Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Bilar, kläder och brödrostar kopplas upp i 5G

5G, nästa generations mobilnät, ska ha 1 000 gånger högre kapacitet utan att dataöverföringen kostar mer. Därför måste utvecklarna hitta tekniker som kan leverera data 1 000 gånger billigare, och dessutom ta hand om signaler från många miljarder uppkopplade prylar.

När pojkbandet One Direction spelar på Friends arena i Solna den 13 juni i år och 50 000 tonårstjejer i publiken vill lägga upp bilder på Instagram samtidigt kommer mobilnätet att få stora problem.

Men framtidens 5G-nätverk ska kunna hantera även sådana extrema situationer.

–  Vi måste öka kapaciteten rejält om alla ska kunna hålla på med smarta telefoner och mobilsurf som vi gör i dag, och det ska fungera även i städer som är tätare än Stockholm och Göteborg, som Peking, Shanghai, New York och London, säger Tommy Svensson, docent vid institutionen för signaler och system på Chalmers i Göteborg.

Han arbetar med 5G, nästa generation av mobila och trådlösa nätverk, i det europeiska Metis-projektet. Metis är ett samarbete mellan fem telekomföretag, fem nätoperatörer, 13 universitet och en biltillverkare och stöds av EU-kommissionen. Från Sverige deltar Ericsson, Chalmers och Kungliga tekniska högskolan, KTH. Afif Osseiran på Ericsson leder hela projektet.

– I Metis försöker vi beskriva hur trådslös kommunikation ska fungera i framtiden. För att nå en lösning måste man först beskriva problemet, säger han.

Projektet har tagit fram fem scenarier som nätverken ska kunna hantera (se grafik). Ett är det som Tommy Svensson beskriver, där allt fler användare i tättbefolkade städer vill skicka mer och mer data.

– Vi kan inte göra som vi gjort förut och lösa det med att sätta upp fler master med ordinära basstationer. Dels går det inte att hitta tillräckligt många ställen att sätta upp dem på, dels är det inte ekonomiskt möjligt, säger han.

Istället är lösningen många fler mindre basstationer med lägre effekt och kortare räckvidd. På Friends arena skulle det sitta en liten dosa på varje bänkrad, och inomhus en i varje rum. Jens Zander, professor i radioteknik vid KTH, jämför med lampor.

– Räckvidden för höghastighetsdata och ljus är ungefär likadan. För att få belysning utomhus sätter du upp stora stolpar med starka strålkastare. Men ingen skulle komma på idén att lysa upp inomhus med strålkastare ute på gatan. Du får in ljus genom fönstren, men det blir väldigt ineffektivt. Istället har du lampor med låga effekter, som har kort räckvidd och lyser upp varje rum för sig. Och belysningen från ett rum stör inte dem som är i ett annat rum.

Stora folksamlingar, som på konserten på Friends arena, i ett affärscentrum eller på ett valmöte är ett annat av Metis scenarier.

– Men de tre exemplen skiljer sig från varandra, och ställer olika krav på nätet eftersom användarna inte gör samma saker med sina mobiler om de är på stadion eller shoppar eller om de lyssnar till politiker, säger Afif Osseiran.

Tidigare generationsskiften för mobiltelefonisystem har handlat om ny radioteknologi. Andra generationen, eller GSM, innebar övergång från ett analogt till ett digitalt system. Med 3G ökade överföringshastigheten och det blev möjligt att även skicka data av olika slag, som bilder och film. 4G har ännu högre överföringshastigheter och behandlar allt som data, även telefonsamtal.

5G förväntas bli kommersiellt någon gång runt år 2020. Vilka tekniker som kommer att användas är inte klart. Det finns inte en enskild teknologi som klarar av alla Metis scenarier, men systemet måste vara säkert, snabbt och billigt. Om basstationerna kostar för mycket kommer ingen att installera dem hemma, och om dataöverföringen blir för dyr överlever inte mobiloperatörerna.

– Att producera samtalsminuter kostar nästan ingenting längre för operatörerna, men data kostar å andra sidan väldigt mycket pengar att tillhandahålla. Den stora utmaningen är att få mer kapacitet till lägre kostnad. 2020 så ska vi ha 1 000 gånger mer kapacitet för trådlös datakommunikation, men det får inte kosta mera. Så vi måste producera de här bitarna per sekund 1 000 gånger billigare. Det är en jätteutmaning, säger Jens Zander.

Ett av Metis mest utmanande scenarier är kanske att det kommer att finnas små sensorer på nästan alla våra saker, och att de kommer att kommunicera med varandra. Redan i dag kan elbolagen avläsa elmätarna i våra hem via mobilnätet, men det är bara början. Mobilbranschen räknar med 50 miljarder uppkopplade prylar i framtiden. Automatiska larm kommer att varna för tsunamis, jordbävningar eller skogsbränder, tvättmaskinen kan kolla direkt med det smarta elnätet när det är billigast att köra, solpanelerna på taket pratar med väderövervakningen för att veta när de kan räkna med att producera el, och tetraförpackningen i kylskåpet kan tala om när mjölken börjar bli dålig.

– Kan vi ta fram en standard för detta kommer allt att bli enklare och effektivare, och det är det vi håller på med. Vi bygger radiovägarna för detta internet för prylar, säger Tommy Svensson.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.