Fréttir

Vefsíða IEEE setur vafrakökur á tækið þitt til að veita þér bestu mögulegu notendaupplifun. Með því að nota vefsíðu okkar samþykkir þú að þessar vafrakökur séu settar inn. Til að fá frekari upplýsingar, vinsamlegast lestu persónuverndarstefnu okkar.

Leiðandi sérfræðingar í RF-skammtamælingum greina sársauka af völdum 5G - og muninn á útsetningu og skammti

Kenneth R. Foster hefur áratuga reynslu af rannsóknum á útvarpsbylgjum (RF) og áhrifum þeirra á líffræðileg kerfi. Nú hefur hann skrifað nýja könnun um efnið ásamt tveimur öðrum vísindamönnum, Marvin Ziskin og Quirino Balzano. Samanlagt hafa þeir þrír (allir fastráðnir IEEE-félagar) meira en aldar reynslu á þessu sviði.
Könnunin, sem birt var í International Journal of Environmental Research and Public Health í febrúar, skoðaði rannsóknir á mati á útsetningar fyrir útvarpsbylgjum og skammtamælingum síðustu 75 ára. Í henni lýsa meðhöfundarnir hversu langt sviðið hefur þróast og hvers vegna þeir telja það vera vísindalega velgengnissögu.
IEEE Spectrum ræddi í tölvupósti við Foster, prófessor emeritus við Pennsylvaníuháskóla. Við vildum læra meira um hvers vegna rannsóknir á mati á útsetningu fyrir útvarpsbylgjum eru svona árangursríkar, hvað gerir RF-skammtamælingar svo erfiðar og hvers vegna áhyggjur almennings af heilsu og þráðlausri geislun virðast aldrei hverfa.
Fyrir þá sem ekki þekkja muninn, hver er munurinn á útsetningu og skammti?

Kenneth Foster: Í samhengi við öryggi vegna útvarpsbylgna vísar útsetning til orkusviðsins utan líkamans og skammtur til orkunnar sem frásogast í líkamsvef. Báðir eru mikilvægir fyrir marga notkunarsvið - til dæmis læknisfræði, vinnuvernd og rannsóknir á öryggi neytendatækja.
„Fyrir góða yfirlit yfir rannsóknir á líffræðilegum áhrifum 5G, sjá grein [Ken] Karipidis, sem fann „engar afgerandi sannanir fyrir því að lágstyrks útvarpsbylgjur yfir 6 GHz, eins og þær sem 5G net nota, séu skaðlegar heilsu manna.““ -- Kenneth R. Foster, Háskólinn í Pennsylvaníu
Foster: Að mæla útvarpsbylgjur í opnu rými er ekki vandamál. Raunverulegt vandamál sem kemur upp í sumum tilfellum er mikill breytileiki útsetningar fyrir útvarpsbylgjum. Til dæmis eru margir vísindamenn að rannsaka magn útvarpsbylgna í umhverfinu til að bregðast við áhyggjum af lýðheilsu. Í ljósi mikils fjölda útvarpsbylgjulinda í umhverfinu og hraðrar hnignunar útvarpsbylgjusviðsins frá hvaða uppsprettu sem er, er þetta ekki auðvelt verkefni. Að greina nákvæmlega einstaklingsbundna útsetningu fyrir útvarpsbylgjum er raunveruleg áskorun, að minnsta kosti fyrir þá fáu vísindamenn sem reyna að gera það.

