Berita

Situs web IEEE menempatkan cookie di perangkat Anda untuk memberikan pengalaman pengguna terbaik. Dengan menggunakan situs web kami, Anda menyetujui penempatan cookie ini. Untuk mempelajari lebih lanjut, silakan baca Kebijakan Privasi kami.

Para ahli terkemuka di bidang dosimetri RF mengupas tuntas permasalahan 5G—dan perbedaan antara paparan dan dosis.

Kenneth R. Foster memiliki pengalaman puluhan tahun dalam mempelajari radiasi frekuensi radio (RF) dan pengaruhnya terhadap sistem biologis. Kini, ia telah menjadi penulis bersama sebuah survei baru tentang topik tersebut dengan dua peneliti lainnya, Marvin Ziskin dan Quirino Balzano. Secara kolektif, ketiganya (semuanya adalah anggota tetap IEEE) memiliki pengalaman lebih dari satu abad dalam bidang ini.
Survei yang diterbitkan di International Journal of Environmental Research and Public Health pada bulan Februari ini, meneliti 75 tahun terakhir penelitian tentang penilaian dan dosimetri paparan RF. Di dalamnya, para penulis bersama merinci seberapa jauh bidang ini telah berkembang dan mengapa mereka menganggapnya sebagai kisah sukses ilmiah.
IEEE Spectrum berkomunikasi melalui email dengan profesor emeritus Universitas Pennsylvania, Foster. Kami ingin mempelajari lebih lanjut tentang mengapa studi penilaian paparan RF begitu sukses, apa yang membuat dosimetri RF begitu sulit, dan mengapa kekhawatiran publik tentang kesehatan dan radiasi nirkabel tampaknya tidak pernah hilang.
Bagi yang belum familiar dengan perbedaannya, apa perbedaan antara paparan dan dosis?

Kenneth Foster: Dalam konteks keselamatan RF, paparan mengacu pada medan di luar tubuh, dan dosis mengacu pada energi yang diserap di dalam jaringan tubuh. Keduanya penting untuk banyak aplikasi - misalnya, penelitian keselamatan medis, kesehatan kerja, dan elektronik konsumen.
"Untuk tinjauan yang baik tentang penelitian mengenai efek biologis 5G, lihat artikel [Ken] Karipidis, yang menemukan 'tidak ada bukti konklusif bahwa medan RF tingkat rendah di atas 6 GHz, seperti yang digunakan oleh jaringan 5G, berbahaya bagi kesehatan manusia.'" -- Kenneth R. Foster, Universitas Pennsylvania
Foster: Mengukur medan RF di ruang bebas bukanlah masalah. Masalah sebenarnya yang muncul dalam beberapa kasus adalah variabilitas paparan RF yang tinggi. Misalnya, banyak ilmuwan sedang menyelidiki tingkat medan RF di lingkungan untuk mengatasi masalah kesehatan masyarakat. Mengingat banyaknya sumber RF di lingkungan dan peluruhan cepat medan RF dari sumber mana pun, ini bukanlah tugas yang mudah. ​​Mengkarakterisasi secara akurat paparan individu terhadap medan RF merupakan tantangan nyata, setidaknya bagi beberapa ilmuwan yang mencoba melakukannya.

