Xây dựng tương lai bền vững hơn với 6G

Tầm nhìn mới của 6G là tạo ra kết nối phổ quát, gần tức thời để chuyển đổi cách thức tương tác giữa thế giới thực và thế giới số. Đó là những cách thức mới, phát huy và tích hợp chặt chẽ hơn nữa dữ liệu, điện toán và truyền thông vào xã hội.

Độ trễ siêu thấp và băng thông lớn hơn do công nghệ này mang lại sẽ tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ trên các mạng thông minh, phân tán. Công nghệ này có thể hỗ trợ truyền thông tin ba chiều, mạng internet truyền xúc giác, vận hành mạng thông minh, hội tụ điện toán và mạng, và nhiều năng lực tuyệt vời khác. 

Định hình một tương lai bền vững hơn

Ngoài mang lại lợi ích kinh tế, các công nghệ trong tương lai còn phải tạo ra những thay đổi tích cực về môi trường và xã hội, và 6G chính là nền tảng của tầm nhìn này. 6G Flagship, một consortium (liên minh) của các tổ chức học thuật và công nghiệp hàng đầu có nhiệm vụ hướng dẫn nghiên cứu 6G, đã phát hành một ấn bản sách trắng giới thiệu vai trò của công nghệ này không chỉ trong việc nâng cao năng suất mà còn hỗ trợ toàn nhân loại.

Keysight tự hào đồng sáng lập chương trình này, đảm bảo công nghệ 6G có thể hỗ trợ đạt các Mục tiêu phát triển bền vững của Liên Hợp Quốc, trong đó chỉ ra các nỗ lực cần thiết để xây dựng các cộng đồng thịnh vượng và bền vững hơn trên toàn thế giới. Mới đây, liên minh Next G Alliance, một consortium 6G tại Bắc Mỹ mà Keysight là một thành viên sáng lập, đã phát hành ấn bản sách trắng thể hiện tầm nhìn của tổ chức này về lộ trình hướng tới sự phát triển bền vững trong 6G.

Các phương án sử dụng 6G cho môi trường bền vững

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ trái đất và tạo ra các hiện tượng thời tiết cực đoan, cư dân toàn cầu cần hành động khẩn cấp. Báo cáo của NASA chỉ ra rằng từ cuối thế kỷ 19 phát thải carbon đã làm nhiệt độ trung bình của bề mặt trái đất tăng 2,12 độ F (1,18 độ C) - và bảy năm vừa qua là những năm nóng nhất từng được ghi nhận.

135 quốc gia và hàng trăm doanh nghiệp trên toàn thế giới đã cam kết theo đuổi mục tiêu trung hòa carbon. Ngành công nghệ mong muốn tạo ra các giải pháp dài hạn cho phát triển bền vững đối với môi trường. Cụ thể, thiết kế điện tử có thể hỗ trợ phát triển các hệ thống năng lượng sạch, phân tích dữ liệu cho các ứng dụng môi trường và các tiến bộ trong công nghệ máy móc giúp giảm phát thải carbon.

Bằng cách coi phát triển bền vững là một động lực quan trọng của nghiên cứu 6G, chúng ta sẽ khám phá ra những phương thức mới để chống lại biến đổi khí hậu trong những lĩnh vực dưới đây và hơn thế nữa.

Giao thông

Theo EPA, giao thông hiện là ngành phát thải khí nhà kính nhiều nhất (29%) tại Mỹ. 6G sẽ tạo ra những đổi mới sáng tạo về giao thông vận tải và logistics thông minh, bao gồm phương tiện vận chuyển được kết nối và hạ tầng giao thông thông minh. Sự tăng trưởng các phương tiện vận chuyển chạy điện không người lái không chỉ sẽ thúc đẩy sử dụng năng lượng sạch mà còn giảm phát thải nhờ tối ưu hóa luồng lưu lượng.

Có thể đạt được những kết quả này nhờ ứng dụng kết nối vô tuyến cho công nghệ cảm biến, điện toán phân tán và AI. Tổ hợp các công nghệ mới này sẽ cho phép phương tiện vận chuyển, camera giao thông và đường giao thông kết nối và điều phối với nhau theo thời gian thực.

