لطالما كانت تقنية الاتصالات الخلوية غير مناسبة للتعدين.
بالنسبة لشركات تعدين العملات الرقمية، مثّلت شبكات الهاتف المحمول تحدياتٍ فيما يتعلق بسهولة الوصول إلى الشبكات وموثوقية العمليات الحيوية . ولذلك، لم تكن شبكات الهاتف المحمول وحدها الخيار الأمثل لتعدين العملات الرقمية. لذا، اعتمدت هذه الصناعة بشكل أساسي على تقنية الواي فاي لنقل البيانات لاسلكيًا.
صُممت الأجيال الأربعة الأولى من شبكات الهاتف المحمول أساسًا مع وضع السوق الاستهلاكية في الاعتبار. في الغالب، يصل المستهلكون إلى الشبكات عبر هواتفهم، ويقومون بتنزيل البيانات في مناطق تتوفر فيها أبراج وهوائيات خلوية كثيرة دون عوائق.
مع ظهور تقنية الجيل الخامس (5G) ، أصبحت شبكات الاتصالات الخلوية أكثر قوة وملاءمة للاستخدامات الصناعية. يتطلب فهم الفروقات بين تقنيتي الجيل الرابع (4G) والجيل الخامس (5G)، ومزايا وعيوب كل تقنية، وضع بعض المبادئ الأساسية، والتي سنتناولها فيما يلي.
فهم الفرق بين 4G و LTE
الجيل الرابع هو الجيل الرابع من تكنولوجيا شبكات الهاتف المحمول (الخلوية) التي أصبحت قابلة للتطبيق تجاريًا لأول مرة في عام 2010. وقد مثّل الجيل الرابع قفزة كبيرة للأمام مقارنة بالجيل الثالث السابق (3G) من حيث عرض النطاق الترددي وزمن الاستجابة وموثوقية الشبكة.
إذن، ما الفرق تحديدًا بين 4G وLTE؟ يكمن الالتباس المحيط بمصطلحات 4G وLTE وLTE+ في أنها تحدد الحد الأدنى لمتطلبات الخدمة، لكنها لا توضح كيفية تحقيق هذه المتطلبات. يُعدّ كل من Mobile WiMAX وEV_DO مثالين على معايير تشغيل بديلة لتقنيات 4G تُلبي متطلبات الخدمة المحددة.
يُعدّ LTE المعيار التشغيلي الأكثر شيوعًا لتقنيات الجيل الرابع، وفقًا لتعريف مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP). في عام 2011، حدّد الإصدار العاشر من 3GPP معايير LTE+ (أو LTE Advanced؛ LTE-A)، الذي أصبح المعيار العالمي السائد، ووضع الأساس للتطور إلى الجيل الخامس.
تتيح تقنية الجيل الخامس إمكانيات جديدة لتطبيقات التعدين.
تستخدم تقنية الجيل الخامس نفس طيف الترددات الراديوية والبنية التحتية للشبكة المستخدمة في تقنية الجيل الرابع، مع إضافة طيف ترددات أعلى وتقنيات نقل متطورة. هذه الإضافات تزيد من سعة الشبكة وتوفر سرعات تصل إلى 100 ضعف سرعة شبكات الجيل الرابع.
فيما يتعلق بتشغيل الشبكة، يستخدم نظام 5G الأساسي (أو "عقل" الشبكة) بنية قائمة على واجهة برمجة التطبيقات (API)، على عكس البنية القائمة على بروتوكول الإنترنت (IP) المستخدمة في شبكات الجيل الرابع (4G). تتمتع بنية 5G الافتراضية بإمكانية دعم حالات الاستخدام الصناعية الحساسة للوقت، بما في ذلك التشغيل الذاتي للآلات وتحديد المواقع بدقة للأجهزة المتصلة.
يتطلب الاستثمار في حلول مستدامة للمستقبل نهجاً متوازناً
بشكل عام، تدوم شبكتك اللاسلكية من خمس إلى سبع سنوات إذا تم تركيبها بشكل جيد، وكان اختيار المنتجات مناسبًا. لدينا عملاء لديهم شبكات يزيد عمرها عن عشر سنوات، ولكن لم تشهد تلك المواقع زيادة ملحوظة في احتياجاتها. في هذه الحالات، لا تزال الشبكة قادرة على تلبية احتياجاتهم، على الرغم من قدمها نسبيًا.