Ketika Anda dan rekan penulis Anda menulis artikel IJERPH Anda, apakah tujuan Anda untuk menunjukkan keberhasilan dan tantangan dosimetri dari studi penilaian paparan? Foster: Tujuan kami adalah untuk menunjukkan kemajuan luar biasa yang telah dicapai oleh penelitian penilaian paparan selama bertahun-tahun, yang telah menambah banyak kejelasan pada studi tentang efek biologis medan frekuensi radio dan telah mendorong kemajuan besar dalam teknologi medis.
Seberapa besar peningkatan instrumentasi di bidang-bidang ini? Dapatkah Anda memberi tahu saya alat apa saja yang tersedia bagi Anda di awal karier Anda, misalnya, dibandingkan dengan apa yang tersedia saat ini? Bagaimana peningkatan instrumen berkontribusi pada keberhasilan penilaian paparan?
Foster: Instrumen yang digunakan untuk mengukur medan RF dalam penelitian kesehatan dan keselamatan semakin kecil dan semakin kuat. Siapa yang menyangka beberapa dekade lalu bahwa instrumen lapangan komersial akan menjadi cukup kuat untuk dibawa ke tempat kerja, mampu mengukur medan RF yang cukup kuat untuk menyebabkan bahaya kerja, namun cukup sensitif untuk mengukur medan lemah dari antena yang jauh? Pada saat yang sama, menentukan spektrum sinyal yang tepat untuk mengidentifikasi sumbernya?
Apa yang terjadi ketika teknologi nirkabel beralih ke pita frekuensi baru—misalnya, gelombang milimeter dan terahertz untuk seluler, atau 6 GHz untuk Wi-Fi?
Foster: Sekali lagi, masalahnya berkaitan dengan kompleksitas situasi paparan, bukan instrumentasi. Misalnya, stasiun pangkalan seluler 5G pita tinggi memancarkan banyak pancaran yang bergerak di ruang angkasa. Hal ini menyulitkan untuk mengukur paparan terhadap orang-orang di dekat lokasi sel untuk memverifikasi bahwa paparan tersebut aman (seperti yang hampir selalu terjadi).
“Secara pribadi, saya lebih khawatir tentang kemungkinan dampak terlalu banyak waktu di depan layar terhadap perkembangan anak dan masalah privasi.” – Kenneth R. Foster, Universitas Pennsylvania

Jika penilaian paparan adalah masalah yang sudah terpecahkan, apa yang membuat lompatan menuju dosimetri akurat begitu sulit? Apa yang membuat yang pertama jauh lebih sederhana daripada yang kedua?
Foster: Dosimetri lebih menantang daripada penilaian paparan. Anda umumnya tidak dapat memasukkan probe RF ke dalam tubuh seseorang. Ada banyak alasan mengapa Anda mungkin memerlukan informasi ini, seperti dalam perawatan hipertermia untuk pengobatan kanker, di mana jaringan harus dipanaskan hingga tingkat yang ditentukan secara tepat. Panas terlalu sedikit dan tidak ada manfaat terapeutik, terlalu banyak dan Anda akan membakar pasien.
Bisakah Anda menjelaskan lebih lanjut tentang bagaimana dosimetri dilakukan saat ini? Jika Anda tidak dapat memasukkan probe ke dalam tubuh seseorang, apa alternatif terbaiknya?
Foster: Tidak masalah menggunakan meteran RF kuno untuk mengukur medan di udara untuk berbagai keperluan. Ini tentu saja berlaku untuk pekerjaan keselamatan kerja, di mana Anda perlu mengukur medan frekuensi radio yang terjadi pada tubuh pekerja. Untuk hipertermia klinis, Anda mungkin masih perlu memasang probe termal pada pasien, tetapi dosimetri komputasional telah sangat meningkatkan akurasi pengukuran dosis termal dan telah menghasilkan kemajuan penting dalam teknologi. Untuk studi efek biologis RF (misalnya, menggunakan antena yang ditempatkan pada hewan), sangat penting untuk mengetahui berapa banyak energi RF yang diserap dalam tubuh dan ke mana energi itu pergi. Anda tidak bisa hanya melambaikan ponsel Anda di depan hewan sebagai sumber paparan (tetapi beberapa peneliti melakukannya). Untuk beberapa studi besar, seperti studi Program Toksikologi Nasional baru-baru ini tentang paparan seumur hidup terhadap energi RF pada tikus, tidak ada alternatif nyata selain dosimetri komputasional.
Menurut Anda, mengapa masih banyak kekhawatiran tentang radiasi nirkabel sehingga orang-orang mengukur tingkat radiasi di rumah?

Foster: Persepsi risiko adalah urusan yang kompleks. Karakteristik radiasi radio seringkali menimbulkan kekhawatiran. Anda tidak dapat melihatnya, tidak ada hubungan langsung antara paparan dan berbagai efek yang dikhawatirkan sebagian orang, orang cenderung mengacaukan energi frekuensi radio (non-ionisasi, artinya fotonnya terlalu lemah untuk memecah ikatan kimia) dengan sinar-X pengion, dll. Radiasi (benar-benar berbahaya). Beberapa orang percaya bahwa mereka "terlalu sensitif" terhadap radiasi nirkabel, meskipun para ilmuwan belum dapat menunjukkan sensitivitas ini dalam studi yang benar-benar buta dan terkontrol. Beberapa orang merasa terancam oleh banyaknya antena yang digunakan untuk komunikasi nirkabel. Literatur ilmiah berisi banyak laporan terkait kesehatan dengan kualitas yang beragam, di mana seseorang dapat menemukan cerita yang menakutkan. Beberapa ilmuwan percaya bahwa mungkin memang ada masalah kesehatan (meskipun badan kesehatan menemukan bahwa mereka tidak terlalu khawatir tetapi mengatakan "penelitian lebih lanjut" diperlukan). Daftarnya terus berlanjut.

