فناوری 5G در تار و پود لباس‌ها؛ عصر پوشاک هوشمند آغاز شد!

علم و فناوری همواره الهام‌بخش داستان‌های علمی-تخیلی بوده‌اند. از خودروهای پرنده که در آسمان جولان می‌دهند تا سایبورگ‌هایی که بر زمین حکمرانی می‌کنند، همیشه تصویری از آینده‌ای پیشرفته در ذهن انسان‌ها نقش بسته است. اما آیا تصور کرده‌اید که روزی آنتن‌های 5G در لباس‌های روزمره ما تعبیه شوند؟!

شاید این ایده در ابتدا غیرواقعی به نظر برسد، اما دانشمندان اخیراً مقاله‌ای منتشر کرده‌اند که نشان می‌دهد نه تنها این ایده غیرممکن و تخیلی نیست، بلکه کاملاً عملی و قابل اجراست.

ورود به دوران لباس‌های هوشمند

دانشمندان موفق به تعبیه آنتن‌های 5G در پارچه‌های لباس شدند

در مقاله‌ای که اخیراً در Scientific Reports، یکی از نشریات وابسته به Nature منتشر شده است، گروهی از پژوهشگران از موفقیت خود در تعبیه یک آنتن MIMO با قابلیت عملکرد دو بانده در جیب یک کاپشن جین خبر داده‌اند.

اگر چه پیش‌تر تلاش‌هایی برای ادغام آنتن‌های رادیویی در لباس‌ها صورت گرفته بود، اما این نمونه جدید از فناوری MIMO بهره می‌برد که آن را از نمونه‌های قبلی متمایز می‌کند. این آنتن کوچک که تنها 24 در 24 میلی‌متر اندازه دارد، قابلیت اتصال به فرکانس‌های 5G زیر 6 گیگاهرتز (به طور دقیق‌تر در 3.5 گیگاهرتز) و وای-فای در 5.2 گیگاهرتز را دارد، در حالی که نمونه‌های قبلی فاقد چنین قابلیت‌هایی بودند.

در این تحقیق، پارچه جین به عنوان ماده اصلی برای تعبیه آنتن انتخاب شده است، اما پژوهشگران معتقدند که سایر پارچه‌های متداول مانند پنبه، نمد و ابریشم نیز می‌توانند گزینه‌های مناسبی باشند. نکته جالب این است که این آنتن‌ها در هر دو جهت افقی و عمودی انعطاف‌پذیر بوده و عملکردش دچار افت نمی‌شود، که این خود یک ویژگی مهم در توسعه لباس‌های هوشمند به شمار می‌آید.

یکی از نگرانی‌های مهم درباره این فناوری، میزان انرژی جذب شده توسط بدن انسان است که با شاخصی به نام SAR (نرخ جذب مخصوص) سنجیده می‌شود. جالب اینجاست که حتی با وجود قرار گرفتن این آنتن در نزدیکی قلب انسان، میزان جذب انرژی آن در محدوده استانداردهای ایمنی تعیین شده توسط مراجع نظارتی قرار دارد، بنابراین مشکلی از این بابت گزارش نشده است.

البته، یکی از چالش‌های بزرگ پیش روی این فناوری، تأمین انرژی پایدار برای آنتن‌های تعبیه شده در لباس‌ها است. این مقاله به راهکار مشخصی برای تأمین برق این آنتن‌ها اشاره نکرده است، و این مسئله همچنان یک چالش فنی مهم محسوب می‌شود. در حالی که ایده لباس‌های هوشمند هیجان‌انگیز است، یافتن راهی برای تأمین انرژی مداوم و در عین حال غیرمزاحم، همچنان به تحقیق و توسعه بیشتر نیاز دارد.

آیا این همان لحظه‌ای است که 5G خودش را نشان می‌دهد؟

با وجود تبلیغات گسترده، 5G هنوز نتوانسته صنعت الکترونیک مصرفی را متحول کند

وقتی اولین گوشی‌های هوشمند مجهز به 5G در اوایل سال 2019 معرفی شدند، شرکت‌های تولید کننده و اپراتورهای مخابراتی آن را به عنوان یک جهش بزرگ در فناوری ارتباطات معرفی کردند. 5G به عنوان جایگزین استاندارد 4G LTE، کاهش تأخیر، افزایش چشمگیر پهنای باند چند گیگابیتی، پایداری بیشتر اتصال و بهره‌وری بالاتر طیف بی‌سیم را وعده داده بود. اما آیا این وعده‌ها واقعاً عملی شدند؟

با وجود کمپین‌های تبلیغاتی گسترده، واکنش مصرف کنندگان به فناوری 5G چندان چشمگیر نبوده است. بسیاری از کاربران تفاوت بین فرکانس‌های زیر 6 گیگاهرتز و موج میلی‌متری (mmWave) را نمی‌دانند، مصرف بالای باتری در گوشی‌های 5G یکی از نگرانی‌های اصلی بوده، و از همه مهم‌تر، کاربران احساس نمی‌کنند که این فناوری یک پیشرفت انقلابی نسبت به 4G LTE باشد.

علاوه بر این، ظهور نظریه‌های توطئه عجیب و غریب، پست‌های جنجالی در شبکه‌های اجتماعی، و تنش‌های ژئوپلیتیکی بین غرب و چین بر سر زیرساخت‌های 5G باعث شد که این فناوری در سال‌های اخیر بیش از پیش با چالش‌های غیرتکنیکی مواجه شود.

با این حال، شاید تعبیه آنتن‌های 5G در لباس‌ها بتواند بالاخره یک کاربرد نوآورانه برای این فناوری ارائه دهد. در واقع، لباس‌های هوشمند ممکن است به اولین “برنامه کاربرد واقعی و متفاوت” برای 5G تبدیل شوند.

آینده لباس‌های هوشمند؛ رؤیا یا واقعیت؟

پژوهشگران درباره آنتن‌های تعبیه شده در منسوجات اظهار داشته‌اند که این فناوری در حوزه‌هایی مانند بهداشت و درمان، نظامی، ورزش، هوافضا و بسیاری دیگر کاربردهای بالقوه‌ای دارد. البته، برای اینکه لباس‌های هوشمند به جریان اصلی بازار راه پیدا کنند، باید چالش تأمین انرژی حل شود. در حال حاضر، آنتن‌های تعبیه شده در لباس‌ها همچنان در مرحله تحقیقاتی هستند، و احتمالاً چندین سال طول خواهد کشید تا به یک محصول تجاری تبدیل شوند.

با این حال، با توجه به رشد سریع فناوری اینترنت اشیا (IoT) و افزایش محبوبیت گجت‌های پوشیدنی، ایده لباس‌های هوشمند دیگر یک رؤیا نیست. این فناوری می‌تواند به پایش علائم حیاتی بدن، کاهش وابستگی به دستگاه‌هایی مانند ساعت‌های هوشمند، و بسیاری از کاربردهای دیگر کمک کند.

مطمئناً کاربردهای این فناوری در حوزه‌های سلامت، امنیت و هوانوردی بسیار هیجان انگیز خواهد بود. دیدن پیشرفت‌های جدید در فناوری 5G واقعاً جذاب است، حتی اگر هنوز در مراحل آزمایشی باشد. بدون شک، آینده ارتباطات بی‌سیم، هوشمندتر و یکپارچه‌تر از همیشه خواهد بود.