За помахом руки: що покоління зв'язку 5G готує світу

Кінець перегонів за швидкістю?

Мобільні оператори і їхні абоненти у всьому світі в останні 20 років гналися за швидкістю передачі даних. В 2G-мережах максимальна швидкість предачі даних вимірювалася сотнями кілобіт в секунду. В 3G-мережах її теоретичний межа виріс до 63,3 Мбіт/с, а в 4G-мережах - взагалі до 1 Гбіт/с. При цьому фактична швидкість завантаження даних для абонента відрізняється від пікової в рази і навіть сотні разів. І навіть різниця між 3G і 4G для абонента не завжди відчутна. Наприклад, в Україні 3G показує кращу швидкість, ніж 4G в деяких країнах. За результатами тестів, фактична середня швидкість завантаження даних в 3G мережах українських мобільних операторів становить близько 5-7 Мбіт/с. За даними аналітичної платформи Open Signal, в Ірані, Саудівській Аравії, в Болівії, на Філіппінах і ще в ряді країн LTE (4G) мережі дають до 7 Мбіт/с на абонента. У США та Росії середня швидкість завантаження в мережах 4G становить 10 Мбіт/с. А самої просунутої в цьому плані країною є Сінгапур - там кожен абонент 4G-мереж в середньому отримує 37 Мбіт/с.

З появою зв'язку 5G швидкість передачі даних в лабораторних умовах - коли до однієї базової станції підключений один абонент - збільшиться до 20 Гбіт/с. А кожен абонент імовірно отримає швидкість завантаження до 100 Мбіт/с. Стандарти і специфікації 5G-мереж у світі поки що не затверджено, тому всі розмови навколо характеристик нового покоління зв'язку базуються на очікуваннях телекомунікаційних компаній і вже проведених ними тестах.

І, як вони очікують, зовсім не швидкість стане головним достоїнством 5G, а набагато більш важлива характеристика - затримка сигналу (latency). В мережах 3G і 4G затримка сигналу становить понад 100 мілісекунд - тобто стільки часу потрібно, щоб сигнал, надісланий в одній точці мережі, був отриманий в інший. Для традиційних моделей користування інтернетом - спілкування в соцмережах, перегляду відео-трансляцій, відеодзвінків - така затримка не є критичною.

У 5G мережах час затримки сигналу буде складати близько 8 мілісекунд. Це відкриває можливості для застосування у медицині, безпеки та інших сферах, де важлива кожна милисекунда.

Інтернет вмінь

Поява мереж зв'язку з мінімальною затримкою сигналу дозволить людям звести на новий рівень свої навички та вміння. "Інтернет умінь" (Internet of Skills) - так назвала це явище шведська технологічна корпорація Ericsson, яка займається побудовою телекомунікаційних мереж в усьому світі.

На своєму стенді в Барселоні Ericsson показала, як, наприклад, може виглядати хірургія майбутнього з 5G. Компанія встановила макет тіла людини, і роботизоване пристрій виконувало "операцію" на його нирці. За фактом цим пристроєм керував чоловік - "хірург", що знаходиться на відстані декількох метрів від "пацієнта". Роль хірурга міг приміряти кожен відвідувач. Як маніпулятора "хірург" використовував спеціальну рукавичку і ряд датчиків, закріплених на руці. Вони передають дані про його рухах на апарат, що виконує операцію. Сам хірург бачить, що і як він оперує, в окулярах віртуальної реальності. Безпосередньо на хірургічному апараті закріплена камера, яка створює для нього зображення.

Роботизована дистанційна хірургія - не новинка. Ще в 2001 році хірурги з Нью-Йорка вперше прооперували пацієнта, що перебуває у Франції, хоча їх розділяв Атлантичний океан. Зараз роботи, якими управляє хірург, застосовуються по всьому світу, найвідоміші з них - Zeus і Da Vinci. З'єднання між роботом і пультом управління забезпечується за провідний інтернет-мережі, яка дає більш стабільний, порівняно з 3G і 4G-мережами, з'єднання, а затримка сигналу в телемедичних мережах становить не більше 40 мілісекунд. З-за високих ризиків збою під час роботизованих дистанційних операцій на місці присутній медичний персонал.