Penilaian paparan memainkan peran dalam hal ini. Konsumen dapat membeli detektor RF yang murah namun sangat sensitif dan menyelidiki sinyal RF di lingkungan mereka, yang jumlahnya sangat banyak. Beberapa perangkat ini "berbunyi klik" saat mengukur pulsa frekuensi radio dari perangkat seperti titik akses Wi-Fi, dan akan terdengar seperti penghitung Geiger di reaktor nuklir. Menakutkan. Beberapa meter RF juga dijual untuk berburu hantu, tetapi ini adalah aplikasi yang berbeda.
Tahun lalu, British Medical Journal menerbitkan seruan untuk menghentikan penyebaran 5G sampai keamanan teknologi tersebut dipastikan. Apa pendapat Anda tentang seruan ini? Apakah menurut Anda seruan ini akan membantu menginformasikan sebagian masyarakat yang khawatir tentang efek kesehatan dari paparan RF, atau malah menimbulkan lebih banyak kebingungan? Foster: Anda merujuk pada sebuah opini yang ditulis oleh [epidemiolog John] Frank, dan saya tidak setuju dengan sebagian besar isinya. Sebagian besar lembaga kesehatan yang telah meninjau ilmu pengetahuan tersebut hanya menyerukan lebih banyak penelitian, tetapi setidaknya satu lembaga—dewan kesehatan Belanda—telah menyerukan moratorium pada peluncuran 5G pita tinggi sampai lebih banyak penelitian keamanan dilakukan. Rekomendasi ini pasti akan menarik perhatian publik (walaupun HCN juga menganggap tidak mungkin ada masalah kesehatan).
Dalam artikelnya, Frank menulis, "Kekuatan yang muncul dari studi laboratorium menunjukkan efek biologis destruktif dari medan elektromagnetik frekuensi radio (RF-EMF)."

Itulah masalahnya: ada ribuan studi tentang efek biologis RF dalam literatur. Titik akhir, relevansi terhadap kesehatan, kualitas studi, dan tingkat paparan sangat bervariasi. Sebagian besar melaporkan beberapa jenis efek, pada semua frekuensi dan semua tingkat paparan. Namun, sebagian besar studi berisiko bias yang signifikan (dosimetri yang tidak memadai, kurangnya penyamaran, ukuran sampel kecil, dll.) dan banyak studi yang tidak konsisten dengan studi lainnya. "Kekuatan penelitian yang muncul" tidak masuk akal untuk literatur yang tidak jelas ini. Frank harus mengandalkan pengawasan yang lebih ketat dari lembaga kesehatan. Lembaga-lembaga ini secara konsisten gagal menemukan bukti yang jelas tentang efek buruk dari medan RF ambien.
Frank mengeluhkan inkonsistensi dalam membahas "5G" secara publik -- tetapi dia melakukan kesalahan yang sama dengan tidak menyebutkan pita frekuensi ketika merujuk pada 5G. Faktanya, 5G pita rendah dan pita menengah beroperasi pada frekuensi yang dekat dengan pita seluler saat ini dan tampaknya tidak menimbulkan masalah paparan baru. 5G pita tinggi beroperasi pada frekuensi sedikit di bawah rentang mmWave, dimulai dari 30 GHz. Hanya sedikit penelitian yang telah dilakukan tentang efek biologis dalam rentang frekuensi ini, tetapi energinya hampir tidak menembus kulit, dan badan kesehatan belum menyuarakan kekhawatiran tentang keamanannya pada tingkat paparan umum.
Frank tidak merinci penelitian apa yang ingin dia lakukan sebelum meluncurkan "5G," apa pun maksudnya. [FCC] mewajibkan pemegang lisensi untuk mematuhi batas paparannya, yang serupa dengan yang ada di sebagian besar negara lain. Tidak ada preseden untuk teknologi RF baru yang dinilai langsung terkait efek kesehatan RF sebelum disetujui, yang mungkin memerlukan serangkaian studi yang tak berujung. Jika pembatasan FCC tidak aman, pembatasan tersebut harus diubah.

