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A tecnologia celular mudou a maneira como os seres humanos entendem e interagem com o mundo e uns com os outros. É difícil pensar em outra tecnologia que moldou mais fortemente a vida no século 21.

A tecnologia mais recente - a quinta geração de padrões móveis, ou 5G - está atualmente sendo implantada em vários locais ao redor do mundo. Isso levanta uma questão óbvia. Que fatores impulsionarão o desenvolvimento da sexta geração da tecnologia móvel, ou 6G? Como o 6G será diferente do 5G, e quais tipos de interação e atividade ele permitirá que não serão possíveis com o 5G?

Estas perguntas têm sido respondidas de certa forma por vários pesquisadores ao redor do mundo. Através das pesquisas desses pesquisadores, mapeou-se as limitações do 5G e os fatores que se acredita que irão impulsionar o desenvolvimento do 6G. Uma das conclusões é que inteligência artificial será um dos principais impulsionadores da tecnologia móvel e que o 6G será a força capacitadora por trás de uma geração inteiramente nova de aplicações de inteligência de máquina.

Primeiro, algumas informações básicas. Considerando qualquer critério, o 5G é um avanço bastante significativo em relação ao padrão 4G. As primeiras redes 5G já oferecem velocidades de download de até 600 megabits/s e têm potencial para se tornarem significativamente mais rápidas. Em contraste, o 4G geralmente opera a velocidades de até 28 Mbits/s.

O 5G é obviamente melhor nesse aspecto e pode até substituir muitas conexões fixas, porém, os benefícios mais significativos do 5G vão além desses números de manchete de jornal. As estações rádio base 5G, por exemplo, são projetadas para lidar com até um milhão de conexões, contra as 4.000 que as estações rádio base 4G podem suportar. Isso fará uma grande diferença na comunicação em grandes eventos (jogos, shows, etc.) e permitirá todos os tipos de aplicações para a Internet das Coisas.

Em seguida, temos a latência - o tempo que os sinais levam para viajar pela rede. O 5G foi projetado para ter uma latência de apenas um milissegundo, em comparação com os 50 milissegundos ou mais no 4G. Qualquer jogador de vídeo games dirá a você como isso é importante, porque torna o controle dos personagens do jogo mais responsivo. Além disso, várias operadoras de telecomunicações tem demonstrado como a mesma vantagem torna possível controlar drones com maior precisão e até mesmo realizar telecirurgias usando uma conexão móvel. Tudo isso deve ser possível com requisitos de consumo de energia mais baixos, sendo que alguns requisitos sugerem que os dispositivos 5G devem ter uma vida útil de suas baterias 10 vezes maior do que as dos dispositivos 4G.

Então, como o 6G pode ser melhor que isso? O 6G, é claro, oferecerá velocidades de download ainda maiores - as afirmações atuais dão conta que elas podem se aproximar de 1 terabit/s -, mas que tipo de melhorias transformadoras essa nova tecnologia poderia oferecer? A resposta, é que o 6G permitirá a colaboração em grande escala entre agentes inteligentes, os quais resolverão em conjunto e em tempo real problemas complexos.

Considere o problema de coordenar veículos autônomos em uma grande cidade. Esse é um desafio significativo, visto que cerca de 2.7 milhões de veículos entram em uma cidade como Nova York todos os dias, por exemplo. Os veículos autônomos do futuro precisarão estar cientes de sua localização, ambiente e como este está mudando, além de outros indivíduos na estrada, como ciclistas, pedestres e outros veículos autônomos. Os veículos autônomos precisarão negociar a passagem pelos cruzamentos e otimizar sua rota de forma a minimizar o tempo de viagem.

Esse é um desafio computacional significativo e exigirá que os carros criem redes em tempo real, por exemplo, à medida que se aproximam de um cruzamento específico - e então as abandonem quase que instantaneamente. Ao mesmo tempo, eles farão parte de redes mais amplas, calculando rotas e tempos de viagem e assim por diante. Portanto, serão, necessárias grandes quantidades de interações para se resolver problemas distribuídos onde a conectividade massiva, grandes volumes de dados e baixíssima latência além das oferecidas pelas redes 5G serão essenciais.

Claro, este é apenas um exemplo do tipo de colaboração que o 6G tornará possível. Os pesquisadores vislumbram uma ampla gama de outros desafios distribuídos que se tornam tratáveis ​​com esse tipo de abordagem. Estes desafios serão baseados na geração e processamento colaborativo em tempo real de grandes quantidades de dados. Uma aplicação óbvia é a otimização da rede, mas outras incluem monitoramento e planejamento do mercado financeiro, otimização de assistência médica e “previsão do futuro muito próximo” - ou seja, a capacidade de prever e reagir a eventos conforme eles acontecem - em uma escala antes inimaginável.

Agentes com inteligência artificial estão claramente destinados a desempenhar um papel importante em nosso futuro. Para aproveitar o verdadeiro poder de tais agentes, a inteligência artificial colaborativa será a chave. E pela natureza da sociedade do século 21, é claro que essa colaboração só pode ser alcançada por meio de comunicações sem fio.

Existem muitas pesquisas e negociações a serem feitas antes que um conjunto de padrões para o 6G possa ser delineado e finalizado, mas com grande certeza, a inteligência artificial será uma das forças motrizes que moldarão as redes de comunicação do futuro. Nós aqui do INATEL estamos trabalhando para que nossas pesquisas possam contribuir fortemente com esses padrões.

Felipe Augusto Pereira de Figueiredo
Felipe Augusto Pereira de Figueiredo Professor
Graduado em Engenharia Elétrica pelo Instituto Nacional de Telecomunicações (2004), mestre em Engenharia Elétrica pelo Instituto Nacional de Telecomunicações (2011) e doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (2019). Tem mais de 15 anos de experiência em P&D de sistemas de telecomunicações, como GSM, WCDMA, TV Digital, LTE e 5G. Atualmente é professor e pesquisador no INATEL, onde atua na pesquisa e no desenvolvimento de soluções que visam o aumento da eficiência espectral da próxima geração de redes celulares e sem fio.