Công nghệ 5G - những thách thức và rủi ro tiềm ẩn
Với ưu điểm vượt trội so với 4G, mạng 5G được kỳ vọng sẽ là cuộc cách mạng mới của thế giới di động, tạo ra những thay đổi lớn trong đời sống con người.
Sẽ có tốc độ nhanh hơn so với mạng 4G hiện nay khoảng 100 lần, giúp mở ra nhiều khả năng hấp dẫn…, tuy vậy, công nghệ 5G được cho là đang đương đầu với nhiều thách thức và tiềm ẩn không ít rủi ro.
Sức mạnh của công nghệ 5G
5G (tiếng Anh là 5th Generation) - dạng viết tắt của công nghệ mạng di động thế hệ thứ 5, được Liên minh Viễn thông Quốc tế (ITU-R) phê chuẩn tên gọi chính thức là IMT-2020 (vào năm 2015). Mạng 5G sẽ có tốc độ nhanh hơn khoảng 100 lần so với mạng 4G hiện nay, giúp mở ra nhiều khả năng mới, hấp dẫn và sẽ được bắt đầu khai thác thương mại tại châu Á và Mỹ vào năm 2020. Với nhiều ưu điểm vượt trội so với 4G, mạng 5G được kỳ vọng sẽ là cuộc cách mạng mới của thế giới di động, tạo ra những thay đổi lớn trong đời sống con người.
Công nghệ mạng di động thế hệ thứ 5 (Nguồn: PCMag.)
Các mạng hiện tại giúp kết nối người với người, còn 5G sẽ kết nối mạng lưới rộng lớn các cảm biến, robot và phương tiện tự hành thông qua trao đổi lượng dữ liệu lớn trong thời gian thực mà không cần sự can thiệp của con người. Các phương tiện tự hành, việc phẫu thuật từ xa hay robot nấu bữa sáng cho con người, hoạt động giao thông, nhà xưởng và công trường xây dựng… trở nên tự động hơn. Những điều trước đây tưởng chỉ tồn tại trong khoa học viễn tưởng sẽ trở thành sự thật nhờ 5G.
Mạng di động 5G bắt đầu được thử nghiệm vào năm 2017 và tại Thế vận hội Olympic Pyeongchang mùa Đông 2018 tại Hàn Quốc, các màn trình diễn với sự hỗ trợ của phiên bản 5G sơ khai đã minh chứng tiềm năng của công nghệ này trong việc giải quyết các thách thức kết nối mọi lúc, mọi nơi và kết nối vạn vật; đã cho phép phát sóng có độ nét cao từ các máy quay trực tiếp trong các cuộc thi trượt tuyết với tốc độ lên đến 150 km/giờ, giúp theo dõi thi đấu thể thao 360o trong thời gian thực, hầu như không có độ trễ.
Thành phố thông minh trong tương lai cần sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông để tăng hiệu quả hoạt động, chia sẻ thông tin với công chúng, cải thiện chất lượng dịch vụ của chính phủ và phúc lợi công dân…, 5G cho phép tiết kiệm năng lượng và tăng hiệu quả sử dụng, phân tích dữ liệu, giảm chi phí xuống thấp nhất có thể. Không chỉ thế, nhiều chuyên gia quân sự nhận định 5G sẽ trở thành nền tảng cho công nghệ quân sự trong tương lai. Liên lạc diễn ra giữa các thiết bị mà không cần vệ tinh hay máy bay cảnh báo sớm, giúp tiết kiệm nguồn lực cho các mục đích khác và giảm đáng kể chi phí hoạt động quân sự.
Trong tương lai, 5G sẽ là thế giới kết nối di động vô cùng tuyệt vời với tốc độ tải xuống và tải lên đều nhanh hơn rất nhiều. Chất lượng cuộc gọi video cũng tốt hơn, đặc biệt là khi di chuyển; thời lượng pin của thiết bị cũng tốt hơn do mạng 5G có nhiều công nghệ tối ưu cho việc này. Một mạng 5G sẽ có những khả năng ưu việt như: hỗ trợ một triệu thiết bị kết nối trên mỗi km2, truyền gói dữ liệu với tốc độ chỉ trễ hơn một phần ngàn giây và cung cấp tốc độ tải dữ liệu xuống cao nhất lên tới 20 gigabit/s. Các nhà khoa học dự báo 5G sẽ là một cú “big-bang” làm thay đổi thế giới như sự kiện Internet ra đời năm 1999.