Untuk tinjauan rinci tentang penelitian efek biologis 5G, lihat artikel [Ken] Karipidis, yang menemukan bahwa "tidak ada bukti konklusif bahwa medan RF tingkat rendah di atas 6 GHz, seperti yang digunakan oleh jaringan 5G, berbahaya bagi kesehatan manusia. Tinjauan tersebut juga menyerukan penelitian lebih lanjut."
Literatur ilmiah menunjukkan hasil yang beragam, tetapi sejauh ini, badan kesehatan belum menemukan bukti jelas tentang bahaya kesehatan dari medan RF ambien. Namun, perlu dipastikan bahwa literatur ilmiah tentang efek biologis mmWave relatif sedikit, dengan sekitar 100 studi, dan kualitasnya bervariasi.
Pemerintah menghasilkan banyak uang dari penjualan spektrum untuk komunikasi 5G, dan seharusnya menginvestasikan sebagiannya dalam penelitian kesehatan berkualitas tinggi, terutama 5G pita tinggi. Secara pribadi, saya lebih khawatir tentang kemungkinan dampak terlalu banyak waktu di depan layar terhadap perkembangan anak dan masalah privasi.
Apakah ada metode yang lebih baik untuk pekerjaan dosimetri? Jika ada, apa contoh yang paling menarik atau menjanjikan?

Foster: Mungkin kemajuan utama terletak pada dosimetri komputasional dengan diperkenalkannya metode domain waktu perbedaan hingga (FDTD) dan model numerik tubuh berdasarkan citra medis resolusi tinggi. Hal ini memungkinkan perhitungan yang sangat tepat tentang penyerapan energi RF oleh tubuh dari sumber apa pun. Dosimetri komputasional telah memberikan kehidupan baru pada terapi medis yang sudah mapan, seperti hipertermia yang digunakan untuk mengobati kanker, dan telah mengarah pada pengembangan sistem pencitraan MRI yang lebih baik dan banyak teknologi medis lainnya.
Michael Koziol adalah editor rekanan di IEEE Spectrum, yang meliput semua bidang telekomunikasi. Ia adalah lulusan Universitas Seattle dengan gelar BA di bidang Bahasa Inggris dan Fisika, dan gelar MA di bidang Jurnalistik Sains dari Universitas New York.
Pada tahun 1992, Asad M. Madni mengambil alih kepemimpinan BEI Sensors and Controls, mengawasi lini produk yang mencakup berbagai sensor dan peralatan navigasi inersia, tetapi memiliki basis pelanggan yang lebih kecil—terutama industri kedirgantaraan dan elektronik pertahanan.

Perang Dingin berakhir dan industri pertahanan AS runtuh. Dan bisnis tidak akan pulih dalam waktu dekat. BEI perlu dengan cepat mengidentifikasi dan menarik pelanggan baru.
Memperoleh pelanggan ini membutuhkan penghentian penggunaan sistem sensor inersia mekanis perusahaan dan beralih ke teknologi kuarsa baru yang belum terbukti, memperkecil ukuran sensor kuarsa, dan mengubah produsen yang memproduksi puluhan ribu sensor mahal per tahun menjadi produsen yang memproduksi jutaan sensor lebih murah.
Madni berupaya keras untuk mewujudkannya dan mencapai kesuksesan yang melebihi apa pun yang bisa dibayangkan untuk GyroChip. Sensor pengukuran inersia yang murah ini adalah yang pertama dari jenisnya yang diintegrasikan ke dalam mobil, memungkinkan sistem kontrol stabilitas elektronik (ESC) untuk mendeteksi selip dan mengoperasikan rem untuk mencegah terguling. Seiring dengan pemasangan ESC di semua mobil baru selama periode lima tahun dari 2011 hingga 2015, sistem ini menyelamatkan 7.000 nyawa di Amerika Serikat saja, menurut Administrasi Keselamatan Lalu Lintas Jalan Raya Nasional.
Peralatan ini terus menjadi inti dari banyak pesawat komersial dan pribadi, serta sistem kontrol stabilitas untuk sistem panduan rudal AS. Bahkan, peralatan ini pernah dibawa ke Mars sebagai bagian dari rover Pathfinder Sojourner.
Jabatan saat ini: Profesor Adjung Terkemuka di UCLA; Mantan Presiden, CEO, dan CTO BEI Technologies

