att döma av det entusiastiska mottagandet av 5G-teknik av regeringar och industri, är vi på gränsen till en teknisk revolution. Ursprungligen introducerad för att hjälpa trådlösa nätverk att hantera ständigt ökande datatrafik på sina nätverk, kommer 5G (dess förespråkare hävdar) att leda till spelförändrande innovationer som fjärroperation, kontroll av förarlösa fordon och mycket mer.
5G, så småningom slated för att ersätta dagens 3G-och 4G-mobilnät, lovar att påskynda dataöverföringshastigheten med 100 gånger eller mer, kraftigt minska latensen (tiden mellan mottagandet av en signal från en cellulär basstation och dess svar) och tillåta mobilnät att hantera mycket mer trådlösa anslutna enheter än för närvarande möjligt.
5G har emellertid blivit intensivt kontroversiellt på många platser, med medborgargrupper och några forskare som uttrycker oro över de möjliga hälsoeffekterna av radiofrekvensenergi (RF) som överförs av 5G-basstationer. Offentlig opposition verkar fokusera på två egenskaper hos 5G-nätverk:
för det första kommer 5G-system att fungera i flera frekvensband, inklusive en som ligger något under (och så småningom kommer att sträcka sig in i) millimetervågsdelen av RF-spektrumet som sträcker sig från 30 till 300 GHz. Medan millimetervågor hittills inte har använts för cellulär kommunikation, har de använts för många andra applikationer, inklusive flygplatsens säkerhetsskannrar, antikollisionsradar för bilar och för att länka dagens cellulära basstationer.
offentliga diskussioner verkar sammanfalla 5G med millimetervågskommunikation. Faktum är att många 5G-nätverk kommer att fungera vid frekvenser nära de som används av nuvarande mobilnät, och vissa kan använda millimetervågor för att hantera hög datatrafik där det behövs.
för det andra kommer 5G-system att förlita sig på en mängd ”små celler” monterade nära abonnenter, ofta på verktygsstolpar som går längs offentliga gator. Dessa små celler kommer att innehålla” smarta ” antenner som överför flera strålar (upp till 64 med nuvarande mönster, så småningom mer), som oberoende kan styras till enskilda abonnenter. De arbetar med mycket lägre effektnivåer än” Makro ” – celler som används av nuvarande system, som vanligtvis ligger på toppen av byggnader i stadsområden.
på lång sikt kommer dessa att kompletteras med pico-celler som är monterade inuti byggnader, som arbetar med ännu lägre effektnivåer. Utsikterna för en dramatisk ökning av antalet källor som sänder RF-signaler är utan tvekan oroande för många medborgare, oavsett de faktiska hälsoriskerna som förstås av hälsovårdsorganen.
USA. Federal Communications Commission (FCC) har gjort införandet av 5G en hög prioritet, paring tillbaka vissa regler och ge lokala samhällen mindre kontroll över placeringen av små celler (även om frågan har varit i rättstvister och detta kan förändras något). Således står samhällen inför införandet av ny infrastruktur som innehåller vad som är, för allmänheten, ny och okänd teknik. Ingenjörer, för sin egen del, är benägna att betrakta 5G som en förlängning av nuvarande (3G, 4G) cellulär teknik.
risken för skador från miljöexponeringar till radiofrekvenssignaler har varit en långvarig oro för många medborgare, vilket ledde till allmänhetens motstånd mot trådlösa basstationer, sändningsanläggningar, mobiltelefoner och annan vanlig teknik. I en 2017—undersökning av 2,450-invånare i sex europeiska länder fann Peter Wiedemann, då vid University of Wollongong i Australien, att 40-procenten av de svarande hade vissa bekymmer, med 12-procent som beskriver sig själva som ”uthålligt bekymrade” – det vill säga ofta tänker och pratar om elektromagnetisk fältexponering.
deras oro fokuserade främst på” ofrivilliga ” exponeringar mot RF-signaler från miljökällor, inklusive cellulära basstationer. Aktivistgrupper, som stöds av en ekokammare av internetwebbplatser, har protesterat mot installationen av Wi-Fi i skolor, trådlösa aktiverade elmätare, cellulära basstationer och annan infrastruktur som överför RF-energi till miljön.
