Cuộc đua công nghệ 6G đã bắt đầu
Trước khi bức ảnh chụp hố đen đầu tiên có thể được bổ sung vào kho tàng thành tựu khoa học nhân loại, có một vấn đề lớn cần phải giải quyết: các nhà khoa học chịu trách nhiệm xử lý bức ảnh này đã phải xây dựng bức ảnh từ nửa tấn ổ cứng với khoảng 5 triệu gigabyte dữ liệu được lưu trữ.
Nigel Jefferies, chủ tịch của WWRF cho rằng công nghệ 6G sẽ có tác động sâu sắc đến cuộc sống thường ngày của chúng ta cũng như đến cách nghiên cứu khoa học vận hành.
Phải mất đến hàng năm trời, hoặc thậm chỉ là hàng thập kỷ, để có thể gửi những dữ liệu đó qua internet. Vì thế, các nhà khoa học đã nghĩ đến cách vận chuyển ổ đĩa cứng bằng xe tải và máy bay đến những trung tâm dữ liệu trên khắp toàn cầu.
Chúng ta có lẽ cảm thấy hơi kỳ lạ khi một bức ảnh “biểu tượng” về vũ trụ lại được tạo ra theo một cách lỗi thời, lạc hậu như vậy. Tuy vậy, các nhà khoa học cho biết họ đang nghiên cứu về một công nghệ viễn thông thế hệ mới có khả năng truyền dữ liệu nhanh chóng hơn, thích ứng cao với nhu cầu của người dùng, và giúp cho việc thực hiện những dự án khoa học toàn cầu diễn ra một cách hiệu quả và tiện lợi hơn.
Theo một nghiên cứu của Đại học Oulu (Phần Lan), loại công nghệ viễn thông thế hệ mới này, hay còn gọi là thế hệ 6G, vẫn còn đang trong giai đoạn thai nghén và cần phải vượt qua rất nhiều trở ngại kỹ thuật (thiết kế phần cứng, cơ sở hạ tầng, tác động đến môi trường…) để có thể được đưa vào sử dụng trong năm 2030.
Ngoài ra, một số nhà khoa học lo ngại rằng cơ sở hạ tầng mới dành cho công nghệ 6G, và việc sử dụng một băng tần mới để truyền dẫn dữ liệu có thể ảnh hưởng đến các thiết bị thiên văn và sức khỏe con người. Hơn thế nữa, công nghệ này có thể sẽ quá đắt đỏ hoặc không đảm bảo an ninh thông tin.
Cho đến hiện tại, người ta vẫn chưa có một định nghĩa thống nhất về công nghệ 6G.
Trung Quốc và cuộc đua 6G
“Việc chia sẻ, phân tích và quản lý các dữ liệu nghiên cứu có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự đổi mới khoa học và công nghệ trong thời đại dữ liệu lớn”, Wang Ruidan, Phó Giám đốc Trung tâm Cơ sở hạ tầng Khoa học và Công nghệ Quốc gia Trung Quốc, phát biểu trong một diễn đàn về số hóa nghiên cứu khoa học được tổ chức tại Bắc Kinh vào đầu tháng 12/2019.
Vào tháng 11 năm ngoái, Bộ Khoa học và Công nghệ Trung Quốc tuyên bố nước này đã bước vào cuộc đua 6G toàn cầu, thành lập hai trung tâm nghiên cứu tập trung vào vấn đề này. Trong đó, một trung tâm sẽ tập trung nghiên cứu chính sách; trung tâm còn lại quy tụ những chuyên gia từ các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp để giải quyết các bài toán kỹ thuật.
China Telecom, China Unicom và Huawei của Trung Quốc, cũng như các công ty viễn thông của Mỹ, Nga và châu Âu đang thực hiện những nghiên cứu về công nghệ 6G.
Các công nghệ viễn thông, điện toán đám mây và dữ liệu lớn đã và đang đóng vai trò quan trọng trong những dự án khoa học lớn gần đây của Trung Quốc.
Theo Wang Shuzhi, một lãnh đạo của Viện Khoa học Trung Quốc, cho biết: “Chúng tôi đã sử dụng những công nghệ viễn thông để kết nối những đài quan sát thiên văn trên khắp Trung Quốc để xây dựng cơ sở dữ liệu, từ đó điều khiển tàu thăm dò Hằng Nga 4 (Chang'e 4) hạ cánh thành công xuống phần tối của mặt trăng.”
Ưu điểm vượt trội
Nigel Jefferies, Chủ tịch Diễn đàn Nghiên cứu Thế giới Không dây (WWRF), nói rằng công nghệ 6G sẽ có tác động sâu sắc đến cuộc sống thường ngày của chúng ta cũng như đến cách nghiên cứu khoa học vận hành.