Þegar þið og meðhöfundar ykkar skrifuðuð greinina í IJERPH, var markmið ykkar að benda á velgengni og áskoranir í skammtamælingum í rannsóknum á útsetningarmati? Foster: Markmið okkar er að benda á þær miklu framfarir sem rannsóknir á útsetningarmati hafa náð í gegnum árin, sem hafa aukið skýrleika rannsókna á líffræðilegum áhrifum útvarpsbylgjusviða og knúið áfram miklar framfarir í lækningatækni.
Hversu mikið hefur mælitækið á þessum sviðum batnað? Geturðu sagt mér hvaða tæki voru þér tiltæk í upphafi ferils þíns, til dæmis, samanborið við það sem er í boði í dag? Hvernig stuðla bætt tæki að árangri í váhrifamati?
Foster: Tæki sem notuð eru til að mæla útvarpsbylgjur í heilbrigðis- og öryggisrannsóknum eru að verða minni og öflugri. Hver hefði trúað því fyrir nokkrum áratugum að atvinnutæki yrðu nógu sterk til að vera flutt á vinnustað, fær um að mæla útvarpsbylgjur sem eru nógu sterkar til að valda vinnuhættu, en samt nógu næmar til að mæla veik svið frá fjarlægum loftnetum? Á sama tíma, ákvarða nákvæmt litróf merkis til að bera kennsl á uppruna þess?
Hvað gerist þegar þráðlaus tækni færist yfir í ný tíðnisvið — til dæmis millímetra- og terahertzbylgjur fyrir farsíma eða 6 GHz fyrir Wi-Fi?
Foster: Vandamálið snýst aftur um flækjustig útsetningaraðstæðnanna, ekki mælitækið. Til dæmis senda 5G farsímastöðvar með háu bandi frá sér marga geisla sem fara um geiminn. Þetta gerir það erfitt að mæla útsetningu fyrir fólki nálægt farsímastöðvum til að staðfesta að útsetningin sé örugg (eins og hún er næstum alltaf).
„Ég hef persónulega meiri áhyggjur af hugsanlegum áhrifum of mikils skjátíma á þroska barna og friðhelgi einkalífs.“ – Kenneth R. Foster, Háskólinn í Pennsylvaníu.

Ef mat á váhrifum er leyst vandamál, hvað gerir þá stökkið í nákvæmri skammtamælingu svona erfitt? Hvað gerir fyrri leiðina svo miklu einfaldari en þá síðari?
Foster: Skammtamælingar eru krefjandi en mat á útsetningu. Almennt er ekki hægt að setja útvarpsbylgjumæli inn í líkama einhvers. Það eru margar ástæður fyrir því að þú gætir þurft þessar upplýsingar, eins og í meðferðum við ofhitnun vegna krabbameinsmeðferðar, þar sem vefur verður að vera hitaður upp að nákvæmlega tilteknu stigi. Of lítill hiti og enginn meðferðarlegur ávinningur er af því, of mikill hiti og þú brennir sjúklinginn.
Geturðu sagt mér meira um hvernig skammtamælingar eru framkvæmdar í dag? Ef þú getur ekki sett mælitæki inn í líkama einhvers, hvað er þá næst best?
Foster: Það er í lagi að nota gamaldags útvarpsbylgjumæla til að mæla útvarpsbylgjur í lofti í ýmsum tilgangi. Þetta á auðvitað við um vinnuverndarstörf, þar sem þarf að mæla útvarpsbylgjur sem koma fram á líkama starfsmanna. Fyrir klíníska ofhitnun gætirðu samt þurft að tengja sjúklinga með hitamælum, en tölvustýrð skammtamæling hefur bætt nákvæmni mælinga á hitaskömmtum til muna og hefur leitt til mikilvægra framfara í tækni. Fyrir rannsóknir á líffræðilegum áhrifum útvarpsbylgna (til dæmis með því að nota loftnet sem eru sett á dýr) er mikilvægt að vita hversu mikil útvarpsorka frásogast í líkamanum og hvert hún fer. Þú getur ekki bara veifað símanum þínum fyrir framan dýr sem uppsprettu útsetningar (en sumir rannsakendur gera það). Fyrir sumar stórar rannsóknir, eins og nýlega rannsókn Þjóðar-eitrunaráætlunarinnar á ævilangri útsetningu fyrir útvarpsbylgjuorku hjá rottum, er enginn raunverulegur valkostur við tölvustýrða skammtamælingu.
Hvers vegna heldurðu að það séu svona margar áhyggjur af þráðlausri geislun að fólk mælir hana heima hjá sér?

Foster: Áhættuskynjun er flókið mál. Einkenni útvarpsgeislunar eru oft áhyggjuefni. Það er ekki hægt að sjá það, það er engin bein tenging milli útsetningar og hinna ýmsu áhrifa sem sumir hafa áhyggjur af, fólk hefur tilhneigingu til að rugla saman útvarpsbylgjum (ójónandi, sem þýðir að ljóseindir þess eru of veikar til að brjóta efnatengi) við jónandi röntgengeisla o.s.frv. Geislun (mjög hættuleg). Sumir telja sig vera „ofnæmir“ fyrir þráðlausri geislun, þó að vísindamenn hafi ekki getað sýnt fram á þessa næmni í rétt blinduðum og stýrðum rannsóknum. Sumir finna fyrir ógn af alls staðar nálægum fjölda loftneta sem notuð eru fyrir þráðlaus samskipti. Vísindarit innihalda margar heilsufarslegar skýrslur af mismunandi gæðum þar sem hægt er að finna ógnvekjandi sögu. Sumir vísindamenn telja að það gæti í raun verið heilsufarsvandamál (þó heilbrigðisstofnunin hafi komist að því að þeir hefðu litlar áhyggjur en sagt að „frekari rannsóknir“ væru nauðsynlegar). Listinn heldur áfram.

