Was ist 6G?
Das 5G Netz ist noch nicht flächendeckend implementiert. Schon ist die Rede von 6G. Dies soll nicht nur die Geschwindigkeit und die Vernetzung der Anwendungen verbinden, sondern eine Vielzahl datenintensiver, neuer Technologien ermöglichen.
Was bedeutet 6G? Es handelt sich um die sechste Generation des Mobilfunkstandards. Ein kleiner geschichtlicher Abriss: Von den meisten Bundesbürgern unbemerkt, gab es ab 1958 bis 1992 das 1G Netz des Mobilfunks. Nur Politiker, einige Manager und Ärzte verfügten über die Möglichkeit, mobil zu telefonieren. Dabei ging es nur um eine funkgesteuerte analoge Datenübertragung. Die Mobilfunkgeräte waren groß, schwer und unhandlich. Erst ab den 1980er Jahren wurden die Mobilfunkgeräte so langsam alltagstauglich. Mit 2G kam 1992 der Wechsel in die digitale Sprachübertragung. Eine Revolution war es, SMS zu verschicken. Mit einer Datenübertragungsrate von 0,25 Megabit/sec. konnten gerade e-Mails übertragen werden – die auch noch kaum jemand kannte. Im Jahr 2004 wurde das 3G Netz eingeführt. 42,2 Megabit/sec erlaubten mobiles Surfen auf Internetseiten, Videoanrufe und Streaming. Die ersten Smartphones mit intelligenten Anwendungen, die auf diese neue Technologie ausgelegt waren, revolutionierten den Markt und das Verhalten der ganzen Welt, die sie nutzten. 3G war 2010 zu klein geworden und wurde durch 4G abgelöst. Das Full-HD Zeitalter brachte es mit sich, dass CDs und DVDs zur Datenspeicherung schon bald obsolet werden würden. Externen Festplatten wurde schon der Kampf angesagt. 2010 wurde mit 4G die Innovation der Cloud eingeführt. 500 Mbit/sec. war eine damals gängige Datenrate. 5G ist seit 2020 verfügbar und hat noch nicht das gesamte Bundesgebiet erreicht. Breitband-Internet mit bis zu 10.000 Mbit/sec. ist nun möglich. Die Datenübertragung erfolgt in Echtzeit, so dass eine engere Konnektivität vom Menschen mit der Maschine ermöglicht wird. Das Internet der Dinge hält mit smarten Anwendungen Einzug in den Alltag. 6 G bietet Hologramm-Technologie und autonome Robotik.
Wann kommt das 6G Netz?
Im Juni 2021 bekamen verschiedene Forschungseinrichtungen und Verbünde eine Förderung von bis zu 250 Millionen € für die Erforschung von Themen rund um das kommende Mobilfunknetz 6G. Darunter befinden sich u.a. die TU Ilmenau, das Karlsruher Institut für Technologie, Rhode & Schwarz und das Fraunhofer Institut. Bis zum Jahr 2025 sollen die Forschungsprojekte durch die Bundesregierung mit etwa 700 Millionen € gefördert werden, damit Deutschland einer der Spitzenreiter in der Entwicklung der 6G Technologie bleibt.
Die internationale Konkurrenz schläft aber nicht. So sind auch Finnland, China und die USA mit eigenen Forschungsprogrammen an der Entwicklung des 6G-Netzes beteiligt. Auch die Firmen Samsung und Huawei haben eigene Budgets und Abteilungen für die Forschung, Entwicklung und Anwendung von 6G. In die Konzepte werden Universitäten teilweise mit eingebunden. In Europa sind derzeit 22 Unternehmen, darunter Siemens, Nokia und Telefónica, an der Forschung beteiligt. Die EU fördert dieses Forschungskonsortium unter der Leitung von Nokia und dem Titel Hexa-X mit 12 Millionen € zusätzlich.
Das Bundesforschungsministerium rechnet damit, dass sich 2030 das Mobilfunknetz 6G bereits in der Bundesrepublik etabliert hat und dass das 5G Netz dann nach und nach abgelöst werden wird. Die Forschung zu 6G hat bereits begonnen. Bis zur Marktreife rechnet man aus der Grundlagenforschung mit einem Zeitraum von 8 bis 10 Jahren. 6G ist in der Lage, Daten 100mal schneller zu übertragen als es mit 5G der Fall wäre. Andere Quellen sprechen von einer Datenübertragung, die bei 8.000 Gigabit/sec. liegt. Diese Datenübertragung wäre um den Faktor 8000 schneller als das jetzige 5G-Netz. Dazu verhilft die Innovation, dass Wellen im Terahertz-Bereich die Übertragung der Datenpakete vornehmen. Im Lichtspektrum liegt dieser Frequenzbereich zwischen dem Infrarotlicht und den Mikrowellen.