Tốc độ truyền dẫn dữ liệu của 6G sẽ vượt quá 125 GB/giây. Với tốc độ này, chúng ta có thể sử dụng internet với tốc độ siêu nhanh, cũng như có thể trải nghiệm thực tế ảo với độ trung thực cực cao. Không chỉ vậy, với mạng 6G, máy tính có thể “giao tiếp” được với nhau một cách liền mạch, không bị ngắt quãng.
Chủ tịch Nigel Jefferies nói thêm: “6G sẽ tích hợp những công nghệ mà 5G hiện tại không có, ví dụ như sóng terahertz, vệ tinh và giao tiếp ánh sáng khả kiến (visible light communication - VLC)”.
Theo lời của giáo sư Lu Jianhua, Trưởng khoa Khoa học và Công nghệ Thông tin trực thuộc Đại học Thanh Hoa, Trung Quốc: “Sóng terahertz có tần số nằm trong vùng phạm vi 300 gigahertz (GHz) và 3 terahertz (THz). Điều này có nghĩa tần số của 6G sẽ cao hơn rất nhiều so với tần số của 5G. Cụ thể, công nghệ 5G sử dụng sóng milimet có dải tần số từ 30 đến 300 GHz”.
Thách thức và rủi ro
Với bước sóng ngắn hơn và tần số cao hơn, sóng terahertz có khả năng truyền dữ liệu nhanh hơn nhiều so với sóng milimet. Tuy vậy, sóng terahertz lại gặp khó khăn hơn trong việc xâm nhập các vật thể. Thực tế, công nghệ 5G hiện tại đã cần đến rất nhiều thiết bị trong nhà và ngoài trời để đảm bảo việc thu phát sóng được tiến hành một cách trơn tru và liền mạch.
“Đây là vấn đề sống còn với công nghệ viễn thông, bởi vì mục đích sau cùng của lĩnh vực này là truyền dẫn nhiều dữ liệu nhanh hơn, hiệu quả hơn nhưng sử dụng ít năng lượng và cơ sở hạ tầng hơn,” Giáo sư Lu Jianhua nói. “Nhưng hiện tại, chúng ta đang làm ngược lại với nguyên tắc này. Nếu triển khai 6G theo như cách chúng ta đã triển khai 5G, chúng ta sẽ tiêu tốn rất nhiều tiền của nhưng kết quả lại sẽ không chắc chắn”.
Theo Giáo sư Lu Jianhua, một trong những giải pháp được nhiều người đồng tình là tạo ra một mạng lưới truyền thông toàn cầu phối hợp các cơ sở hạ tầng trên bộ, trên biển, trên không và trong không gian. Tuy vậy, Giáo sư Li Jinzeng thuộc Đài quan sát thiên văn quốc gia Trung Quốc, Viện Khoa học Trung Quốc lại cho rằng, nhiều kính viễn vọng dựa vào sóng terahertz để theo dõi vũ trụ và mạng 6G terahertz toàn cầu có thể cản trở những quan sát thiên văn.
Hơn nữa, các nhà nghiên cứu hiện vẫn đang tìm hiểu về tác dụng sinh lý của bức xạ điện từ liên quan đến công nghệ 5G.
Zhang Zhang, Phó Giám đốc điều hành của Trung tâm Dữ liệu lớn thuộc Viện Khoa học Trung Quốc, cho rằng công nghệ 6G sẽ hỗ trợ những dự án khoa học đòi hỏi phải truyền dẫn và phân tích số lượng lớn dữ liệu. Nhưng công nghệ này có 2 vấn đề lớn, đó là an ninh dữ liệu và chi phí. “Với công nghệ 6G, chúng ta có thể gửi đi nhiều dữ liệu với tốc độ nhanh đến mức chúng ta không nhận thấy các rủi ro bảo mật", ông Zhang nói.
Hơn thế nữa, một trung tâm dữ liệu quy mô lớn sẽ ngốn hàng triệu Nhân dân tệ mỗi năm để duy trì vận hành, và chi phí này thường sẽ do Chính phủ hoặc một viện nghiên cứu gánh vác. Phó Giám đốc Zhang cho biết thêm: “Một hệ thống 6G hoàn chỉnh sẽ rất đắt đỏ, vì thế, các nhà tài trợ và các nhà hoạch định chính sách sẽ phải cân bằng chi phí và lợi ích của công nghệ này. Có lẽ họ cần phải điều chỉnh công nghệ này để phù hợp với nhu cầu của người dùng”.