يعتمد عمر شبكتك على مدى تعرض بنيتها التحتية للتآكل، وتغير احتياجاتها من حيث السعة، وظهور تقنيات شبكية جديدة. النقطة الأولى واضحة بذاتها.
إذا كانت بنيتك التحتية مثبتة بالقرب من واجهة منجم تحت الأرض، فإنها أكثر عرضة للتلف، مما يؤثر بشكل مباشر على عمرها الافتراضي. وإذا قررت إضافة المزيد من المعدات التي تعمل عن بُعد أو ذاتية التشغيل، فقد يتطلب ازدياد حاجتك لسعة البيانات تحديثًا للشبكة. وأخيرًا، مع ازدياد سهولة الوصول إلى تقنيات الشبكات وانخفاض تكلفتها، وظهور منتجات جديدة، قد ترغب في تحديث الشبكة للاستفادة من هذه الإمكانيات الجديدة.
قد يكون أول ما يخطر ببالك هو الحصول على أحدث وأفضل شبكة، ولكن عليك أن تدرك أن تطبيقات التعدين الواقعية التي تستفيد استفادة كاملة من تقنية الجيل الخامس (5G) وما تتيحه من إمكانيات لا تزال في طور التطور. كما يجب أن تضع في اعتبارك أن التكنولوجيا الجديدة تأتي مصحوبة بتحديات جديدة، لا سيما فيما يتعلق بالصيانة والتشغيل.
بعد أن أصبحت شبكات الجيل الثالث متاحة تجارياً لأول مرة في عام 2001، تم الانتهاء من إيقاف تشغيلها تدريجياً من قبل معظم مشغلي الشبكات الرئيسيين في عام 2022. وبناءً على العمر الافتراضي لشبكات الجيل الثالث، يمكننا تقدير أن شبكات الجيل الرابع ستظل متاحة ومجدية تجارياً حتى عام 2030 على الأقل. وهذا يعني أن شبكات الجيل الرابع ستتواجد جنباً إلى جنب مع الأجيال اللاحقة من الشبكات (الجيل الخامس وما بعده)، مما يجعلها مجدية تجارياً لسنوات قادمة.
لن توفر الأجيال القادمة من الاتصالات الخلوية سوى تحسينات تدريجية
تخطط هيئة معايير الجيل الثالث (3GPP) بالفعل لشبكات الجيل السادس (6G). لكن من المرجح أن تكون التطورات في الجيل السادس والأجيال اللاحقة أقل جذرية من التغييرات التي طرأت مع ظهور تقنيتي LTE و5G. ويعود ذلك إلى وجود حدود مادية على سعة وعرض نطاق أي وسيط، سواء كان سلكًا نحاسيًا أو شبكة لاسلكية.
نُشرت نظرية شانون-هارتلي (أو قانون شانون) لأول مرة عام 1948، وهي تحدد الحد الأقصى لمعدل نقل البيانات عبر أي قناة اتصال دون أخطاء. ومع استمرار تطور تكنولوجيا الاتصالات الخلوية، نقترب أكثر فأكثر من هذا الحد الأقصى.
بالمقارنة مع الجيل الرابع (4G)، يستخدم الجيل الخامس (5G) نطاقًا أوسع من الترددات، وعددًا أكبر من الهوائيات، وتقنيات تعديل متطورة لتوفير سعة شبكة أكبر وسرعات بيانات أعلى. في نهاية المطاف، سيتم الوصول إلى حدود الشبكة وفقًا لقانون شانون. هذا يعني أن شبكات الهاتف المحمول المستقبلية ستكون محدودة القوة، لذا لن تفوتك الكثير من الميزات إذا استمريت في استخدام تقنيتي الجيل الرابع والخامس لسنوات عديدة قادمة.
غالباً ما تكون حلول الشبكات الهجينة هي الخيار الأفضل لشركات التعدين
بالنسبة لمعظم المستخدمين، سيكون الحل الأمثل هو حل هجين، قد يشمل تقنيات مثل LTE وWi-Fi والشبكات المتداخلة وBluetooth وتقنيات الاتصالات الخلوية منخفضة الطاقة واسعة النطاق (LPWA) مثل إنترنت الأشياء ضيق النطاق ( NB-IoT ) وLTE-M، وذلك حسب متطلبات التطبيق. كما تبرز الأقمار الصناعية كعنصر أساسي في هذا الحل.