Ericsson вважають, що поява 5G мереж дозволить віддалено оперувати там, де немає можливості прокласти проводові лінії зв'язку і забезпечити присутність медиків. Наприклад, у гарячих точках і на полях битви під час бойових дій. У комплексі з використанням новітніх датчиків, віртуальної реальності та відеокамер високої роздільної здатності, 5G підвищить точність дистанційних операцій і знизить імовірність помилки.

Потенційно дистанційна хірургія може використовуватися для операцій у космосі. Але побудова бездротових мереж, що зв'язують земних хірургів з пацієнтами-колонізаторами інших планет — не перспектива найближчих років.

А ось роботизовані датацентри - сховища даних, які повністю обслуговуються роботами — це найближче майбутнє. У Барселоні Ericsson показала приклад такого сховища, де дистанційно керований робот змінює конфігурації серверів в залежності від потреб клієнта. В сучасних датацентрах, таких як Google і Amazon, роботи вже використовуються. Але при цьому в датацентрі все одно знаходяться люди, які керують ними. Якщо потреби у присутності людей більше не буде, дата-центри можна буде створювати у важкодоступных місцях без кисню - наприклад, глибоко під землею або на її орбіті.

Приклади управління складними механізмами на відстані в Барселоні показала також найбільша телекомунікаційна група Європи Deutsche Telekom. На її стенді робот в режимі реального часу повторював рухи людських рук. Як вважає член ради директорів Deutsche Telekom Клаудіа Немат, подібні роботи, керовані людиною, можуть застосовуватися в небезпечному середовищі — в місцях пожежі або підвищеної радіації. У світі найближчого майбутнього Deutsche Telekom також робить ставку на віртуальну реальність. Головний виконавчий директор компанії Тимотеус Хеттгес носив прототип окулярів доповненої реальності, розроблених спільно з відомим німецьким виробником оптики Carl Zeiss. Deutsche Telekom підключає ці окуляри безпосередньо до своєї мережі і хмарного сховища даних. Хеттгес читає, що коли-небудь окуляри доповненої реальності повністю витіснять смартфони. Але спочатку треба зробити так, щоб вони виглядали нормально".

Дорогу робокарам

Ще одна сфера для широкого застосування 5G мереж і "Інтернету умінь" — це транспорт. Самокеровані автомобілі і рішення для них стали, мабуть, одним з головних трендів Всесвітнього мобільного конгресу в цьому році. Свої розробки в цій сфері показали як оператори зв'язку і телекомунікаційні компанії, так і самі виробники автомобілів.

Наприклад, американська дослідницька компанія Nokia Bell Labs побудувала всередині виставкового павільйону міні-трасу, по якій розтинала зменшена копія позашляховика. Можна було подумати, що це просто машина на радіокеруванні. Але насправді машиною управляє людина, яка сидить в окремому приміщенні перед моніторами і зв'язується з машиною по мережі 5G. Завдяки закріпленої на даху машини камері з кутом огляду 360 градусів, пілот бачить трасу з усіх боків і вчасно реагує на можливі перешкоди. До речі, саме завдяки низькій затримки сигналу в 5G мережах водії зможуть негайно реагувати на події і таким чином уникати аварій. Одна з панельних дискусій під час конгресу була присвячена самоуправляемому громадського транспорту і таксі майбутнього, де роль водія буде зведена до дистанційного управління автомобілем.

