foto: Christoph Scholz / Flickr/5G-Funkturm mit 5G
Technologie 5G již dávno není pouhou záležitostí mobilních sítí, ale již několik let probíhá v IT laboratořích po celém světě výzkum jejich využití v jiných oblastech dopravy nebo bezpečnosti. V Poslanecké sněmovně byl k tomuto zásadnímu tématu uspořádán v minulém týdnu summit.
Sněmovní summit s názvem 5G sítě uskutečněný v úterý 30. ledna 2024 v PSP České republiky byl zaměřen na využití technologie 5G sítí v různých odvětvích služeb od dopravy po komerční využití v oblasti bezpečnosti. Akce byla pořádána poslancem Ing. Liborem Turkem, Ph.D. (SPOLU) pod záštitou předsedy hospodářského výboru Mgr. Ivana Adamce (SPOLU).
Na úvod kulatého stolu poslanec Turek všechny účastníky z řad poslanců, odborníků a novinářů náležitě přivítal a vysvětlil důležitost problematiky 5G sítí v současné době. Turek se podle vlastních slov před krátkou dobou zúčastnil konference na stejné téma a technologie ho velice zaujala. Představuje totiž obrovský potenciál využití v oblasti robotiky, 3D rekonstrukce terénu, sledování potenciálně problematických terénů, automobilového průmyslu, použití UAV, konceptu smart cities a dalších.
Síť 5G je podobně jako 4G nebo 3G celulární sítí založenou na rozdělení geografické oblasti do specifických buněk, z nichž každá má svou stanici. Ty jsou vzájemně propojeny většinou skrze optická vlákna, která anténám poskytují mimo jiné také internetové připojení. Ke každé stanici, která podle svého specifického výkonu pokrývá určitou geografickou oblast, se mohou jednotlivá koncová zařízení připojovat skrze rádiové vlny na specifické frekvenci.
Jednotlivé stanice spolu proto vytvářejí vzájemně propojenou jednotnou síť a v okamžiku, kdy se jedno koncové zařízení dostane z dosahu jedné z antén, automaticky se připojí k jiné. Tato změna se však kvůli velmi rychlé přenosové rychlosti dat v 5G síti na koncovém zařízení projeví pouze zanedbatelně. Technologii distribuce rádiových vln pomocí 5G sítě v současné době využívají především mobilní sítě, ale v budoucnu by mohla být použita v mnohem širších oblastech služeb, mezi které patří doprava, ale především také bezpečnostní technologie.
První blok summitu v PSP ČR byl věnován vysvětlení problematiky 5G sítí. S prvním příspěvkem vystoupil technický ředitel české společnosti COM PLUS, Jaroslav Hercík, který vysvětlil hlavní bezpečnostní výhody 5G sítí oproti jiným způsobům síťového připojení. Podle Hercíka je totiž 5G síť tvořena z antén připojených k serverovně zajišťující fungování systému a každé zařízení, které se k síti připojí, musí mít souhlas. Technologie 5G tak umožňuje uživateli vytvořit čistě privátní a uzavřenou síť jejíž specifikace a funkce vybírá správce. Hercík dále uvedl, že kromě komunikace síť umožňuje sdílení různých typů, především také citlivých dat, které jsou tímto způsobem při přenosu v bezpečí.
Následující panel kulatého stolu byl zaměřen na konkrétní použití 5G sítí v železniční dopravě. S příspěvky v této části vystoupili zástupce švýcarské pobočky společnosti NOKIA Stefan Weidmann a zaměstnanec belgické pobočky Marc Lauwers. Hned v úvodu své prezentace Weidmann vysvětlil, že v současné době je pro přenos hlasové a datové komunikace na železnici určené pouze pro použití zaměstnanci (strojvedoucí, dispečeři, výpravčí, posunovači apod.) používána technologie GSM-R. Ta funguje na principu antén rozestavěných kolem trati v rozmezí přibližně 7-15 km, které umožňují nepřetržité připojení různých koncových zařízení k jedné síti. Tento dosavadní systém je sice založen na technologii 2G, ale obecně se podle Weidmanna v železniční dopravě předpokládá, že GSM-R dosáhne své životnosti v roce 2030.
Moderní doba totiž, dle Weidmannových slov, vyžaduje, aby byla dosavadní komunikace probíhající pouze interně a spočívající především v hlasových přenosech, obohacena o přenášení dalších druhů digitálních dat, ale také jednání se zákazníky a širší komerční využití. Systém by proto mohl být v budoucnu kupříkladu použit také pro prodej jízdenek. Pro přistoupení k tomuto kroku je však podle Weidmanna třeba technologii GSM-R v dohledné době co nejdříve nahradit. Evropské země ve spojení s některými asijskými státy proto již několik let vyvíjejí systém s označením FRMCS (Future Railway mobile Communication System), který by měl pro přenos dat využívat již technologii 5G.
Pro nový systém byly vymezeny frekvence 874,4–880-0 MHz, 919,4–925,0 MHz a také nespárované frekvenční pásmo 1900–1910 MHz. Tyto frekvence musí podle nařízení Evropské komise pro účely železniční dopravy vymezit každý členský stát Unie. Stefan Weidmann ve svém příspěvku proto uvedl konkrétní příklad těchto testů, které jsou prováděny v rámci německého projektu s názvem Digitale Schiene. Ten realizuje Deutsche Bahn ve spojení s dodavateli technologií, mezi které patří také společnost NOKIA.
Digitale Schiene chce podle Weidmanna dosáhnout tří zásadních cílů: zajistit plně automatizovaný provoz trati; sledovat každý vlak v reálném čase v jeho specifické geografické poloze; a v budoucnu ze získaných dat následně pomocí umělé inteligence vytvořit logistické plány pro alokaci vlaků. K těmto cílům by na základě informací Weidmanna mělo dojít právě díky použití technologie 5G sítí na železnici.
Prvním krokem je digitalizace, při které dojde k umístění antén podél tratí a vytvoření jednotné sítě. Po následném připojení různých druhů zařízení do této sítě by na základě druhého kroku podle Weidmanna mělo dojít k přechodu na automatizaci. Nejen doprava vlaků, ale také veškeré zabezpečovací zařízení totiž díky existenci sítě bude možné ovládat na dálku, čímž současně dojde ke zefektivnění dopravy. Budou totiž zjištěny neefektivní bloky mezi jednotlivými spoji na trati, které budou moct být postupně eliminovány. Tento krok tak bude vést k většímu zhuštění a současně zefektivnění využití tratí.
Podle výše uvedených informací je patrné, že technologie FRMCS je již od roku 2020 několik let úspěšně testována a dle sdělení jednoho z dodavatelů, společnosti NOKIA, existuje dostupná technologie pro její realizaci na železnici. Ve spojení s touto změnou však existuje jeden zásadní problém. Instalace technologie a výměna zařízení bude časově náročnou záležitostí a pro implementaci je potřeba alespoň 5-6 let.
Stefan Weidmann proto na sněmovním summitu přítomné poslance důrazně upozornil na to, že s náhradou starší GSM-R za technologii FRMCS pracující s 5G sítěmi je třeba začít co nejdříve. České republice totiž na implementaci nových systémů zbývá jen 6 let, ale výroba potřebných zařízení a modernizace stávajících bude sama několik let trvat.