ต้องยอมรับว่าปัจจัยหนึ่งที่คอยขับเคลื่อนหรือหล่อเลี้ยงโลกของเรานั้นคือ อินเทอร์เน็ต ซึ่งก่อให้เกิดเทคโนโลยีตามมาอีกมากมาย ตั้งแต่ยุคก่อนประวัติศาสตร์ เทคโนโลยีการสื่อสารอาจมีเพียงแค่สัญญาณควันไฟ หรือสัญญาณเสียงกลอง แต่ปัจจุบันเทคโนโลยีได้พัฒนาไปไกลมาก จากที่คิดว่าคงมีแค่ในภาพยนตร์หรือในจินตนาการ กลับกลายเป็นจริงเกือบทุกสิ่ง และมันกำลังเข้ามาเป็นส่วนหนึ่งของร่างกาย เพราะมนุษย์มีความพยายามในการคิดค้น พัฒนาเทคโนโลยีอย่างไม่หยุดยั้ง เพื่อทำให้การดำรงชีวิต และการสื่อสารนั้นง่ายและสะดวกสบายมากขึ้น

ย้อนอดีตกลับไป เทคโนโลยีการสื่อสารของโลกถูกแบ่งเป็นยุค และแต่ละยุคมีความแตกต่างกันแค่ไหน? เราไปดูกัน

1G (First Generation)

ยุคเริ่มต้น ย้อนกลับไปเมื่อประมาณปี พ.ศ. 2522 การสื่อสารผ่านระบบแอนะล็อกได้ถูกนำมาใช้เพื่อพัฒนาให้เกิดเป็นระบบสื่อสารไร้สาย มันคือการใช้สัญญาณวิทยุในการส่งคลื่นเสียง จากเดิมที่ใช้สายส่งสัญญาณ กลายเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ในยุคนั้นแม้ว่าจะมีโทรศัพท์เคลื่อนที่ใช้กันได้แล้ว แต่มันมีขนาดใหญ่เทอะทะ น้ำหนักมาก พกพาไม่สะดวก และที่สำคัญมันสามารถใช้งานได้เพียงการโทรออก และรับสายเท่านั้น

2G (Second Generation)

ยุคพัฒนา อีกราว 10 ปีต่อมา การส่งสัญญาณเสียงผ่านระบบแอนะล็อกก็ได้ถูกทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยการนำมันไปเข้ารหัสด้วยระบบดิจิทัล ทำให้โทรศัพท์ในยุคนี้ทำได้มากกว่าการโทรออก และรับสาย ยุคนี้ถือเป็นการเริ่มต้นยุคทองของโทรศัพท์เคลื่อนที่เลยก็ว่าได้ ผู้ผลิตต่างแข่งขันกันผลิตโทรศัพท์ให้มีขนาดเล็กลง น้ำหนักเบาขึ้น และสามารถส่งข้อความได้ แม้จะเป็นข้อความสั้น ๆ

สำหรับยุคนี้สามารถแบ่งเทคโนโลยีได้อีก 2 ยุคย่อย ๆ นั่นคือยุค 2.5 G ซึ่งเป็นช่วงที่มีการนำเทคโนโลยีที่เรียกว่า GPRS (General Packet Radio Service) เข้ามาใช้งานกับระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ ทำให้การส่ง SMS หรือข้อความตัวอักษรสั้น ๆ และการส่ง MMS หรือการส่งข้อความแบบรูปภาพถือกำเนิดขึ้น ความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุดแม้จะทำได้เพียง 115 Kbps (แต่ถูกจำกัดการใช้งานจริงอยู่ที่ 40 kbps) แต่ก็นับว่าเป็นการรับส่งข้อมูลทางโทรศัพท์ที่รวดเร็ว ต่อมายุค 2.75 G เป็นช่วงเวลาที่มีความพยายามในการพัฒนาความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลให้สูงขึ้น โดยการนำเทคโนโลยีที่เรียกว่า EDGE (Enhanced Data Rate for Global Evolution) เข้ามาใช้ ซึ่งทำให้การรับ-ส่งข้อมูลเร็วกว่าแบบ GPRS ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการพัฒนาอินเทอร์เน็ตแบบไร้สาย สามารถเริ่มเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตได้ เริ่มมีการใช้งานเว็บไซต์ต่าง ๆ ซึ่งความเร็วในการรับส่งข้อมูลอยู่ระหว่าง 70 - 180 kbps

3G (Third Generation)