Pendidikan: 1968, RCA College; Sarjana Sains (BS), 1969 dan 1972, Magister Sains (MS), UCLA, keduanya di bidang Teknik Elektro; Doktor Filsafat (Ph.D.), California Coast University, 1987
Pahlawan: Secara umum, ayah saya mengajari saya cara belajar, cara menjadi manusia, dan makna cinta, kasih sayang, dan empati; dalam seni, Michelangelo; dalam sains, Albert Einstein; dalam bidang teknik, Claude Shannon.
Musik favorit: Musik Barat, The Beatles, Rolling Stones, Elvis; musik Timur, Ghazal.
Anggota organisasi: IEEE Life Fellow; Akademi Teknik Nasional AS; Akademi Teknik Kerajaan Inggris; Akademi Teknik Kanada
Penghargaan paling bermakna: Medali Kehormatan IEEE: "Kontribusi perintis terhadap pengembangan dan komersialisasi teknologi penginderaan dan sistem inovatif, serta kepemimpinan penelitian yang luar biasa"; Alumni Terbaik UCLA Tahun 2004
Madni menerima Medali Kehormatan IEEE 2022 atas jasanya sebagai pelopor GyroChip, di antara kontribusi lainnya dalam pengembangan teknologi dan kepemimpinan penelitian.
Teknik bukanlah pilihan karier pertama Madni. Ia ingin menjadi seorang seniman-pelukis yang handal. Namun, situasi keuangan keluarganya di Mumbai, India (saat itu Mumbai) pada tahun 1950-an dan 1960-an membuatnya beralih ke bidang teknik—khususnya elektronika, berkat ketertarikannya pada inovasi terbaru yang terdapat pada radio transistor saku. Pada tahun 1966, ia pindah ke Amerika Serikat untuk belajar elektronika di RCA College di New York City, yang didirikan pada awal tahun 1900-an untuk melatih operator dan teknisi nirkabel.
"Saya ingin menjadi seorang insinyur yang bisa menciptakan sesuatu," kata Madeney, "dan melakukan hal-hal yang pada akhirnya akan berdampak pada umat manusia. Karena jika saya tidak bisa memberikan dampak pada umat manusia, saya merasa karier saya tidak akan terpenuhi."

Madni masuk UCLA pada tahun 1969 dengan gelar sarjana teknik elektro setelah dua tahun mengikuti program Teknologi Elektronik di RCA College. Ia kemudian melanjutkan studi hingga meraih gelar master dan doktor, menggunakan pemrosesan sinyal digital dan reflektometri domain frekuensi untuk menganalisis sistem telekomunikasi untuk penelitian tesisnya. Selama studinya, ia juga bekerja sebagai dosen di Pacific State University, bekerja di manajemen inventaris di pengecer Beverly Hills, David Orgell, dan sebagai insinyur yang merancang periferal komputer di Pertec.
Kemudian, pada tahun 1975, setelah bertunangan dan atas desakan seorang mantan teman sekelas, ia melamar pekerjaan di departemen gelombang mikro Systron Donner.
Madni mulai merancang penganalisis spektrum pertama di dunia dengan penyimpanan digital di Systron Donner. Ia sebenarnya belum pernah menggunakan penganalisis spektrum sebelumnya—alat itu sangat mahal pada saat itu—tetapi ia cukup memahami teorinya untuk meyakinkan dirinya sendiri agar menerima pekerjaan itu. Kemudian ia menghabiskan enam bulan untuk melakukan pengujian, mendapatkan pengalaman langsung dengan instrumen tersebut sebelum mencoba mendesain ulang.
Proyek tersebut memakan waktu dua tahun dan, menurut Madni, menghasilkan tiga paten penting, yang memulai "perjalanannya menuju hal-hal yang lebih besar dan lebih baik." Proyek itu juga mengajarkan kepadanya apresiasi terhadap perbedaan antara "apa artinya memiliki pengetahuan teoretis dan mengkomersialkan teknologi yang dapat membantu orang lain," katanya.

Kami juga dapat menyesuaikan komponen pasif RF sesuai dengan kebutuhan Anda. Anda dapat masuk ke halaman kustomisasi untuk memberikan spesifikasi yang Anda butuhkan.
https://www.keenlion.com/kustomisasi/

Email:
sales@keenlion.com
tom@keenlion.com