Читать книгу Это сладкое слово – 5G - Александр Механик - Страница 1

Из-за конфликта США и Китая вокруг компании Huawei по поводу технологии 5G и гнева, который некоторые граждане разных стран обрушили на вышки сотовой связи 5G, обвиняя их в распространении коронавируса, эта аббревиатура стала притчей во языцех во всем мире.

Хотя 5G – это просто пятое поколение (fifth generation) мобильной связи. Но если страхи перед 5G – это, скорее, современное проявление луддизма, то конфликт между великими державами возник не на пустом месте. Дело в том, что, по оценкам большинства специалистов, переход на 5G – это революция в технологиях мобильных сетей связи, которая должна стать основным драйвером развития мировой радиоэлектронной промышленности. И перед Россией встал вопрос: а где ее место в этом новом мире?

Мировой рынок радиоэлектронной аппаратуры фактически находится в стагнации, но, по различным оценкам, благодаря внедрению стандартов 5G темпы его роста могут достичь 10% в год. Поскольку более 30% производимой в мире микроэлектроники используется в телекоммуникационном оборудовании, оживление его рынка потянет за собой развитие многих других отраслей промышленности, прежде всего микроэлектроники. А мировой рынок электронных устройств составляет около полутора триллионов долларов. Он сопоставим с мировым рынком легковых автомобилей и запчастей к ним.

В исследовании, проведенном компанией Qualcomm Inc., известным разработчиком и исследователем беспроводных средств связи, утверждается, что полный экономический эффект от развития сетей 5G по всему миру к 2035 году может превысить 13 трлн долларов.

Борьба идет за большие деньги.

Не менее важная проблема – безопасность систем связи и информации: ведь контроль за ними – это контроль за безопасностью страны и ее цифровой независимостью. Тем более что в мире существует устойчивая уверенность: производители микроэлектроники и радиоэлектронной аппаратуры способны делать в них «шпионские» закладки, предназначенные для несанкционированного считывания информации и передачи ее потенциальным противникам. Именно на этом сделал акцент Дональд Трамп, а вслед за ним и власти других стран Запада, накладывая всяческие ограничения на использование продукции компании Huawei. Кроме того, как мы знаем, есть большая вероятность, что страну, попавшую в зависимость от импортного оборудования, страны-поставщики могут из каких-то политических соображений в любой момент лишить доступа к нему и тем самым подорвать ее способность к развитию.

Как рассказал нам Дмитрий Лаконцев, руководитель Центра компетенций НТИ на базе Сколковского института науки и технологий (Сколтеха) по направлению «Технологии беспроводной связи и интернета вещей», сети 5G обещают потребителям три важные вещи: высокую скорость передачи данных (1 Гбит/с в среднем, более 10 Гбит/с в пике), гарантированную сверхнизкую задержку передачи информации (1–10 мс) в сочетании со сверхнадежной ее доставкой и возможность одновременного подключения огромного количества устройств (до 1 млн на 1 кв. км на одну базовую станцию).

Заметим, что для простых пользователей, в принципе, вполне достаточно 4G – уже этот стандарт позволяет смотреть потоковые видео и играть в ресурсоемкие игры без существенных неудобств. «С точки зрения человека, имеющего мобильный телефон или планшет, 4G или 5G – это небольшая разница, скачаю я фильм за пятнадцать минут или пять», – заметил вице-президент компании Zelax Виктор Зефиров.

Конечно, пятое поколение мобильных сетей предоставляет и для простых пользователей такие возможности, как быстрое скачивание сериалов, повышение качества передаваемой видео- и фотоинформации и даже виртуальная реальность, но, в первую очередь это необходимо для новых сфер экономики, таких как интернет вещей, умные города, умные заводы, автономный транспорт.

Сети 5G смогут справиться с миллионами одновременно подключенных устройств интернета вещей, который стал символом наступающего «умного» мира. Без возможностей, которые предоставляет сеть 5G, интернет вещей практически невозможен.