Mat á útsetningu gegnir hlutverki í þessu. Neytendur geta keypt ódýra en mjög næma RF-skynjara og rannsakað RF-merki í umhverfi sínu, sem eru mörg. Sum þessara tækja „smella“ þegar þau mæla útvarpsbylgjur frá tækjum eins og Wi-Fi aðgangspunktum og munu hljóma eins og Geiger-mælir í kjarnorkuveri fyrir heiminn. Ógnvekjandi. Sumir RF-mælar eru einnig seldir til draugaleitar, en þetta er önnur notkun.
Í fyrra birti British Medical Journal kröfu um að stöðva innleiðingu 5G þar til öryggi tækninnar væri ákvarðað. Hvað finnst þér um þessar kröfur? Telur þú að þær muni hjálpa til við að upplýsa þann hluta almennings sem hefur áhyggjur af heilsufarsáhrifum útsetningar fyrir útvarpsbylgjum eða valda meiri ruglingi? Foster: Þú ert að vísa í skoðanagrein eftir [faraldsfræðinginn John] Frank og ég er ósammála flestu af því. Flestar heilbrigðisstofnanir sem hafa skoðað vísindin hafa einfaldlega kallað eftir frekari rannsóknum, en að minnsta kosti ein - hollenska heilbrigðiseftirlitið - hefur kallað eftir stöðvun á innleiðingu hátíðni 5G þar til frekari öryggisrannsóknir eru gerðar. Þessar tillögur munu örugglega vekja athygli almennings (þó HCN telji einnig ólíklegt að það séu einhverjar heilsufarslegar áhyggjur).
Í grein sinni skrifar Frank: „Vaxandi styrkleikar rannsókna á rannsóknarstofum benda til skaðlegra líffræðilegra áhrifa [útvarpsbylgjusviða] af völdum rafsegulbylgna.“

Þetta er vandamálið: það eru þúsundir rannsókna á líffræðilegum áhrifum útvarpsbylgna í fræðunum. Endapunktar, mikilvægi fyrir heilsu, gæði rannsókna og útsetningarstig voru mjög mismunandi. Flestar þeirra greindu frá einhvers konar áhrifum, á öllum tíðnum og öllum útsetningarstigum. Hins vegar voru flestar rannsóknirnar í verulegri hættu á skekkju (ófullnægjandi skammtamælingar, skortur á blindun, lítil úrtök o.s.frv.) og margar rannsóknir voru í ósamræmi við aðrar. „Nýir styrkleikar rannsókna“ eru ekki mjög rökréttar fyrir þessar óljósu fræðigreinar. Frank ætti að treysta á nánari skoðun heilbrigðisstofnana. Þessar hafa stöðugt ekki fundið skýrar vísbendingar um skaðleg áhrif útvarpsbylgjusviða í umhverfinu.
Frank kvartaði undan ósamræmi í opinberri umræðu um „5G“ -- en hann gerði sömu mistök með því að nefna ekki tíðnisvið þegar hann átti við 5G. Reyndar starfar lág- og miðbands 5G á tíðnum nálægt núverandi farsímaböndum og virðist ekki skapa ný vandamál varðandi útsetningu. Hábands 5G starfar á tíðnum rétt undir mmbylgjusviðinu, byrjandi við 30 GHz. Fáar rannsóknir hafa verið gerðar á líffræðilegum áhrifum á þessu tíðnisviði, en orkan nær varla inn í húðina og heilbrigðisstofnanir hafa ekki lýst yfir áhyggjum af öryggi þess við venjuleg útsetningarstig.
Frank tilgreindi ekki hvaða rannsóknir hann vildi gera áður en hann innleiddi „5G“, hvað sem hann átti við. [FCC] krefst þess að leyfishafar fylgi útsetningarmörkum sínum, sem eru svipuð og í flestum öðrum löndum. Það er ekkert fordæmi fyrir því að ný RF-tækni sé metin beint með tilliti til heilsufarsáhrifa áður en hún er samþykkt, sem gæti krafist endalausrar rannsókna. Ef takmarkanir FCC eru ekki öruggar ætti að breyta þeim.

