Hầu như tất cả các ứng dụng và chương trình trên thiết bị không dây ngày nay đều kết nối liên tục với internet. Chúng ta có thể lấy hình ảnh, video và các tệp khác từ các trung tâm dữ liệu ở rất xa. Các ứng dụng và chương trình sử dụng điện toán đám mây cũng thực hiện quá trình xử lý của chúng tại các trung tâm dữ liệu này. Dữ liệu thường xáo trộn giữa điện thoại và trung tâm dữ liệu trên mạng Wi-Fi hoặc mạng di động. Những dữ liệu đó được truyền qua sóng vô tuyến. Việc “bắn” ra những sóng này cần rất nhiều năng lượng và có thể rất lãng phí. Tuy nhiên, công nghệ 5G mới lại ưu việt hơn hẳn.
Bắt đầu từ năm 2020, các công ty viễn thông đã bắt đầu tung ra mạng di động hoàn toàn mới này. Nó sử dụng tín hiệu Wi-Fi 5 gigahertz tầm ngắn. Chúng hoạt động với tần suất cao hơn nhiều so với các mạng mà chúng đang thay thế. 5G có xu hướng nhanh hơn và sử dụng ít năng lượng hơn. Đến năm 2023, mạng 5G dự kiến sẽ trở thành tiêu chuẩn ở Hoa Kỳ và nhiều quốc gia công nghiệp khác.
Theo đó, mạng di động bao gồm các ăng-ten gửi và nhận sóng vô tuyến. Trước 5G, mỗi ăng-ten này đều nhô ra khỏi đỉnh của một tòa tháp cao. Chúng thường có tần sóng xa vài dặm. Đứng trong khu vực sóng này, điện thoại có thể sử dụng mạng. Tháp càng xa thì điện thoại càng khó nhận tín hiệu.
Mọi người có thể nghĩ rằng 5G sẽ sử dụng các tháp lớn hơn để vươn xa hơn. Thực tế thì ngược lại. 5G dựa trên nhiều lớp sóng hơn, bán kính nhỏ hơn. Các ăng-ten 5G cung cấp tốc độ nhanh nhất chỉ đạt 500m.
“Nếu bạn cộng tất cả các ô nhỏ bao phủ cùng một khu vực với một ô lớn, thì các ô nhỏ sẽ tiêu thụ ít điện năng hơn nhiều”, Kery Hinton - kỹ sư từng làm việc tại Đại học Melbourne ở Victoria, Australia lý giải. Hinton lưu ý rằng các tế bào nhỏ sẽ ít lãng phí năng lượng hơn bằng cách che phủ những nơi có ít người. Ông đưa ra ví dụ về các đấu trường thể thao và các địa điểm vui chơi giải trí. Khi một sự kiện đang diễn ra, rất nhiều người cần mạng. Một vòng tròn sóng nhỏ có thể hỗ trợ tất cả chúng.
5G cũng nén dữ liệu nhiều hơn các mạng trước đó. Vì vậy, nó có thể gửi nhiều dữ liệu hơn trong cùng một thời điểm. Điều này có nghĩa là việc tải lên và tải xuống nhanh hơn tới 600 lần. Việc nén dữ liệu cũng làm giảm năng lượng được sử dụng để gửi từng đơn vị dữ liệu.
Trong một nghiên cứu vào cuối năm ngoái, Roland Hischier - chuyên gia môi trường tại Phòng thí nghiệm Liên bang Thụy Sĩ về Khoa học và Công nghệ Vật liệu ở St. Gallen và nhóm của ông đã dự đoán rằng trong vòng 10 năm, chi phí môi trường để gửi một đơn vị dữ liệu trên mạng di động ở Thụy Sĩ sẽ giảm 85%. Hầu hết các khoản tiết kiệm đến từ việc chuyển sang 5G.
Ví dụ, giờ đây hầu hết nông dân sử dụng máy bay để rải phân bón hoặc thuốc trừ sâu trên cánh đồng của họ. Và phương pháp này gần như đi khắp mọi nơi trên một cánh đồng, điều này có thể gây hại tới môi trường. Mạng 5G sẽ cho phép sử dụng máy bay không người lái chỉ nhắm mục tiêu vào những khu vực thực sự cần được xử lý. Nhờ vậy, nông nghiệp có thể ít ảnh hưởng đến môi trường hơn, tiêu tốn ít năng lượng hơn.