Все устройства интернета вещей можно условно разделить на две группы. Первая группа, так называемый массовый интернет вещей, – это, например, умный город. Подсчитано, что интернет вещей умного города должен обеспечивать подключение до миллиона датчиков на квадратный километр, которые время от времени передают информацию, что позволит непрерывно следить за энергетическими и коммунальными системами городов. По оценкам Европейской комиссии, в ближайшие год-два будет выпущено уже около 200 млн интеллектуальных счетчиков электроэнергии и 45 млн таких же газовых счетчиков. При этом рассчитано, что примерно у 72% потребителей в Европе будут интеллектуальные счетчики электроэнергии и у 40% – газа.

Вторая группа устройств – это так называемый критический интернет вещей, то есть устройства, которые посылают очень важную информацию, потери которой не должны превышать 105, и обеспечивают очень низкую задержку, не более одной миллисекунды. Это группа устройств интернета вещей, которые связаны с управлением какими-то другими устройствами, например, роботами, роботизированными платформами, дронами, всевозможными промышленными установками, умными заводами. И это так называемый тактильный интернет, обеспечивающий, например, как продемонстрировали китайцы, возможность проведения операции на мозге в удалении на несколько десятков километров, когда хирург находится в одном месте, а робот, который делает операцию под его управлением, – в другом. Наконец, низкая задержка при передаче данных обеспечит надежный обмен информацией между беспилотными транспортными средствами, что выведет их на новый уровень безопасности. На 4G беспилотный автомобиль запустить очень рискованно, а на 5G, благодаря гарантированной сверхнизкой задержке, – можно.

5G также позволяет создавать виртуальные подсети для разного типа потребителей (network slicing – «сетевая нарезка»). Например, для беспилотных автомобилей будет одна подсеть, для умного дома – другая. Такой метод обезопасит сети от цифрового коллапса: ваш чайник, как пошутил один из наших респондентов, все равно сможет выходить в онлайн, даже если под окнами расположится таксопарк беспилотников, чудовищно нагрузивших сеть.

Как сказал генеральный директор Национального исследовательского института технологий и связи Андрей Тамбовцев, «именно в силу тех возможностей, которые предоставляют сети 5G, рынок, который они открывают, глобален. Ничего похожего в истории связи не было».

Справедливости ради заметим, что есть и скептики, которые считают, что тема 5G искусственно раздувается корпорациями, терпящими убытки из-за падения спроса на гаджеты, которые достигли такого уровня совершенства, что придумать что-то новое для них уже невозможно. И они рассчитывают раздуть этот спрос из-за хайпа вокруг 5G, хотя принципиально нового контента для сетей 5G пока нет. А проблемы умных городов и промышленности, по мнению скептиков, можно решить на основе волоконно-оптических систем, для них не нужен эфир, в крайнем случае достаточно Wi-Fi. Но таких скептиков немного. А критики этих скептиков указывают, что развернуть оптику на предприятии сложнее и дороже, чем создать 5G-сеть. Да и невозможно подвести кабель к каждому датчику и устройству. А Wi-Fi не может обеспечить надежное качество услуг. Для подключения ноутбуков сотрудников к интернету эта технология подойдет. Но не для работы устройств критической инфраструктуры.

С точки зрения сетевой архитектуры сети 5G, как и любые сети сотовой связи, состоят из трех основных элементов: ядра сети, транспортной сети и базовых станций. Как поясняет Дмитрий Лаконцев, «в настоящее время производителей ядра сети в мире десятки, производителей транспортной сети – сотни, а вот производителей базовых станций фактически пять, и они этот рынок очень жестко держат. Лидируют на нем три компании – Huawei, Ericsson и отстающая от них Nokia. Их стремятся догнать Samsung и ZTE. По сути дела, это очень жесткая олигополия, и операторы во всем мире сейчас почти на сто процентов зависят от этих вендоров». При этом, например, сейчас в России у операторов «большой четверки» более 600 тыс. базовых станций предыдущих поколений сотовой связи.