Ítarlegri umfjöllun um rannsóknir á líffræðilegum áhrifum 5G er að finna í grein [Ken] Karipidis, þar sem kom fram að „engar afgerandi sannanir eru fyrir því að lágstyrks útvarpsbylgjur yfir 6 GHz, eins og þær sem 5G net nota, séu skaðlegar heilsu manna.“ Í umfjölluninni var einnig kallað eftir frekari rannsóknum.
Vísindarit eru misjöfn, en hingað til hafa heilbrigðisstofnanir ekki fundið nein skýr merki um heilsufarsáhættu af völdum útvarpsbylgjusviða í umhverfinu. En vissulega eru vísindarit um líffræðileg áhrif millimetrabylgna tiltölulega fá, með um 100 rannsóknir, og af mismunandi gæðum.
Ríkisstjórnin græðir mikla peninga á að selja tíðniróf fyrir 5G fjarskipti og ætti að fjárfesta hluta af þeim peningum í hágæða heilbrigðisrannsóknum, sérstaklega 5G á hátíðnisviði. Persónulega hef ég meiri áhyggjur af hugsanlegum áhrifum of mikils skjátíma á þroska barna og friðhelgi einkalífs.
Eru til betri aðferðir við skammtamælingar? Ef svo er, hver eru áhugaverðustu eða efnilegustu dæmin?

Foster: Helsta framfarirnar eru líklega í tölvustýrðri skammtamælingu með tilkomu aðferða sem nota endanlegan tímamismun (FDTD) og tölulegra líkana af líkamanum sem byggja á læknisfræðilegum myndum í hárri upplausn. Þetta gerir kleift að reikna út mjög nákvæma frásog líkamans á útvarpsbylgjum frá hvaða uppsprettu sem er. Tölvustýrð skammtamæling hefur gefið nýtt líf í rótgrónar læknismeðferðir, svo sem ofhitnun sem notuð er til að meðhöndla krabbamein, og hefur leitt til þróunar á bættum segulómunarkerfum og mörgum öðrum læknisfræðilegum tækni.
Michael Koziol er aðstoðarritstjóri hjá IEEE Spectrum og fjallar um öll svið fjarskipta. Hann er útskrifaður frá Seattle-háskóla með BA-gráðu í ensku og eðlisfræði og MA-gráðu í vísindablaðamennsku frá New York-háskóla.
Árið 1992 tók Asad M. Madni við stjórnvölinn hjá BEI Sensors and Controls og hafði umsjón með vörulínu sem innihélt fjölbreyttan skynjara og tregðuleiðsögubúnað, en viðskiptahópurinn var minni — aðallega í flug- og varnarmálaiðnaðinum.

Kalda stríðinu lauk og bandaríski varnarmálaiðnaðurinn hrundi. Og viðskipti munu ekki ná sér á strik í bráð. BEI þurfti að finna fljótt og laða að nýja viðskiptavini.
Að eignast þessa viðskiptavini krefst þess að fyrirtækið hætti störfum með vélrænum tregðuskynjarakerfum og komi yfir í nýja og óreynda kvarstækni, smækki kvarsskynjarana og breyti framleiðanda sem framleiðir tugþúsundir dýrra skynjara á ári í að framleiða milljónir ódýrari hluta.
Madni lagði hart að sér til að láta þetta gerast og náði meiri árangri en nokkur hefði getað ímyndað sér fyrir GyroChip. Þessi ódýri tregðumælir er sá fyrsti sinnar tegundar sem er samþættur í bíl, sem gerir rafrænum stöðugleikastýrikerfum (ESC) kleift að greina skrið og stjórna hemlunum til að koma í veg fyrir veltur. Þar sem ESC-kerfi voru sett í alla nýja bíla á fimm ára tímabilinu frá 2011 til 2015, björguðu þessi kerfi 7.000 mannslífum í Bandaríkjunum einum, samkvæmt Þjóðaröryggisstofnun þjóðvega.
Búnaðurinn er enn í hjarta ótal farþega- og einkaflugvéla, sem og stöðugleikastýringarkerfa fyrir bandarísk eldflaugaleiðsögukerfi. Hann ferðaðist jafnvel til Mars sem hluti af Pathfinder Sojourner geimfarinu.
Núverandi starf: Aðjúnktprófessor við UCLA; Eftirlaunaður forseti, forstjóri og tæknistjóri BEI Technologies