يمكن للحلول الهجينة الاستفادة من شبكات الهاتف المحمول لتغطية مساحات واسعة، مع توظيف تقنيات أخرى لسدّ الثغرات. فعند الوصول إلى المناطق التي يصعب الوصول إليها، كالأنفاق، والحفر، وخلف مكبات النفايات، يُمكن تعزيز شبكة الهاتف المحمول بتقنية مثل Rajant Instamesh، وهي تقنية بسيطة وسريعة الاستجابة، تُتيح ربط الآلات لاسلكيًا لتغطية تلك المناطق.
أصبحت الشبكات الهجينة أكثر شيوعًا في تطبيقات الاتصالات الخلوية، لأنها توفر إمكانيات أكبر، وتنجز مهامًا أكثر، وتتميز بسهولة استخدامها. إنها طريقة مثالية للاستفادة من مزايا تقنيات مختلفة تمامًا، وتوظيفها في المهام التي تتفوق فيها كل تقنية.
إذن، الإجابة على السؤال: هل تقنية الجيل الخامس أفضل من تقنية الجيل الرابع في مجال التعدين؟ تعتمد الإجابة في الواقع على كل شركة وموقع تعدين على حدة. من خلال فهم عملي لتقنية الاتصالات الخلوية، واحتياجاتك الحالية، وخططك المستقبلية للخمس إلى السبع سنوات القادمة، يمكنك بناء حل شبكي متطور ومواكب للتحول الرقمي والأتمتة.
قد يمثل تبني تقنية الجيل الخامس عدداً من التحديات لشركات تعدين العملات الرقمية
على الرغم من زيادة السعة، وسرعة نقل البيانات، وانخفاض زمن الاستجابة، لا تزال تقنية الجيل الخامس (5G) تُشكّل تحديات عديدة أمام مُعدّني العملات الرقمية. أول هذه التحديات هو الوصول إلى البنية التحتية العامة في المناطق النائية.
عند إنشاء شبكات خلوية خاصة، لا بد من مراعاة التكلفة والتراخيص وتوافر النطاق الترددي. وكذلك الأمر بالنسبة لقضايا تصميم الشبكات لتناسب مواقع التعدين المتغيرة باستمرار وضمان التغطية في المناطق التي يصعب الوصول إليها، وخاصة تحت الأرض.
إلى جانب الوصول إلى الشبكة، غالباً ما تفتقر الهوائيات وغيرها من معدات الشبكة إلى المتانة الكافية لتحمل الظروف القاسية في قطاع التعدين. ويتطلب تشغيل وصيانة شبكات الهاتف المحمول خبرة فنية تفتقر إليها العديد من الشركات داخلياً.
أخيرًا، لا تزال معظم عمليات تعدين العملات الرقمية تفتقر إلى المركبات والآلات والأنظمة اللازمة للاستفادة الكاملة من إمكانيات شبكات الجيل الخامس. وبناءً على ذلك، يحتاج القائمون على التعدين إلى اتباع نهج عملي للاستثمار في حلول شبكية مستقبلية.
إيجاد حلول الشبكة المناسبة لمنجمك
تُعدّ شبكات الاتصالات العمود الفقري للتحول الرقمي والأتمتة. وسيلعب اختيارك لتقنيات الاتصالات دورًا حاسمًا في تحقيق تطلعاتك لتحديث منجمك وزيادة السلامة والكفاءة والإنتاجية.
لدعم مُعدّني العملات الرقمية في جميع جوانب إدارة الشبكات اللاسلكية، استثمرت شركة إبيروك في السنوات الأخيرة في توسيع نطاق حلولها وخبراتها الداخلية. ويشمل ذلك تقديم حلول "الشبكة كخدمة" التي تُمكّن مُعدّني العملات الرقمية من جني فوائد الاتصال دون الحاجة إلى القلق بشأن الإمكانيات أو السعة أو البرمجة.
المصدر: https://www.epiroc.com/en-us/newsroom/2024/5g-better-and-why