Báo cáo Tác động SDG của ngành thông tin di động năm 2020 của Hiệp hội Thông tin di động toàn cầu (GSMA) cho thấy vào năm 2018, việc tăng cường giám sát phương tiện vận chuyển, tối ưu hóa tuyến đường và sử dụng tiết kiệm nhiên liệu nhờ công nghệ viễn thám đã giúp tránh phát thải 105 triệu tấn khí nhà kính - tương đương với việc 23 triệu chiếc xe hơi không tham gia giao thông.

Tại Toronto, hệ thống quản lý giao thông thông minh tạo điều kiện để đèn giao thông tự học và phát hiện ra các hình mẫu đã giúp rút ngắn thời gian đi lại tới 25% và giảm mức phát thải tới 13%.

Xem thêm >>> Không quá sớm để chuẩn bị cho 6G

Sản xuất

6G sẽ tiếp tục phát huy năng lực của 5G để hiện đại hóa mọi công đoạn trong quá trình sản xuất - từ thiết kế sản phẩm cho tới sản xuất tại nhà máy và kho bãi. Máy móc được kết nối và robot cộng tác sẽ có thể đồng bộ hóa tất cả các hoạt động quản lý sản xuất và chuỗi cung ứng, tự động hóa các quy trình thủ công để tạo ra chuỗi cung ứng hiệu quả và có khả năng chống chịu tốt hơn.

Các nhà máy sử dụng 6G cũng sẽ giúp chúng ta nâng cao khả năng giám sát và quản lý năng lượng và sử dụng nước, giảm phát thải carbon và sử dụng năng lượng tái tạo trong vận hành. Ví dụ Nhà máy 5G thông minh của Ericsson giúp giảm 5% rác thải, tiết kiệm 5% chi phí năng lượng và tăng 24% mức độ tiết kiệm năng lượng tổng thể.

Nông nghiệp

Một trong những lợi ích chính của 5G và 6G là đưa công nghệ thông tin vô tuyến tới vùng nông thôn. Điều này mở ra các cơ hội bền vững mới cho ngành nông nghiệp, nơi mà phân bón hóa học, thuốc trừ sâu và chất thải từ động vật phát thải khí nhà kính độc hại ra môi trường.

Nông nghiệp thông minh tạo ra những cách thức mới để tối ưu hóa mùa màng, bảo tồn tài nguyên, cải thiện chất lượng đất trồng và giám sát đàn gia súc - giúp người nông dân giảm thiểu mức độ phát thải carbon. Báo cáo này của GSMA cũng chỉ ra rằng tại California - nơi nông nghiệp sử dụng tới 80% lượng nước tiêu thụ - các bộ cảm biến được cấp điện từ pin mặt trời và mạng sử dụng công nghệ LTE đã giảm mức độ tiêu thụ nước được 7% và giảm được 5% phát thải.

Một nghiên cứu mới đây của Qualcomm cho thấy dữ liệu thời gian thực thu thập được từ các thiết bị bay không người lái drone được trang bị công nghệ IoT và cảm biến đã giúp nâng cao hiệu quả và độ chính xác của việc phun thuốc trừ sâu, nhờ đó có thể giảm 5% lượng thuốc trừ sâu cần sử dụng.

6G sẽ mở rộng và nâng cấp đáng kể các năng lực của 5G, đánh dấu một kỷ nguyên vô tuyến mới, đẩy nhanh quá trình số hóa và thúc đẩy đổi mới sáng tạo trong những ngành nghề trọng yếu.

Năng lượng

Nhu cầu quản lý và giảm thiểu mức độ sử dụng năng lượng hóa thạch tăng lên cùng với sự tăng trưởng dân số thế giới. 6G sẽ giúp quá trình chuyển đổi trọng yếu sang năng lượng tái tạo, cũng như thúc đẩy hơn nữa việc phát triển mạng lưới điện thông minh.

Mạng lưới điện thông minh sẽ tạo điều kiện cho các cộng đồng giám sát tốt hơn nhu cầu năng lượng ngày càng cao, tối ưu hóa việc phân phối điện và ứng dụng tự động hóa để quản lý các loại phụ tải đa dạng. Báo cáo nói trên của Qualcomm cũng cho thấy các mạng lưới điện thông minh được kết nối bằng công nghệ 5G sẽ giảm 12% mức độ tiêu thụ xăng và điện - và 6G sẽ đẩy nhanh hơn nữa quá trình này.