medan nivåer av offentlig exponering för RF-fält från framtida 5G-nätverk inte har undersökts i detalj (få sådana nätverk är i drift och tekniken utvecklas snabbt) verkar det osannolikt att de kommer att vara mycket annorlunda än de från befintliga mobilnät eftersom de grundläggande imperativen för tekniken är desamma: att ge en signal som är tillräckligt stark för att kommunicera med en enskild abonnent men inte tillräckligt stark för att orsaka störningar för användare i angränsande celler.
även nu genomgår mobilnät ”förtätning” (lägger till många små celler) för att hantera sin ständigt ökande datatrafik. Genom att möjliggöra snabbare överföring av data och styrbalkar mot enskilda användare kan 5G faktiskt arbeta för att minska de totala nivåerna av RF—signaler i miljön-men det kommer så småningom att kompenseras av den snabbt växande datatrafiken på mobilnät och av den eventuella översvämningen av trådlösa anslutna enheter som 5G kommer att möjliggöra.
en översyn av MILJÖNIVÅERNA för RF-signaler från 2019 fann emellertid inte en ökning av de totala nivåerna sedan 2012 trots den snabba ökningen av användningen av trådlös kommunikation, delvis på grund av ”förbättringar i effektiviteten hos dessa tekniker och förbättrade effektkontroller för alla sändare.”
från och med 1960-talet har många studier undersökt möjliga biologiska och hälsoeffekter av RF-exponering, och flera tusen artiklar om ämnet finns nu (se Figur 1). Inledningsvis motiverades dessa studier av arbetshälsoproblem för arbetstagare som exponerades på jobbet för höga nivåer av RF-energi från industriell uppvärmning och annan utrustning. På senare tid har många studier gjorts för att undersöka potentiella hälsorisker från miljöexponeringar från kommunikationssystem. Det har nyligen skett en ökning av forskning med millimetervågor, även om ingen vid de exakta (och för det mesta fortfarande obestämda) frekvenserna som ska användas av 5G-system.
millimetervågor absorberas inom cirka 0.5 mm av hudytan, till skillnad från RF-energi vid lägre frekvenser som kan tränga djupare in i vävnaden. Dess uppenbara potentiella faror-termisk skada på hud eller hornhinna i ögat—har undersökts av många studier inklusive många sponsrade av US Air Force som började i mitten av 1990-talet (den nuvarande författaren deltog i flera av dessa) och även studier om okulära effekter av millimetervågor av en grupp vid Kanazawa Medical University i Japan. En av dessa studier var en långsiktig cancerfrämjande studie på möss, som involverade periodiska exponeringar för intensiva pulser av millimetervågor, som inte fann några effekter av exponering; studien har dock oklar relevans för kommunikationssignaler.
förutom relativt få studier som är direkt relevanta för säkerheten innehåller litteraturen många studier som letar efter biologiska effekter av millimetervågor som bedriver slutpunkter som inte kan relateras direkt till möjliga hälsorisker. De flesta av dessa studier rapporterade någon form av biologiska effekter av exponering. De varierar dock mycket i tillvägagångssätt, slutpunkt, exponeringsegenskaper och kvalitet. Många av dessa studier är utforskande och saknar elementära försiktighetsåtgärder för att säkerställa tillförlitliga resultat.
de flesta länder runt om i världen har antagit RF-exponeringsgränser som ungefär liknar nuvarande FCC-gränser. FCC och liknande gränser är utformade för att undvika etablerade risker för RF-energi som är resultatet av överdriven uppvärmning av vävnad. Några länder (till exempel Italien, Belgien och Indien) och städer (som Paris) har antagit lägre gränser för ”försiktighetsskäl” (grovt beskrivet av rubriken ”better safe than sorry”).
dessa är delvis ett politiskt boende för berörda medborgare och delvis en säkring mot möjligheten att låga eller ”icke-termiska” faror kan visas i framtiden. Ryssland och några av dess tidigare allierade i Warszawapakten har också mycket lägre exponeringsgränser, ett arv från det gamla Sovjetunionen.