ยุคก้าวกระโดด ในราวปี พ.ศ. 2544 เป็นการเริ่มเข้าสู่ยุค 3G ถือเป็นจุดเริ่มต้นของสมาร์ทโฟนที่เราใช้งานกันในปัจจุบัน เป็นยุคที่มีการพัฒนาทั้งความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล และการเชื่อมต่อเครือข่ายให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ทำให้เกิดการพัฒนาอุปกรณ์และโปรแกรมเพื่อใช้งานขึ้นมาอย่างมากมายและหลากหลาย นับเป็นการขยายขีดความสามารถในการรับ-ส่งข้อมูลให้เร็วยิ่งขึ้น เกิดการพัฒนาโปรแกรมการใช้งานแอปพลิเคชันเพื่อใช้งานบนโทรศัพท์ได้อย่างกว้างขวาง เป็นจุดเริ่มต้นของการสื่อสารผ่านวีดีโอคอล ถือเป็นยุคเฟื่องฟูของเทคโนโลยีการสื่อสารอย่างยิ่ง แม้ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลสูงสุดจะอยู่ที่ 42 Mbps แต่ก็นับว่าเป็นความเร็วที่พลิกโฉมหน้าของการสื่อสารบนโลกใบนี้ไปอย่างรวดเร็ว

4G (Fourth Generation)

ยุคแก้ไขช่องโหว่ง เป็นยุคที่มีความพยายามพัฒนาความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล และเกิดแอปพลิเคชันใช้งานบนโทรศัพท์มือถืออย่างมากมาย มันเริ่มต้นเมื่อราว ๆ ปี พ.ศ. 2552 ถือเป็นช่วงเวลาแห่งการนำข้อบกพร่องจากยุคก่อนมาพัฒนาให้สามารถใช้งานได้ดีมากขึ้น ในเรื่องของความเร็วของการรับ-ส่งข้อมูล โดยมีการนำเทคโนโลยี LTE (Long Term Evolution) รวมถึงเทคโนโลยีอื่นๆอีกมากมาย เข้ามาใช้เพื่อเพิ่มพลังให้เร็วขึ้นกว่ายุค 3G และถือเป็นจุดเริ่มต้นของยุค IoT (Internet Of Thing) ที่อุปกรณ์ไฟฟ้า อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ และโทรศัพท์มือถือ สามารถสื่อสารกันได้ เชื่อมต่อกันได้ และสามารถทำงานอัตโนมัติ ความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลสูงสุดถึง 1 Gbps ซึ่งนำความเปลี่ยนแปลงเข้ามาสู่ผู้คนบนโลกใบนี้มากมาย เช่น เราสามารถทำการประชุมทางไกลได้อย่างง่ายดาย รวดเร็ว ประหยัด และชัดเจนมากขึ้น เราสามารถรับชมภาพยนตร์ เพลงโปรด หรือแม้แต่เล่นเกมที่มีความซับซ้อนได้อย่างลื่นไหลมากขึ้น ส่งผลให้ผู้คนในยุคนี้เริ่มใช้ชีวิตติดกับโทรศัพท์มือถือกันมากขึ้น

5G (Fifth generation)

ยุคเชื่อมต่อ ยุคนี้เกิดจากความพยายามในการพัฒนาระบบให้ดีขึ้นกว่า 4G โดยเกิดขึ้นในหลายประเทศพร้อมๆกัน เช่น จีน ญี่ปุ่น อังกฤษ เกาหลีใต้ รวมไปถึงกลุ่มสหภาพยุโรป หลายประเทศกำลังพยายามพัฒนาแนวคิดด้าน Internet of Thing และ Machine to Machine ซึ่งเป็นการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น เครื่องมือ ยานพาหนะ และอาคารสิ่งก่อสร้างที่มีการติดตั้งวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ซอฟต์แวร์ เซ็นเซอร์ และเครือข่ายเข้าด้วยกัน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์เหล่านี้สามารถส่งผ่านข้อมูลถึงกัน โดยมีความล่าช้าของเวลาน้อยมากและมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลสูงสุดถึง 20 Gbps การผสานความสามารถในการรับ-ส่งข้อมูลให้เร็วมากขึ้นในระดับดังกล่าวกับอุปกรณ์เครื่องมือมากมายนับเป็นเป้าหมายและความคาดหวังของหลายประเทศ เพราะถือเป็นจุดเริ่มต้นสู่การควบคุมเครื่องมือและอุปกรณ์ต่าง ๆ ให้เกิดการตอบสนองได้อย่างแม่นยำมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้การทำงานหลายอย่างเข้าถึงความต้องการของสาธารณะได้แม้อยู่ในที่ห่างไกล เช่น การผ่าตัดผ่านระบบอินเตอร์เน็ต การขนส่งระยะไกล การเดินทางด้วยยานพาหนะไร้คนขับ หรือแม้แต่การให้บริการในร้านอาหาร

