Simulação computacional é a chave para a eficácia e segurança do 5G

No início dos anos 80, o 1G remeteu a população à tecnologia analógica. Dez anos depois, o 2G possibilitou a transmissão digital de dados, quando a sociedade passou a ter acesso à tecnologia SMS. Nos anos 2000, o apogeu do 3G torna possível a troca de arquivos, e-mails e acesso à internet nos celulares. Uma década depois, o 4G surge permitindo o acesso a dispositivos móveis de maior velocidade, plataformas de streaming e videochamadas se tornam possíveis. Hoje, nada disso se compara ao 5G. A diferença é grande e com potencial para conectar praticamente tudo: celulares, computadores pessoais, computadores corporativos, equipamentos fabris, carros, controle de trânsito inteligentes, entre outros dispositivos eletrônicos. Atenta a esse movimento, a ESSS, multinacional brasileira focada em simulação, vem estudando o impacto da implementação dessa tecnologia no País.

As aplicações que usam as soluções da companhia vão desde dispositivos com antenas até grandes e complexos sistemas de comunicação. Entre os ambientes em que o 5G estará presente, três ganham destaque: ambientes urbanos, onde há uma demanda maior por internet de alta velocidade; os industriais, onde a tecnologia terá benefícios para uma produção mais eficiente, e os ambientes rurais, onde o agronegócio poderá se beneficiar com o 5G no controle de produção e distribuição, por exemplo.

“A forma como vamos interagir e como a tecnologia vai se expor passará por mudanças, é aí que a simulação entra. Pesquisamos o 5G no Brasil há pelo menos dez anos, e agora é que a implementação entra em cena. Isso vale tanto para estrutura das cidades, mas também se aplica para setores industriais e fabris. Sensores, internet, integração de sistemas… tudo será aprofundado nesta tecnologia em que somos pioneiros”, contextualiza Luiz Gustavo Amaral, Especialista de negócios na ESSS.

Com todos os benefícios que essa tecnologia irá trazer, muitos desafios também deverão ser superados para a correta operação do sistema. Com a operação em mais altas frequências, as atenuações de sinal também serão maiores, isso reflete diretamente em uma cobertura menor. Para que o 5G realmente funcione como desejamos, as antenas deverão ser corretamente posicionadas e a complexidade do projeto desses produtos também será maior. No caso da aviação, os desafios podem ser ainda maiores, sendo necessário estudos de interferência entre aviões e a rede 5G, para garantir a segurança de ambos sistemas.

A possível interferência do 5G na aviação
Utilizado desde o fim da segunda guerra mundial pela aviação, o rádio altímetro — transmissor- receptor de ondas de rádio que permite a medição da altura de maneira precisa em relação ao solo — pode sofrer interferências com o 5G. Isso porque a banda de frequência operada pelo rádio altímetro dos aviões é de 4.200 a 4.400 megahertz, enquanto a faixa de frequência do 5G opera entre 3.700 a 3.980 megahertz. Entre a frequência mais alta do 5G e a mais baixa da aviação, a diferença é de apenas 200 megahertz. Para os padrões de segurança da aviação, esse é um nível muito próximo, podendo impactar na qualidade de recepção do sinal nas aeronaves. Esse é o caso, principalmente, dos Estados Unidos. Como em cada local do globo a frequência dedicada ao 5G muda, esse problema pode ficar mais brando, como é o caso do Brasil.

Enquanto não há certeza de que ocorrerá interferências, órgãos reguladores seguem fazendo testes. Em solo nacional, a frequência máxima será de 3.700 megahertz, ou seja, há uma margem maior para que a aviação não seja afetada. Em países como Japão e Coreia do Sul, que já utilizam o 5G, não há interferência na aviação, por exemplo.

Como a simulação pode ajudar
A simulação computacional é uma das principais apostas da tecnologia para ajudar a garantir a segurança das aeronaves com o funcionamento do 5G. Uma das várias possibilidades das soluções Ansys é prever esses efeitos de interferência e facilitar a implementação de soluções para mitigação. Ao prever as possíveis interferência, os engenheiros podem mitigar esses efeitos e aprimorar a segurança de ambos os sistemas. Para problemas mais complexos de interferência, existem recursos exclusivos para rapidamente identificar os impactos na operação do sistema do avião.

O que esperar do futuro com o 5G
“Digitalização, indústria 4.0 e Digital Twin são temas interessantes que deverão ser desenvolvidos com a implementação do 5G. Outra palavra que sempre paira quando essa tecnologia é abordada é latência, ou seja, o tempo de resposta que uma determinada ação do usuário tem em relação a uma resposta do sistema. O 5G tem uma latência muito menor quando comparado com outras tecnologias, o que possibilita aplicações que precisam de ações em tempo real e com muita precisão como em medicina e educação”, afirma Amaral.

Para Igor Feliciano da Costa, Especialista de negócios na ESSS, muitos serviços e empresas deverão surgir com esse avanço tecnológico. “A forma como enxergamos o mundo vai mudar também. São muitos os impactos positivos que o 5G pode trazer para a humanidade. Um exemplo é aquela cena clássica de filme futurista, onde você tem vários carros andando juntos na estrada, que funcionam de forma automatizada e que não se chocam, pois existe um algoritmo por trás otimizando esse deslocamento. Quando estivermos extraindo todo o potencial dessa tecnologia, daqui alguns anos, ela vai propiciar uma conectividade entre diferentes componentes, o que permite que um carro se comunique com outro, evitando trânsito e acidentes. O carro que freia sozinho, avisa simultaneamente o carro de trás, permitindo uma resposta muito mais rápida. Essa interconexão pode chegar num nível avançado, com um sistema de controle mais eficiente, melhora do fluxo de carros e maior velocidade. É esse tipo de mudança na sociedade que, antes impensável, começa a entrar na viabilidade”, finaliza.