Mehr als 1 Terabit/sec. soll im 6G Netz übertragen werden können. Sichtbares Licht soll als Visible Light Connection (VLC) im Bereich von 400 bis 800 THz die Datenübertragung unterstützen. Die Latenz von angepeilten 100 Mikrosekunden zwischen den Datenpaketen ist extrem kurz, die Datenübertragung flüssig.
Das Funknetz soll durch Funkzellen unterstützt werden, die etwa 100 Meter hoch sind. Die Systeme, die Terahertz beherbergen, sollen klein genug sein, um sie an gewöhnlichen Straßenlaternen anbringen zu können. Sie sollen auch ihre Energie aus den Straßenlaternen beziehen können. Die verwendete Strahlung soll nach einer anderen Quelle bei 0,3 Terahertz liegen. Diese Einheit entspricht 300 Gigahertz.
Energieverbrauch und Hitzeentwicklung der Komponenten, die über 6G verfügen, müssen noch optimiert werden. Die Terahertz Bandbreite von 6G lief bis jetzt aktuell in Tests über eine Entfernung auf 100 Metern erfolgreich.
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Was sind die Risiken und Gefahren?
Man geht davon aus, dass der digitale Wandel bis 2030 weiter voranschreitet. Eine Hochrechnung führt zu einer Zahl von 125 Milliarden Fabriken, Flugzeugen und Autos, die mit dem Internet vernetzt sind. 2017 betrug diese Zahl erst etwas mehr als ein Fünftel und lag bei 27 Milliarden.
Man geht davon aus, dass die Einführung von Augmented Reality ein großes Datenvolumen erforderlich macht, das sicher übertragen werden muss. Eine Idee dabei ist die Zwillingstechnologie. Diese hat zur Grundlage, dass Menschen dreidimensional auf mobile Devices oder in Räume mittels intelligenten Algorithmen projiziert werden können. Damit sind wir schon beim Transhuman Enhancement. Diese Technologie übertrifft unser Vorstellungsvermögen – entgleitet sie uns wie im Science fiction? Vor diesen Neuerungen haben wir Angst. Smarte Antennen sollen die schnelle Datenübertragung gewährleisten und bereits beim Ausbau des 5G Netzes zur Verfügung stehen. Stichworte sind hier Smart Cities, iOT-Anwendungen und das Internet der Dinge.
Eine der Forschungsfragen ist die Einschätzung der Strahlenbelastung durch das Mobilfunknetz 6G. Die Umweltverträglichkeit von 6G ist Gegenstand der Untersuchungen, bevor das Netz flächendeckend eingeführt wird. Gleichzeitig wird darüber nachgedacht, mit welchen Instrumenten die Strahlenbelastung reduziert werden kann.
Mit dem Stichwort Industrie 4.0 soll die Produktion auf ein neues Level gehoben und ihre Wertschöpfungsketten noch effizienter werden. So wird aus einem klassischen Unternehmen ein digitaler Dienstleister. iOT Geräte sollen effizient und sicher miteinander verbunden werden und neue Geschäftsmodelle ermöglichen. Der digitale Zwilling, der uns oben schon in menschlicher Gestalt begegnet ist, soll auch ein Abbild von Maschinen, Gebäuden oder ganzen Produktionsanlagen sein können. Die digitalen Zwillinge könnten Produkte entwerfen, ganze Testreihen von Produkten übernehmen und so die Kosten für die Entwicklung senken. Die Produktentwicklung würde automatisierter und schneller ablaufen, wobei sie Produkte höherer Qualität erzeugen würde.
Die 6G Technologie macht autonomes Fahren möglich. Das autonome Auto muss in der Lage sein, allen anderen Verkehrsteilnehmern seine Position in Echtzeit mitzuteilen, Abstände zu messen und einen Rundblick von 360 Grad zu haben. Diese müssen die Signale empfangen können. Die Sensoren für die Technologie werden bereits vom Fraunhofer Institut entwickelt. Sie kombinieren die Radar-Technologie mit der einer Kamera. Die Datenübertragung dieser Daten an die anderen Verkehrsteilnehmer reicht nicht aus. Das autonome Auto muss in Sekundenbruchteile Stadtpläne herunterladen können und zuverlässig auf unvorhergesehene Umstände autonom reagieren können. Die Herausforderung besteht bei dieser Technologie darin, dass die Mehrzahl aller Verkehrsteilnehmer gezwungen ist – eigentlich alle – an der 6G Technologie teilzuhaben und bei diesem Modell mit zu machen, um überhaupt gefahrlos am Straßenverkehr teilnehmen zu können. Was ist mit minderjährigen Kindern, älteren Menschen oder Behinderten? Was ist mit Menschen, die an diesem Prozess nicht teilnehmen wollen oder können, weil sie es nicht erfassen oder kein Geld für ein mobiles Endgerät in 6G Technologie haben? Werden diese Menschen von einer Teilnahme im Straßenverkehr ausgeschlossen?