Ngày nay, ít ai nghi ngờ rằng sự vượt trội của Mỹ trong thế hệ viễn thông di động 5G, nhưng lại có nghi ngờ rằng Trung Quốc là một đối thủ cạnh tranh mạnh mẽ, khi chi vượt Mỹ 24 tỷ và lên kế hoạch đầu tư 411 tỷ USD cho 5G trong thập kỷ tới. Chính phủ Trung Quốc cũng đã đặt ra nhiều kế hoạch để trở thành quốc gia đi đầu về công nghệ di động, mà điển hình là công ty Huawei đã sẵn sàng trở thành nhà sản xuất điện thoại thông minh hàng đầu thế giới vào năm 2020.
Với những ưu điểm nổi trội, công nghệ 5G hứa hẹn sẽ là một ngành kinh doanh màu mỡ. Dự báo tới năm 2020, toàn thế giới sẽ có khoảng 1.500 tỷ USD được đầu tư vào công nghệ này. Theo đánh giá của công ty hàng đầu về thu thập thông tin và đánh giá thị trường toàn cầu IHS, tiềm năng kinh tế của 5G được thể hiện qua hàng hóa và dịch vụ là 12.000 tỷ USD vào năm 2035, vượt qua GDP của nhiều quốc gia phát triển. Không quá lời khi dự báo 5G sẽ giúp “các giấc mơ công nghệ” trở thành sự thật.
… và những thách thức
Theo nhiều tuyên bố, các nhà mạng trên thế giới sẽ triển khai mạng di động 5G vào nửa đầu năm 2019 tại Mỹ, châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Úc và Trung Quốc. Dự kiến đến năm 2020 - 2021 mạng này sẽ được triển khai ở Ấn Độ và Mỹ Latinh. Năm 2019 sẽ là năm ra mắt của hàng loạt điện thoại thông minh 5G từ các nhà sản xuất tên tuổi như Samsung, Motorola, Nokia, OnePlus và các nhà mạng sẽ trình diễn những điều ấn tượng nhất về công nghệ này. Tuy nhiên, để thực sự phổ cập mạng 5G thì vẫn còn nhiều vấn đề phải giải quyết.
Phổ tần 5G là sóng milimet, sẽ yêu cầu phần cứng thế hệ mới trong thiết bị di động, hạ tầng công nghệ mới của viễn thông cùng những thay đổi lớn đối với thiết kế mạng cũng như điện thoại hiện tại. Với rất nhiều vấn đề cần khắc phục, sóng milimet có vẻ như là một dải phổ “khủng khiếp” để xây dựng một mạng di động cho đến khi các nhà mạng giải được bài toán 2 điểm mạnh chính là tần số cao hơn (có nhiều băng thông), và độ trễ thấp khi người dùng nhận được đầy đủ mọi giải tần.
Nhận thức được vai trò của 5G đối với phát triển kinh tế và hội nhập quốc tế, nhiều quốc gia trên thế giới như Hàn Quốc, Mỹ, Trung Quốc, Nhật Bản, EU, Qatar, Bahrain… đã chi những khoản tiền rất lớn cho nghiên cứu, thử nghiệm và thương mại hóa công nghệ này - điều khẳng định, 5G không phải là một cuộc đua “bình dân”, không phải là công nghệ dành cho tất cả mọi người và càng không phải là một cuộc đua dành cho tất cả nhà mạng, quốc gia trên thế giới… vì để triển khai 5G, các nhà mạng cũng cần một khoản kinh phí đầu tư rất lớn.
Với kỳ vọng chỉ vài năm nữa 5G sẽ thực sự mang lại bước đột phá cho tiện ích cuộc sống của con người, tuy nhiên, 5G không phải là công nghệ dành cho tất cả mọi người khi mà để triển khai và sở hữu thiết bị tương thích cũng như dịch vụ đi kèm thì không chỉ nhà mạng, mà người dùng cũng phải bỏ ra những khoản đầu tư bổ sung. Để tiếp cận với 5G, người ta cần những chiếc điện thoại tương thích với công nghệ siêu việt này.