เห็นได้ว่าตั้งแต่ยุค 3G เป็นต้นมา ทิศทางโลกได้เน้นการพัฒนาด้านเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สาย ให้มีความเร็วมากยิ่งขึ้น เสถียรมากขึ้น เชื่อมต่อและทำงานแบบอัตโนมัติ และพัฒนาให้เข้ามาเป็นส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกาย ที่สามารถสั่งการผ่านระบบสมอง หรือการเขียนคำสั่งให้ประมวลผลได้อย่างแม่นยำ

6G อนาคตที่กำลังเริ่มต้น

6G คือยุคที่ระบบการสื่อสารไร้สายบนโทรศัพท์มือถือของเราจะก้าวข้ามข้อจำกัดหลายอย่างไปจากเดิม มันจะเป็นการเชื่อมต่อที่มีความเสถียร และรวดเร็วขึ้นกว่าเดิมหลายเท่า เป็นการนำเอาเทคโนโลยี AI (Artificial Intelligent) เข้ามาผสมผสานกับระบบอินเตอร์เน็ต และโปรแกรมที่ใช้ในอุปกรณ์สื่อสารของเราได้ ซึ่งทำให้ระบบเกิดการเรียนรู้ ปรับเปลี่ยนและแก้ปัญหาหลายอย่างได้ด้วยตัวเอง และช่วยตัดสินใจแทนเราได้ในบางเรื่อง เช่น การขับขี่ยานยนต์ไร้คนขับ การวิเคราะห์ปัญหาการเดินทาง การทำงาน และความช่วยเหลือต่างๆ เป็นต้น คาดการณ์ว่าเทคโนโลยีในยุคนี้จะนำความสะดวกสบายมาสู่มนุษย์มากมาย และแน่นอนว่ามันก็จะเข้ามาปรับเปลี่ยนวิถีชีวิตของพวกเราไปอีกเช่นกัน และเทคโนโลยียุค 6G นี้ก็อยู่ไม่ไกลจากที่เราคาดการณ์ไว้

เมื่อวันที่ 6 พฤศจิกายน พ.ศ. 2563 ประเทศจีนได้ปล่อยดาวเทียมรับสัญญาณระบบ 6G ขึ้นสู่อวกาศเป็นตัวแรกของโลก โดยมีชื่อว่า UESTC (University of Electronic Science and Technology of China) หรือ Star-Era 12 การที่หันไปใช้ดาวเทียมในการส่งสัญญาณ เพราะจะทำให้เกิดการกระจายของสัญญาณได้ไกล และเป็นวงกว้าง แถมยังทำให้การบริหารจัดการด้านเครือข่ายง่าย และสะดวกมากยิ่งขึ้น ซึ่งสัญญาณ 6G นี้จะใช้พลังงานน้อยกว่าและมีความเร็วมากกว่าระบบ 5G ถึง 100 เท่า โดยเทคโนโลยี 6G ใช้คลื่นความถี่ที่มีชื่อว่า เทราเฮิรตซ์ (Terahertz Wave: THz) โดยมีความถี่คลื่นระดับ 300–3,000 กิกกะเฮิรตซ์ (GHz) หรือ 300,000-3,000,000 เมกกะเฮิรตซ์ (MHz) ซึ่งเป็นคลื่นความถี่ระดับไมครอน ที่มีความถี่ช่วงคลื่น (sine wave) อยู่ที่ 10 ไมโครเมตร (um) - 1 มิลลิเมตร (mm) คลื่นเทระเฮิรตซ์เป็นช่วงคลื่นที่อยู่ตรงกลางระหว่างคลื่นไมโครเวฟและอินฟราเรด โดยช่วงความถี่แบบนี้ในทางอิเล็กทรอนิกส์ (Electronics) ถือว่าเป็นความถี่ที่สูงมาก แต่ในทางทัศนศาสตร์ (Photonics) ถือว่าเป็นความถี่ที่ต่ำมาก ในเรื่องขอความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงสุด 100 Gbps