denna förvirring har funnits i många år, men det har skett liten förändring i bedömningarna från hälsovårdsorganen. I sin granskning 2018 drog Strålsäkerhetsmyndigheten slutsatsen att” trots bristen på etablerad mekanism för att påverka hälsan med svag radiovågsexponering finns det dock behov av mer forskning som täcker de nya frekvensdomänerna, som används för 5G. ” i augusti 2019 meddelade FCC: s ordförande Ajit Pai att kommissionen föreslår att behålla sina nuvarande säkerhetsstandarder för RF-exponering (antagen 1996), med ett uttalande från USA: s direktör. Food and Drug Administration Center for Devices and Radiological Health att ” han tillgängliga vetenskapliga bevis hittills inte stöder negativa hälsoeffekter hos människor på grund av exponeringar vid eller under nuvarande gränser.”
till skillnad från de försiktiga och allmänt lugnande bedömningarna från hälsovårdsorgan har några forskare varnat högt om möjliga faror med 5G.Martin Pall, en pensionerad professor i biokemi vid Washington State University, är den mest synliga forskaren på den offentliga arenan i denna fråga. I många offentliga presentationer och i sin onlinebok om 5G har Pall gjort ett antal sensationella påståenden—till exempel att 5G kommer att orsaka en ”nästan omedelbar” krasch i mänsklig reproduktion ”nästan till noll.”
andra grupper, särskilt i Europa, har pressat på ett moratorium för utbyggnaden av 5G. ett överklagande, undertecknat av245 forskare från och med augusti 2019, rekommenderade ”ett moratorium för utbyggnaden av femte generationen, 5G, för telekommunikation tills potentiella faror för människors hälsa och miljön har undersökts fullständigt.”I ett svar på överklagandet, i slutet av 2017, upprepade Vytenis Andriukaitis (chef för Europeiska unionens kommissionärer) lugnande råd från expertrapporter och indikerade att begäran om att” stoppa distributionen av 5G-produkter verkar för drastisk en åtgärd. Vi måste först se hur denna nya teknik kommer att tillämpas och hur de vetenskapliga bevisen kommer att utvecklas.”Han indikerade att kommissionärerna skulle hålla sig ajour med den framtida utvecklingen.
att ”helt undersöka” potentiella faror med 5G (eller någon annan teknik) är ett öppet program utan en tydlig stopppunkt. Med cellulära kommunikationssystem finns det ett potentiellt obegränsat antal exponeringsparametrar (Frekvens, Modulering, intensitet) som ska undersökas. (Däremot är absorberad effekt, som bestämmer temperaturökning i vävnad, mycket lättare att kvantifiera.) Dessutom hänvisar ”5G” till en uppsättning specifikationer för drift av ett mobilnät, inte till någon särskild källa eller exponeringsfrekvens. Många initiala utrullningar av 5G-nätverk överför faktiskt frekvenser vid effektnivåer som liknar de för nuvarande mobilnät.
förutom Martin Pall och relativt få ytterligare forskare har hälsovårdsorgan inte kommit fram till att exponering för RF-fält på vanliga miljönivåer medför några hälsorisker. Med tanke på denna situation verkar Andriukaitis svar rimligt: se hur vetenskapen utvecklas. Om en tydlig motivering utvecklas för att ändra exponeringsgränser måste regeringar och kommunikationsindustrin anpassa sig.
på grund av den spridda litteraturen om bioeffekter av millimetervågor och den projicerade ökningen av användningen av denna del av spektrumet behövs säkert fler studier om möjliga hälso-och säkerhetsimplikationer av millimetervågor. Det har dock redan varit för många fiskeexpeditioner; högkvalitativ forskning behövs, och även fortsatt övervakning av den vetenskapliga litteraturen av hälsobyråer.
eftersom en persons största exponering för RF-energi är när han eller hon använder en mobiltelefon, kan en berörd individ helt enkelt avstå från att använda en.