Menntun: 1968, RCA College; BS, 1969 og 1972, MS, UCLA, bæði í rafmagnsverkfræði; Ph.D., California Coast University, 1987
Hetjur: Almennt séð kenndi faðir minn mér að læra, að vera manneskja og merkingu kærleika, samkenndar og samkenndar; í list, Michelangelo; í vísindum, Albert Einstein; í verkfræði, Claude Shannon
Uppáhalds tónlist: Í vestrænni tónlist, Bítlarnir, Rolling Stones, Elvis; Austurlensk tónlist, Ghazals
Meðlimir samtakanna: IEEE Life Fellow; Bandaríska verkfræðiakademían; Konunglega verkfræðiakademían í Bretlandi; Kanadíska verkfræðiakademían
Merkilegasta verðlaunin: IEEE heiðursmerkið: „Framlag brautryðjenda til þróunar og markaðssetningar á nýstárlegri skynjunar- og kerfistækni og framúrskarandi forysta í rannsóknum“; Útskrifaðir nemendur ársins frá UCLA 2004
Madni hlaut heiðursmerki IEEE árið 2022 fyrir brautryðjendastarf í þróun GyroChip, auk annars framlags til tækniþróunar og forystu í rannsóknum.
Verkfræði var ekki fyrsta val Madni í starfi. Hann vildi verða góður listamaður og málari. En fjárhagsstaða fjölskyldu hans í Mumbai á Indlandi (þá Mumbai) á sjötta og sjöunda áratugnum leiddi hann að verkfræði - sérstaklega rafeindatækni, þökk sé áhuga hans á nýjustu nýjungum sem birtust í vasatransistorútvarpi. Árið 1966 flutti hann til Bandaríkjanna til að læra rafeindatækni við RCA háskólann í New York borg, sem var stofnaður snemma á 20. öld til að þjálfa þráðlausa starfsmenn og tæknimenn.
„Ég vil verða verkfræðingur sem getur fundið upp hluti,“ sagði Madeney, „og gert hluti sem munu að lokum hafa áhrif á mannkynið. Því ef ég get ekki haft áhrif á mannkynið, þá finnst mér eins og starfsferill minn verði ófullnægjandi.“

Madni hóf nám við UCLA árið 1969 með BS-gráðu í rafmagnsverkfræði eftir tveggja ára nám í rafeindatækni við RCA háskólann. Hann hélt áfram námi í meistara- og doktorsnámi og notaði stafræna merkjavinnslu og tíðnisviðsspeglun til að greina fjarskiptakerfi fyrir lokaritgerð sína. Á meðan námi stóð starfaði hann einnig sem fyrirlesari við Pacific State háskólann, vann við birgðastjórnun hjá David Orgell, verslunarkeðju í Beverly Hills, og sem verkfræðingur við hönnun tölvujaðartækja hjá Pertec.
Síðan, árið 1975, nýtrúlofaður og að kröfu fyrrverandi bekkjarfélaga, sótti hann um starf í örbylgjuofnadeild Systron Donner.
Madni hóf hönnun fyrsta litrófsgreiningartækis heims með stafrænni geymslu hjá Systron Donner. Hann hafði aldrei notað litrófsgreiningartæki áður – þau voru mjög dýr á þeim tíma – en hann þekkti kenninguna nógu vel til að sannfæra sjálfan sig um að taka starfið að sér. Hann eyddi síðan sex mánuðum í prófanir og öðlaðist verklega reynslu af tækinu áður en hann reyndi að endurhanna það.
Verkefnið tók tvö ár og, að sögn Madni, leiddi það til þriggja mikilvægra einkaleyfa, sem hóf „klifur hans að stærri og betri hlutum.“ Það kenndi honum einnig að meta muninn á „því hvað það þýðir að hafa fræðilega þekkingu og markaðssetja tækni sem getur hjálpað öðrum,“ sagði hann.

Við getum einnig sérsniðið RF-óvirka íhluti eftir þínum þörfum. Þú getur farið inn á sérstillingarsíðuna til að gefa upp þær upplýsingar sem þú þarft.
https://www.keenlion.com/customization/

Emalí:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com