ช่วงคลื่นความถี่

ช่วงสเปกตรัม

เทคโนโลยี 6G ใช้ช่วงคลื่นความถี่ที่เรียกว่า เทราเฮิรตซ์ ซึ่งมีอีกชื่อว่า เทเรย์ (T-ray) ซึ่งมีประโยชน์ในหลายด้าน เช่น ด้านการแพทย์ เราสามารถนำคลื่นช่วงนี้มาใช้วินิจฉัยทางการแพทย์ โดยการสแกนร่างกาย หรือสร้างภาพบนแผ่นฟิล์มแทน เอ็กซ์เรย์ (X-ray) ได้ เนื่องจากเอ็กซ์เรย์ที่ใช้กันในปัจจุบัน เป็นการนำรังสีเอ็กซ์มาใช้ในการสแกนร่างกาย ซึ่งมีผลร้ายต่อโมเลกุล และเนื้อเยื้อในร่างกาย แต่คลื่นเทเรย์เป็นคลื่นรังสีอีกช่วงหนึ่งที่สามารถแยกแยะของเหลว และเนื้อเยื่อได้อย่างชัดเจน คล้ายการตรวจแบบเอ็มอาร์ไอร์ (Magnetic resonance imaging: MRI) แต่จะไม่มีการตกค้างของรังสี หรือมีผลร้ายต่อโมเลกุลในร่างกาย ด้านการตรวจสอบความปลอดภัย คลื่นเทเรย์มีอำนาจทะลุทะลวงผ่านวัสดุต่าง ๆ โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหาย ทำให้สามาถใช้ในการสแกนตรวจดูวัตถุได้ แต่ยังไม่สามารถสแกนทะลุผ่านวัสดุประเภทโลหะได้ ซึ่งถือเป็นข้อด้อยของคลื่นเทราเฮิรตซ์ นอกจากนี้ยังมีด้านเกษตรและอาหาร เนื่องจากคลื่นเทราเฮิรตซ์นี้มีความไวต่อความชื้น และน้ำมาก ทำให้สามารถแยกแยะความชื้น ความแห้ง และน้ำ จึงสามารถนำมาใช้ในเทคโนโลยีการถนอมอาหารได้อีกด้วย

แม้จะมีการเริ่มต้นในการพัฒนาเทคโนโลยี 6G นี้ขึ้นบ้างแล้วในหลายประเทศ แต่ก็ยังคงต้องใช้เวลาในการพัฒนาอีกระยะหนึ่งเพื่อให้เกิดความพร้อมที่สุดในการใช้งาน ซึ่งอาจยาวนานถึง 10 ปี หรือ 20 ปี เพราะเทคโนโลยีนี้ในปัจจุบันเป็นเพียงการวิจัย และทดลอง เพื่อหาสิ่งที่จะเข้ามาช่วยให้เทคโนโลยีการสื่อสารนั้นดีกว่าเดิม และยังต้องพัฒนาอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มารองรับให้สามารถใช้งานได้จริง แต่คงไม่ไกลเกินเอื้อม เพราะมนุษย์ไม่เคยหยุดคิดค้น พัฒนา และโลกยังต้องการสิ่งที่ดีที่สุดเสมอ

ที่มารูปภาพ:

[1]

[2]

แหล่งข้อมูลอ้างอิง:

[1] GPRS,EDGE (เอดจ์),เทคโนโลยี 3G และ 4G[อินเทอร์เน็ต]. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[2] เทคโนโลยียุค 4G (Forth Generation)[อินเทอร์เน็ต]2013. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[3] เทคโนโลยีสุดขอบแบบ Edge และ 5G มันคืออะไร และเกี่ยวข้องกันอย่างไร[อินเทอร์เน็ต]. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[4] Edge และ Cloud ในยุคโรงงานอัจฉริยะ[อินเทอร์เน็ต]2563. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[5] วิวัฒนาการโทรศัพท์เคลื่อนที่ ตอนที่ 4[อินเทอร์เน็ต]2558. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[6] 6G โครงข่ายในอีก 10 ปีข้างหน้า[อินเทอร์เน็ต]. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

[7] 6G เทคโนโลยีที่จีนกำลังเริ่มพัฒนา[อินเทอร์เน็ต]2019. (เข้าถึงเมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2564) เข้าได้จาก:

เรียบเรียง: วรรณวจี สุจริตธรรม

ตรวจทาน: วิจิตรา สุริยกุล ณ อยุธยา

กองวิชาการเทคโนโลยีและนวัตกรรม สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาติ