5G: sieci telekomunikacyjne nowej generacji

*Felieton inżynierów – zawiera opinie i oceny.

Kilka dni temu na popularnym profilu zrzeszającym przeciwników sieci 5G, pewien aktywista umieścił post, w którym zaprezentował jeden z wyników pomiarów natężenia pola elektromagnetycznego (PEM) wykonany amatorskim niskobudżetowym miernikiem. Abstrahując od jakości samego urządzenia, przedstawiony wynik może przyprawić czytającego ów wpis o silny zawrót głowy. Naturalnie powodem zawrotu głowy nie jest samo pole elektromagnetyczne sensu sctricto, lecz sposób formułowania wyniku pomiaru oraz wyprowadzane na jego podstawie wnioski. Ciężko rozsądzić, czy jest to intencjonalne działanie „samozwańczego pomiarowca”, czy jednak brak merytorycznej wiedzy w zakresie dobrych praktyk inżynierskich odnośnie wykonywania pomiarów w ogóle, w tym pomiarów PEM szczególnie. Spróbujmy wyjaśnić na czym polega problem.

Jak wywołać efekt „wow” u obserwujących? Wydaje się, że dokładnie takie pytanie zadał sobie nasz bohater. Używając budżetowego miernika PEM, adept sztuki pomiarowej uzyskał wynik gęstości mocy pola elektromagnetycznego w setkach tysięcy jednostek. Zdjęcie z pomiaru zostało opatrzone stwierdzeniem „Legalna depopulacja” sugerującym jednoznacznie, że sytuacja jest zła, a nawet bardzo zła, skoro depopulacja trwa. I to legalnie. Czy tak faktycznie jest? Otóż nie. Wystarczy przyjrzeć się uzyskanemu wynikowi – jak podaje autor informacji: 143 000 µW/m². Gęstość mocy została wyrażona w mikrowatach na metr kwadratowy. Dla osób niezorientowanych może wydawać się, że to niebotyczny wynik i w związku z tym faktycznie jest coś nie tak. A jak jest w rzeczywistość? Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Zdrowia z 17 grudnia 2019 roku w sprawie dopuszczalnych poziomów póle elektromagnetycznych w środowisku dopuszczalne poziomy gęstości mocy są następujące:

• w zakresie częstotliwości od 10 MHz do 400 MHz: 2 W/m²;
• w zakresie częstotliwości od 400 MHz do 2000 MHz: f/200 W/m² (gdzie „f” to częstotliwość wyrażona w MHz);
• w zakresie częstotliwości od 2 GHz do 300 GHz: 10 W/m².

Jeśli zadamy sobie odrobinę trudu i przeliczymy wynik 143 000 µW/m² na prawidłowe jednostki (W/m²) to okaże się, że faktycznie uzyskano tylko 0,143 W/m², czyli po zaokrągleniu 0,1 W/m². W konsekwencji uzyskany wynik jest dwudziestokrotnie niższy od najniższej wartości dopuszczalnej gęstości mocy określonej w rozporządzeniu. Zważywszy, że systemy radiowe stacji bazowych telefonii komórkowej pracują na częstotliwościach powyżej 800 MHz, więc dopuszczalna wartość gęstości mocy wynosi ok. 4 W/m², co oznacza, że zapas „do limitu” to nie 20 a 40 razy.

Czy stosowanie jednostek podwielokrotnych jest zawsze błędem? Naturalnie, że nie. W przypadku uzyskiwania bardzo małych wartości mierzonych wielkości stosuje się przedrostki do tworzenia jednostek podwielokrotnych, takie jak np. "mili" (oznaczenie m), czy "mikro" (oznaczenie µ). I tak "mili" oznacza część tysięczną (czyli 0,001), a "mikro" – część milionową (czyli 0,000001). Tak naprawdę jednostek podwielokrotnych używamy bardzo często w życiu codziennym, czasem nawet nie zdając sobie z tego sprawy (np. podając wymiar 24 mm = 0,024 m, co oznacza 24 tysięczne metra). Jednostki podwielokrotne powinny być jednak używane w określony sposób, zgodnie z dobrą praktyką inżynierską w celu prawidłowego określenia wartości liczbowej. Na pewno stosowanie jednostki podwielokrotnej tylko po to, aby poprzedzić ją ogromną liczbą jest po prostu niedopuszczalne, a każdego inżyniera – razi w oczy.