ICT (Công nghệ thông tin và truyền thông)

Ngành viễn thông và công nghệ có tác động mạnh đối với nền kinh tế nói chung và với mức độ tiêu thụ năng lượng nói riêng. Chẳng hạn, theo đánh giá của nhà mạng AT&T, vào năm 2018, các công nghệ của nhà mạng này đã giúp giảm lượng phát thải khí nhà kính (GHG) nhiều gấp đôi tổng lượng khí nhà kính GHG do chính nhà mạng này phát thải. Nhà mạng này đã đặt mục tiêu tăng con số này lên 10 lần vào năm 2025.

Ngành ICT có mức tiêu thụ năng lượng cao (khoảng 1/10  lượng điện năng tiêu thụ toàn cầu) và dự kiến sẽ tăng đáng kể trong tương lai. Ngành thông tin vô tuyến, một cấu phần lớn của lĩnh vực ICT, đã đặt ra mục tiêu chính cho 6G là giảm mức độ tiêu thụ năng lượng, đưa tính bền vững vào các quy trình vận hành và quản lý vòng đời.

Mạng truy nhập vô tuyến (RAN) hiện nay đang chiếm phần lớn mức độ tiêu thụ năng lượng (>50%) của kiến trúc mạng vô tuyến. Quá trình đám mây hóa đang khiến cho trung tâm dữ liệu trở thành trung tâm tiêu thụ năng lượng, và xu hướng "xanh hóa" trung tâm dữ liệu đang nổi lên rất nhanh chóng. Một số kỹ thuật, chẳng hạn như việc chế độ nghỉ thông minh của thiết bị vô tuyến và tập trung tài nguyên đã được đưa vào công nghệ 5G, một số phương pháp tiên tiến hơn đang được xem xét ứng dụng trong 6G.

Satish Dhanasekaran, Phó chủ tịch cấp cao kiêm Giám đốc điều hành (COO), Keysight Technologies.

Cam kết của Keysight trong đẩy nhanh tính bền vững thông qua 6G

Các doanh nghiệp đóng vai trò to lớn trong quá trình mang lại thịnh vượng toàn cầu về môi trường và xã hội. Tại Keysight, chúng tôi rất nghiêm túc với vai trò này. Là thành viên duy nhất trong liên minh 6G hoạt động trong ngành kiểm thử và đo lường, Keysight có đầy đủ điều kiện để giải quyết các thách thức này của công nghệ 6G. Chúng tôi cũng hợp tác với các tổ chức như Lĩnh vực tiêu chuẩn hóa viễn thông của ITU, Hội đồng tư vấn công nghệ của FCC và các tập đoàn công nghiệp tại Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc và Châu Âu.

Phát huy năng lực nghiên cứu phát triển - cũng như các giải pháp phần cứng và phần mềm dành cho phát triển, mô phỏng và xác nhận hợp chuẩn của mình - chúng tôi đặt mục tiêu đẩy nhanh quá trình nghiên cứu trong cả bốn lĩnh vực chiến lược của 6G Flagship: kết nối vô tuyến, điện toán vô tuyến phân tán thông minh, công nghệ thiết bị và mạch, các ứng dụng và dịch vụ chuyên ngành.

Keysight cung cấp cho đối tác các giải pháp cho mọi băng tần, an ninh mạng, xác định đặc tính thiết bị, đo kiểm mạng, phân tích dữ liệu, trí tuệ nhân tạo và các kỹ thuật để đo và giảm mức tiêu thụ năng lượng. Cuối cùng, kiến thức chuyên môn theo ngành nghề đa dạng của Keysight sẽ giúp các tập đoàn này định hướng trong những lĩnh vực then chốt như ô tô, Internet vạn vật, công nghệ số tốc độ cao và năng lượng.

Cũng giống như 5G, thế hệ kết nối tiếp theo là một cơ hội to lớn để tác động lên công nghệ, kinh doanh và xã hội nói chung. Cùng với các đối tác của mình trong liên minh 6G Flagship và các đối tác công nghệ khác trên khắp thế giới, chúng tôi mong muốn định nghĩa các tiêu chuẩn và tạo ra các công nghệ cơ bản để cung cấp mạng 6G lấy con người làm trung tâm, tập trung bảo đảm phát triển bền vững, giúp thay đổi cuộc sống, bảo vệ an ninh mạng và kết nối con người khắp nơi trên thế giới.

Tác giả: Satish Dhanasekaran, Phó chủ tịch cấp cao kiêm Giám đốc điều hành (COO), Keysight Technologies

Theo Tạp chí Điện tử