G5 sẽ tạo nên cuộc cách mạng trong công nghệ quân sự và an ninh (Nguồn: Inkstonenews)
Đối với hầu hết các nhà mạng viễn thông trên toàn thế giới, 5G là một dấu mốc vô cùng quan trọng, vì vậy, cuộc đua phủ sóng 5G của các nhà mạng cũng như trận chiến để sản xuất ra những thiết bị sẵn sàng hỗ trợ công nghệ 5G càng trở nên cam go hơn. Các chuyên gia cho rằng, vẫn còn hàng loạt vấn đề cần phải được giải quyết trước khi công nghệ 5G có thể trở thành hiện thực: sự sẵn sàng của băng tần và các thách thức về mặt công nghệ - làm thế nào để tạo ra các kiến trúc mạng có thể gia tăng được lượng dữ liệu truyền tải cao hơn và tốc độ truyền tải dữ liệu cần thiết để có thể đáp ứng nhu cầu nhiều người dùng hơn trên hệ thống mạng.
Càng có nhiều trạm phát sóng, chất lượng hoạt động của mạng sẽ càng ổn định và mạnh hơn. Quan trọng hơn, nếu các trạm phát sóng cỡ nhỏ này tiêu thụ ít điện năng hơn, việc lắp đặt và duy trì chúng trong một thời gian dài cũng sẽ đơn giản hơn rất nhiều. Các thiết bị thông minh cũng như các thiết bị viễn thông khác hoạt động ở tần số dưới 6 GHz đã khiến cho dải tần này dần bị quá tải. Do đó, việc mở rộng phạm vi tần số hoạt động của các thiết bị, ví dụ sóng milimet dải tần số 30 - 300 GHz - vốn chưa bao giờ được sử dụng, trở thành ưu tiên hàng đầu. Tuy vậy, sóng milimet cũng có nhiều nhược điểm, như không thể xuyên qua các vật thể như tòa nhà, cũng như dễ bị hấp thụ bởi cây cối, thậm chí là bởi mưa.
Thông thường, các trạm phát sóng 4G hỗ trợ 10 - 12 port cho ăng-ten để xử lý các tín hiệu viễn thông, trong khi các trạm phát quy mô lớn dùng cho 5G sẽ hỗ trợ hơn 100 port. Giống như nhiều công nghệ khác, việc G5 sử dụng các trạm quy mô lớn cũng sẽ tồn tại hạn chế: khi hỗ trợ quá nhiều port, tín hiệu sẽ bị phân tán đa hướng, dẫn đến chất lượng tín hiệu bị giảm. Các nhà khai thác hiện đã xây dựng năng lực của các mạng đường trục của họ, nếu họ làm đúng theo dự toán thì số lượng trạm gốc cần thiết là rất lớn. Xây dựng một mạng lưới dày đặc các trạm cơ sở dọc theo đường cao tốc để xử lý các phương tiện tự lái sẽ là một nỗ lực tốn kém.
Theo thống kê, đến năm 2020, số lượng các thiết bị thông minh sẽ tăng một cách chóng mặt, với khoảng hơn 50 tỷ thiết bị internet vạn vật được kết nối với mạng di động - đồng nghĩa với hàng tỷ hay thậm chí hàng trăm tỷ các ứng dụng được kích hoạt và luôn ở trạng thái hoạt động với lượng dữ liệu cần chia sẻ cao gấp 1.000 lần, tốc độ truyền tải cũng phải nhanh hơn từ 10 - 100 lần tốc độ mạng hiện nay, thì rõ ràng băng thông hiện nay chưa thể đáp ứng nổi. Bên cạnh đó, việc hỗ trợ đa dạng nhiều nền tảng thiết bị, dịch vụ và ứng dụng sử dụng những băng tần khác nhau cũng là một thách thức đang chờ 5G.
Không ít rủi ro tiềm ẩn
Bên cạnh những triển vọng đầy hứa hẹn, công nghệ 5G cũng ẩn chứa những vấn đề đáng lo lắng cho con người và môi trường tự nhiên. Tác động của 5G đến tế bào, đặc biệt là sự liên quan giữa bức xạ điện thoại di động với bệnh ung thư và các vấn đề bất lợi về sức khỏe khác, rất được mọi người quan tâm. Bức xạ từ điện thoại di động và tháp di động, thường được viết tắt là EMF hoặc EMR, đã được xác định là có mối liên quan với ung thư não, theo Cơ quan Nghiên cứu Ung thư của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO).