Die 6G Technologie erlaubt eine Radar-Ortung direkt und innerhalb dieses Mobilfunknetzes. Mögliche Anwendungen dieser Radar-Ortung liegen beispielsweise in der Logistik im Warenverkehr oder im Straßenverkehr. Zum einen entfallen Kosten für Installation und Unterhaltung von fest installierten und mobilen Radaranlagen. personelle Ressourcen der Polizei und des Ordnungsamtes können anderweitig eingesetzt werden. Zum anderen bestehen Bedenken hinsichtlich einer Privatsphäre oder des Datenschutzes: der User eines 6G Netzes würde noch durchsichtiger werden.
Die Smart City bringt technologischen Fortschritt für seine Einwohner, Arbeitnehmer und Unternehmen effizient zusammen. Technische Innovationen treffen auf wirtschaftliche Innovationen und haben eine Auswirkung auf unser gesellschaftliches Miteinander. Dabei soll die Stadt gleichzeitig nachhaltiger werden und attraktiv für die Bewohner bleiben. Kommunikation und Anwendungen der Stadt werden mit 6G vernetzt und die Infrastruktur der Stadt verbessert. Schon durch Smart-Home Anwendungen konnte die Lebensqualität gesteigert werden, ein Zeitgewinn erreicht und Energie gespart werden – warum nicht auch in einem größeren Rahmen für eine Smart City? Kritikpunkt dabei ist trotz gegebener Funktionalität mittels Sprachsteuerung, Apps und smarter Funkschalter: Werden nicht Bevölkerungsteile abgehängt, die sich diese Technologie nicht leisten oder die sie nicht bedienen können?
https://www.orpanit.de/wissenswertes/was-ist-orgonit/
Im Bereich der Tele-Chirurgie muss der operierende Arzt für Standardanwendungen bei Operationen, die im Verlauf dem Standard entsprechen, nicht mehr unbedingt anwesend sein. Roboter führen die Operation durch, wobei der Arzt die Geräte nur noch überwacht und steuert. 3D-Hologramme erlauben dem Arzt einen Einblick in den menschlichen Körper, der gerade operiert wird, wobei die Wiedergabe über einen hoch auflösenden Bildschirm oder / und ein Mixed-Reality-Headset erfolgt. Feinste Details werden als Daten in Echtzeit in einer hohen Übertragungsrate an den Arzt übertragen – bei einer Latenz, die unter 1 msec beträgt.
Hoch sensible Sensoren im Miniaturformat, die gesunde wie kranke Menschen kontinuierlich überwachen und Vitalparameter liefern, könnten implantiert oder in Kleider integriert werden. Diese Vitalparameter könnten an Ärzte zur medizinischen Fernüberwachung in Echtzeit übertragen werden. Stellen wir uns das einmal bildlich vor: In einer Millionen-Großstadt ist den Bürgern dieser Sensor implantiert worden oder sie tragen ihn an ihrer Kleidung. 24/7 werden die Menschen überwacht, im Schlaf, beim Training, bei der Arbeit, bei ganz privaten Dingen. Wo bleibt da der Datenschutz, wo bleibt die Privatsphäre, wo die Intimsphäre? Wer soll diese ganzen Daten auslesen? Ist dort vielleicht 99,9 % irrelevanter Datenmüll dabei? Wenn es um unsere Gesundheit so schlecht bestellt wäre, würden wir ohne diese Technologie alle schnell versterben? Ist das jetzt ein positivistischer Gedanke – der Mensch erhebt sich mittels der Technik über die Schöpfung; ist es ein ethischer: darf er das überhaupt, was hat es für Folgen? Hat er diese noch im Griff? Oder ist es ein pessimistischer Gedanke: Sind wir natürlicherweise so inkomplett ausgestattet, dass wir unserem seit der Steinzeit funktionierenden Leben misstrauen sollen? Und letztendlich: Wo bleibt der Datenschutz? Wie kann ein Datenschutz bei einer so (ir)relevanten Datenmenge noch umgesetzt werden?https://www.orpanit.de/wissenswertes/was-ist-orgonit/
Die riesigen Datenmengen des 6G Netzes können nur noch über Blockchain Technologie in Cloud-Lösungen und einer extrem hohen Datenübertragungsrate bewerkstelligt werden. Blockchain Technologie ermöglicht die Anwendung dieser Technik in datenintensiven Anwendungen, die wir in den obigen Beispielen gesehen haben. Dabei müssen die Netzwerke zuverlässig, sicher gegen Ausfälle sein und Widerstand gegen Angriffe leisten können. Sie müssen in ihren Verarbeitungszeiten schneller werden, transparent bleiben, intuitiv in der Anwendung sein. Es muss ermöglicht werden, dass die Inhalte schnell überprüft und gefunden werden.
