Докато телекомуникационната индустрия се надпреварва да вдига скоростите на мобилните мрежи, паралелно се оформя друга, по-малко “шумна” тенденция: нискочестотният радиочестотен спектър – диапазонът под 1 гигахерц – започва да се утвърждава като ключова основа за далекобойна и енергийно ефективна свързаност. Това може да се окаже решаващо за развитието на дигиталните услуги в огромни и слабо населени територии.
Днес голяма част от технологичния свят се фокусира върху все по-високи честоти и гигабитови скорости, но ниските честоти предлагат съвсем различен тип предимство. Те не са предназначени за стрийминг на видео с висока резолюция, онлайн игри в реално време или светкавично изтегляне на филми. Но осигуряват нещо, което често се оказва по-важно – стабилна връзка на места, където останалите мрежи просто изчезват.
Разликата между високите и ниските честоти може да се опише с проста аналогия. Високочестотните мрежи – каквито използват съвременните 5G системи – действат като прожектор: силен и ярък сигнал, но на сравнително малко разстояние. Нискочестотните мрежи наподобяват прожекторно осветление на стадион – по-меко, но обхващащо много по-голяма площ, казва д-р Минг Дин, ръководител на изследователската група по технологии за поверителност в Data61 към австралийската научна организация CSIRO.
Причината е в самата физика на радиовълните. Сигналите с по-ниска честота имат по-голяма дължина на вълната, което им позволява да изминават по-големи разстояния, да заобикалят препятствия и да проникват по-лесно през дървета, стени или неравен терен. Освен това остават по-стабилни при неблагоприятни атмосферни условия.
Това не е новост – десетилетия наред аналоговата телевизия и радиото използваха именно тези диапазони – но днес контекстът е различен.
С навлизането на интелигентни сензори и системи с изкуствен интелект, които обработват данните директно на устройството, обемът на предаваната информация намалява. Камерите и датчиците могат сами да анализират средата и да изпращат само важните сигнали – предупреждение, кратко резюме или компресиран видеоклип. Така въпросът постепенно се измества от „колко бърза е връзката“ към „има ли връзка изобщо“.
Интересът към нискочестотните мрежи се засилва и по друга причина – икономиката на инфраструктурата. Съвременните високочестотни системи изискват много по-гъста мрежа от базови станции, понякога десетки или дори стотици на квадратен километър. Това работи добре в градска среда, но се оказва трудно приложимо в обширни селски или индустриални региони.
Нискочестотните сигнали, от друга страна, могат да покриват значително по-големи площи с далеч по-малко инфраструктура. За сектори като земеделие, минна индустрия, енергетика или екологичен мониторинг скоростта на трансфер често не е водещият фактор. По-важно е връзката да не изчезва зад следващия хълм.
Именно това е и фокусът на експериментален проект на CSIRO, реализиран съвместно с японската компания Sharp. Целта е да се тества платформа за наблюдение на добитък, използваща изкуствен интелект и нискочестотна комуникация, директно в реални фермерски условия. Австралийските пасища се оказват идеална тестова среда – огромни разстояния, неравен терен и често сурово време.
В рамките на експеримента изследователите използват сигнал около 240 мегахерца – значително под честотите на Wi-Fi или 5G – и изключително ниска мощност на предаване от приблизително 0,01 миливата. Въпреки тези ограничения системата успява да предава видеопоток от камери, разположени в пасищата, към платформа за анализ на поведението на животните.
Подобни технологии имат пряко практическо значение за фермерите, казва д-р Каролайн Лий, изследовател в CSIRO. Съвременното управление на стопанствата все по-често разчита на постоянен поток от данни – от поведението на стадата до състоянието на водните помпи или селскостопанската техника. Без стабилна свързаност тези системи просто не функционират.
Тестовете показват, че връзката остава стабилна дори при условия, които обикновено създават проблеми за селските мрежи – прах, силен вятър, движещи се животни и значителни разстояния. Това потвърждава потенциала на нискочестотната инфраструктура за ежедневен мониторинг и управление на ферми.
Проектът включва и мерки за защита на личните данни. Тъй като камерите могат случайно да заснемат хора, системата е проектирана така, че да не разкрива чувствителна информация като точни географски координати.
Значението на подобни разработки обаче се простира далеч отвъд рамките на селското стопанство. Нискочестотните мрежи могат да подобрят комуникациите при природни бедствия, да подпомогнат наблюдението на електропреносни мрежи на дълги разстояния или да се използват за системи за ранно откриване на горски пожари.
С други думи, те не се конкурират със свръхбързите мобилни технологии. Те изграждат основния слой на свързаността – този, който гарантира покритие там, където останалите системи не достигат.
За държави с голяма територия или разпръснато население подобен подход може да се превърне в стратегическо предимство. В много случаи устойчивото покритие и надеждността се оказват по-важни от максималната пикова скорост.
Именно затова през следващото десетилетие нискочестотният спектър вероятно ще играе все по-видима роля в архитектурата на бъдещите комуникационни мрежи.
