala harris suhde willie brownin kanssa

Vuosikymmeniä sitten se havaittiin tiukasti fokusoitu radiosäde voi lähettää tehoa suhteellisen suurilla etäisyyksillä ilman johtoa latauksen kuljettamiseen. Samaa tekniikkaa käytetään nyt myös 5G-verkko : uusimman sukupolven tekniikka Internet-yhteyden lähettämiseen puhelimeesi paikallisantennista lähetettyjen radioaaltojen kautta.



Tämän 5G-tekniikan tarkoituksena on tarjota a 1000-kertainen kapasiteetin kasvu viimeisen sukupolven, 4G, avulla jopa miljoona käyttäjää voi muodostaa yhteyden neliökilometriä kohden - jolloin musiikin festivaaleilla tai urheilutapahtumissa signaalia etsivät hetket ovat menneisyyttä.

Näiden päivitysten tukemiseksi 5G käyttää jonkin verran tekniikan taikuutta, ja tämä taika on kolme osaa: erittäin tiheät verkot, joissa on paljon enemmän mastoja, erityinen antennitekniikka ja millimetrin aalto (mmWave) -lähetys perinteisempien kaistojen rinnalla.

Viimeinen näistä, mmWave, avaa paljon suuremman kaistanleveyden lyhyempien lähetysetäisyyksien kustannuksella. Kontekstin kannalta useimmat WiFi-reitittimet toimivat 2GHz-kaistalla. Jos reitittimessäsi on 5 GHz: n vaihtoehto, olet huomannut, että elokuvat suoratoistavat sujuvammin - mutta sinun on oltava lähempänä reititintäsi, jotta se toimii.

Lisää taajuutta edelleen (kuten mmWave, joka toimii vähintään 30 GHz: n taajuudella) ja näet vieläkin suurempia parannuksia kaistanleveydessä - mutta sinun on oltava lähempänä tukiasemaa päästäksesi siihen. Siksi 5G-mastot ovat tiheämmin ryhmitelty kuin 4G-mastot.

kun joulu oli laitonta Amerikassa
5G-antennimoduuli mastossa

5G-mastot ovat tiiviimmin klusteroituja kuin edeltäjänsä.
Lisic / Shutterstock

Viimeinen taikavoima on lisätä paljon enemmän antenneja - välillä 128 ja 1024 - verrattuna paljon pienempään lukumäärään (vain kaksi joissakin tapauksissa) 4G: lle. Usean antennin avulla mastot voivat muodostaa satoja lyijykynän muotoisia palkkia, jotka kohdistuvat tiettyihin laitteisiin, tarjoten tehokkaan ja luotettavan internetin puhelimeesi liikkeellä ollessasi.

Nämä ovat satunnaisia ​​raaka-aineita, joita tarvitaan langattoman sähköverkon luomiseen. Lisääntynyt verkkotiheys on erityisen tärkeä, koska se avaa mahdollisuuden käyttää mmWave-kaistoja erilaisten radioaaltojen lähettämiseen, jotka voivat kuljettaa sekä Internet-yhteyttä että sähköä.

Kokeile 5G-tehoa

kokeita käytti uuden tyyppisiä antenneja langattoman latauksen helpottamiseksi. Laboratoriossa tutkijat pystyivät säteilemään 5G-virtaa suhteellisen lyhyellä, hieman yli 2 metrin etäisyydellä, mutta he odottavat, että heidän laitteensa tuleva versio pystyy lähettämään 6μW (6 miljoonasosaa wattia) etäisyydellä 180 metriä.

Yhteenvetoon asiasta käytetään yleisiä esineiden internetin (IoT) laitteita 5μW - mutta vain syvimmässä lepotilassa. Tietysti IoT-laitteet vaativat yhä vähemmän virtaa toimiakseen älykkäiden algoritmien ja tehokkaamman elektroniikan kehittyessä, mutta 6μW on silti hyvin pieni teho.

Tämä tarkoittaa ainakin toistaiseksi, että langaton 5G-virta ei todennäköisesti ole käytännöllistä matkapuhelimesi lataamisessa päivän aikana. Mutta se voi ladata tai virtaa IoT-laitteet , kuten anturit ja hälytykset, jotka ovat odotetaan yleistyvän tulevaisuudessa.

joka sanoi, että vain vahvat selviävät

Esimerkiksi tehtaissa satoja IoT-antureita käytetään todennäköisesti varastojen olosuhteiden seuraamiseen, koneiden vikojen ennustamiseen tai osien liikkeen seuraamiseen tuotantolinjaa pitkin. Mahdollisuus lähettää valoa suoraan näihin IoT-laitteisiin kannustaa siirtymään paljon tehokkaampaa valmistuskäytännöt.

Hampaiden nousun ongelmat

Mutta ennen sitä on haasteita, jotka on voitettava. Langattoman virran saamiseksi 5G-mastot kuluttavat noin 31 kW energiaa - mikä vastaa 10 vedenkeitintä, jotka jatkuvasti kiehuvat.

Vaikka huoli siitä, että 5G-tekniikka voi aiheuttaa syöpää, on ollut laajasti tutkijoiden purkama , tämä mastoista peräisin oleva teho voi olla vaarallista. A karkea laskelma ehdottaa, että käyttäjät on pidettävä vähintään 16 metrin päässä mastoista turvallisuuden noudattamiseksi määräyksiä Yhdysvaltain liittovaltion viestintäkomissio.

Tämä tekniikka on kuitenkin lapsenkengissään. On varmasti mahdollista, että tulevat lähestymistavat, kuten uusi antenni kapeammilla ja kohdennetuimmilla säteillä, voivat vähentää merkittävästi kunkin maston tarvitsemaa - ja hukkaan menevää energiaa.

on poika tai tyttö

Tällä hetkellä ehdotettu järjestelmä muistuttaa pikemminkin kuvitteellista Wonkavision ”Roald Dahlin Charlie and the Chocolate Factory -elokuvassa, joka saavutti leivonnaisen leivonnaiset televisioihin - mutta piti käyttää valtavaa suklaalohkoa tuottaakseen paljon pienemmän toisen pään.

Koska 5G: n langaton teho kuluttaa paljon virtaa laitteisiin toimittamaan virtaan verrattuna, se on tällä hetkellä spekulatiivista. Mutta jos insinöörit löytävät tehokkaampia tapoja säteillä sähköä ilmassa, voi hyvinkin olla, että Nikola Teslan unelma langattomasta voimasta voisi toteutua - yli 100 vuoden ajan hänen yrityksistään epäonnistuneen.


Elena Gaura , Apulaisdekaani tutkimukseen, Coventryn yliopisto ja James Peter Brusey , Tietojenkäsittelytieteen professori, Coventryn yliopisto

Tämä artikkeli on julkaistu uudelleen Keskustelu Creative Commons -lisenssillä. Lue alkuperäinen artikkeli .