W trakcie rozgrywających się właśnie w Tokio Igrzysk Olimpijskich nasze wspaniałe wioślarki wywalczyły srebrny medal w wyścigu tzw. czwórek podwójnych na dystansie 1000 metrów. Gdyby komentowaniem takiego wyścigu zajmował się twórca przytoczonego na wstępie wpisu, zapewne stwierdziłby, iż mamy srebro w wyścigu na 1 000 000 000 (miliard) mikrometrów. Taki wybieg kompletnie zaburza perspektywę przekazywanej informacji. W przypadku PEM jest podobnie, a ponadto podanie wyniku w jednostkach podwielokrotnych utrudnia odniesienie się do obowiązujących dopuszczalnych poziomów PEM.

Temat jakości mierników i tego, co tak właściwie mierzą, był już wielokrotnie przez nas poruszany. Jednak przy okazji świeżej publikacji autora wpisu oraz niebywałej dyskusji, jaką wywołał, warto po raz kolejny wrócić do prawidłowego używania jednostek oraz tego, jak prawidłowo wykonywać pomiary natężenia PEM.

Urządzenia za kilkaset lub nawet kilka tysięcy złotych może i wyglądają profesjonalnie, ale nie są profesjonalnymi przyrządami pomiarowymi. Dodatkowo niskobudżetowe mierniki wydają z siebie demoniczne dźwięki wprost z post apokaliptycznej kinematografii, gdy ich wskazania osiągają „niebotyczne” wartości. Jednak ma to niewiele wspólnego z uzyskaniem miarodajnego wyniku., który mógłby być wynikiem ważnym i uznanym.

Profesjonalne mierniki używane w celu uzyskania rzetelnych pomiarów PEM są bardzo drogie i przede wszystkim cyklicznie wzorcowane w celu zapewnienia nieprzerwanego łańcucha sprawdzeń. Ich ceny mogą kształtować się na poziomie ok. 7 000 EUR w przypadku mierników szerokopasmowych lub nawet powyżej 20 000 EUR w przypadku mierników selektywnych. Ostateczna cena jest często uzależniona od indywidualnej konfiguracji miernika. Można oczywiście znaleźć ofertę mierników znacznie tańszych, dostępnych już nawet za kilkadziesiąt lub kilkaset złotych. Nie jest to jednak sprzęt, który pozwala na uzyskanie miarodajnych wyników, gdyż często może być wrażliwy np. na pola pochodzące od sieci elektroenergetycznej lub instalacji elektrycznej 50 Hz.

W odpowiedzi m.in. na tego typu działania, zakrawające bardziej na „prowokację” niż pomiar PEM, specjaliści z Instytutu Łączności – Państwowego Instytutu Badawczego (również zajmujący się pomiarami pola elektromagnetycznego) zbudowali platformę SI2PEM. Dwa lata wytężonej pracy Instytutu Łączności – PIB i Kancelarii Prezesa Rady Ministrów zaowocowały oddaniem w ręce wszystkich Polaków narzędzia, dzięki któremu każdy z nas może sprawdzić poziom natężenia PEM w swojej okolicy. Jest to zdecydowanie lepsza alternatywa niż przeglądanie postów zawierających wyrwane z kontekstu wyniki „pomiarów” wykonanych wątpliwej jakości miernikiem przez „influencera anty 5G” w jego dużym pokoju. Na portalu www.si2pem.gov.pl każdy może sprawdzić poziom natężenia PEM występującego w jego otoczeniu. Wyniki pomiarów PEM gromadzone w SI2PEM pochodzą z pomiarów realizowanych wyłącznie przez akredytowane laboratoria, przeprowadzanych wzorcowanym, specjalistycznym sprzętem. Z pomiarów, których wyniki wyrażane są w prawidłowy sposób i nie mają na celu wywołania nieuzasadnionej paniki wśród społeczeństwa.

O projekcie

Projekt „Sprawna telekomunikacja mobilna jako klucz do rozwoju i bezpieczeństwa" realizowany przez KPRM we współpracy z Instytutem Łączności - Państwowym Instytutem Badawczym w ramach Programu Operacyjnego Polska Cyfrowa Działanie 3.4. Kampania ma na celu zwiększenie świadomości Polaków w zakresie działania, wykorzystania, bezpieczeństwa i znaczenia mobilnych sieci telekomunikacyjnych, a tym samym usług (w tym publicznych) opartych o te sieci. W ramach projektu zrealizowane zostaną działania w następujących obszarach: walka z dezinformacją, edukacja, podstawy prawne procesu inwestycyjnego, bezpieczeństwo i jakość życia.