Công nghệ 5G sử dụng các băng tần có tần số cao hơn, tạo ra cùng một liều bức xạ như máy quét ở sân bay. Những ảnh hưởng về lâu dài của bức xạ này đối với sức khỏe cộng đồng vẫn chưa được khảo sát nghiêm túc và đầy đủ. Việc áp dụng 5G sẽ có nghĩa là nhiều tín hiệu mang nhiều năng lượng hơn thông qua phổ sóng tần số cao, với nhiều máy truyền phát đặt gần nhà ở và nơi làm việc của mọi người hơn. Để đạt được tốc độ như 5G yêu cầu, hàng ngàn trạm phát sẽ hoạt động suốt ngày đêm, gây ra các rủi ro của bức xạ EMR - nguy cơ tiềm tàng đối với sức khỏe con người.
Tổ chức Eklipse với sự tài trợ của Liên minh châu Âu đã khảo sát ảnh hưởng của các chính sách công nghệ lên sự đa dạng sinh học, hệ sinh thái qua hơn 97 nghiên cứu liên quan đến bức xạ điện từ. Kết quả thu được đã khẳng định sự nguy hại của bức xạ EMR đối với sức khỏe động vật, nhất là khả năng định hướng của chim và côn trùng. Nhiều loài chim và côn trùng di cư bị sóng vô tuyến làm cho mất phương hướng, thậm chí sự trao đổi chất ở các loài động vật này cũng có thể bị phá vỡ. Tổ chức từ thiện Buglife của Anh cũng chung kết luận - môi trường sẽ bị tác động nghiêm trọng bởi các kế hoạch lắp đặt trạm tín hiệu 5G.
Công nghệ 5G cũng có thể làm giảm chất lượng môi trường sống thông qua ảnh hưởng nghiêm trọng lên sức khỏe của thực vật. Các loại thực vật khi bị phơi nhiễm với bức xạ di động có thể trở thành nguồn thực phẩm bị ô nhiễm, qua đó chuyển cho con người. Chưa hết, cơ sở hạ tầng 5G đòi hỏi việc triển khai nhiều vệ tinh tuổi thọ ngắn thông qua các tên lửa phụ được đẩy bằng động cơ tên lửa. Việc đưa lên quỹ đạo quá nhiều tên lửa sẽ tạo ra nhiều carbon trong bầu khí quyển, gây ô nhiễm khí quyển toàn cầu, ảnh hưởng đến sự phân bố của tầng ozon và nhiệt độ trái đất, đe dọa các hệ sinh thái tự nhiên.
Kiểm chứng về vai trò của sóng di động đến sự gián đoạn hệ sinh thái, một khảo sát diện rộng vào năm 2012 cho thấy, 593 trong số 919 nghiên cứu đã chứng minh bức xạ điện thoại ảnh hưởng bất lợi đến sự phát triển bình thưởng của hệ sinh thái động - thực vật và con người. Con người vẫn còn cần thời gian để xác định, liệu công nghệ 5G sẽ thay đổi thế giới hay mang lại nhiều rắc rối hơn cho chính người dùng nó trong tương lai không xa.
Ngoài ra, theo một số chuyên gia, công nghệ 5G rất ấn tượng, nhưng dường như chúng đang được cường điệu hóa trong tiếp thị, mà quên đi rủi ro bảo mật. Các dữ liệu được chuyển bởi các cảm biến có thể có tính nhạy cảm (như thông tin về các quy trình sản xuất mà các đối thủ kinh doanh muốn nắm bắt được, hay dữ liệu nơi ở để xác định thông tin về đời sống cá nhân…) tạo ra phạm vi tấn công rộng hơn cho các hacker. Sự gia tăng phụ thuộc vào mạng di động cũng sẽ đem lại rủi ro lớn khi có sự gián đoạn, dẫn đến hậu quả vô cùng lớn, cả về an toàn lẫn hoạt động kinh tế. Một thất bại trong điều dẫn hoạt động từ xa có thể mang tới cái chết cho bệnh nhân đang phẫu thuật, hay xe tự lái gây tai nạn…, hoặc mất điện có thể phá vỡ một nền kinh tế và đặt an ninh quốc gia vào tầm rủi ro.