Голова напрямки самоврядних авто в компанії Über Ентоні Левандовскі висловив упевненість, що тільки люди можуть повністю задовольнити потреби людей в кращих транспортних послугах. "Ми віримо, що ще довгий час послуги перевезення будуть надаватися з участю людей — в тому числі з-за зростаючих вимог до якості, задовольнити які може лише водій", - вважає він. У більш далекому майбутньому авто можуть стати повністю автономними, такі компанії як BMW і IBM вже над цим працюють. Як вважає Левандовскі, з-за появу самокерованих автомобілів водії втратять роботу. "Однак на прикладах з минулого ми бачимо, що технології створюють нові робочі місця на заміну старих", - пояснює він.

На стенді американської автомобільної компанії Ford було показано, як дистанційно керовані автомобілі можуть використовуватися для доставки товарів. "Водій" в окулярах віртуальної реальності і з контролером в руці повністю контролює логістику. До речі, німецький концерн Mercedes вже зараз застосовує у своїй роботі віртуальну реальність. На своєму стенді компанія показала, як у віртуальному середовищі покупець може кастомизировать свій майбутній автомобіль перед покупкою - вибрати модель, тип кузова, колір салону і інші налаштування.

Як припускають технологічні компанії, поява 5G-мереж спричинить за собою підключення до інтернету всього, чого тільки можливо. Це так звана концепція "Всеохоплюючого інтернету" (Connected Everything). Міста будуть буквально усипані всілякими датчиками і чіпами, які будуть збирати інформацію і передавати її в "хмара". В майбутньому все буде в хмарах — в цьому впевнена китайська корпорація Huawei, яка присвятила 5G і "хмарного" майбутньому один з своїх стендів. В Huawei вважають, що з появою 5G число сайтів (майданчиків з базовими станціями і антенами) у світі зросте приблизно в 150 разів. Причому ці сайти, роздають сигнал, будуть всюди. За оцінками Huawei, кількість сайтів, вмонтованих у ліхтарні стовпи, опори ліній електропередач, стовпи з камерами відеоспостереження може сягати 1 млрд. Десятки мільйонів сайтів можуть бути встановлені на автобусних зупинках, в супермаркетах, телефонних будках.

В Барселоні Huawei показала готові антени для 5G мереж і нові способи використання радіочастотного спектру. Іншими словами, технічна база для зв'язку наступного покоління є, залишилося визначити стандарти, залагодити регуляторні питання і знайти економічні моделі, при яких інвестиції в 5G були б виправдані.

Коли з'явиться 5G

Як розповів віце-президент Європейської комісії Андрус Ансіп, Європа планує стандартизувати 5G до кінця 2018 року. А перші комерційні 5G-мережі можуть з'явитися вже до 2020 року. "Поки що зв'язок 5G не стандартизована і не зрозуміло, як регулювати транскордонні технології. Якщо самоврядний автомобіль з однієї країни поїде в іншу — за якими правилами він буде перетинати кордон та їздити там, якщо навіть зараз в ЄС від країни до країни регулювання відрізняється", - говорить Ансіп.

Крім того, для впровадження будь-яких технологій в містах потрібна база. Як мінімум, хороша фізична інфраструктура. Підключені автомобілі не зможуть їздити по розбитих українських доріг. "Але в Україні є інші сфери з хорошим потенціалом для технологічного розвитку — це аграрний сектор, і морські порти. Нам необхідно визначити такі пріоритетні галузі і розвивати для них базову інфраструктуру, щоб згодом впроваджувати на її базі сервіси 5G для цих індустрій", - вважає генеральний директор Ericsson в Україні Ендрю Шомахия.

"У цьому році на виставці говорять про 5G, і ми дуже сподіваємося на те, що в Україні ця тенденція теж буде розвиватися і українському ринку вдасться уникнути такого технологічного відставання у розвитку нових поколінь зв'язку, як це було з 3G", - додає директор мобільної мережі lifecell Махмут Шериф.

У lifecell вважають, що 5G підійде не тільки для великих міських проектів і підключених автомобілів, але і для приватних користувачів. "Для абонента немає принципової різниці між швидкістю 3G і 4G. Але в 5G мережах різниця швидкостей буде дуже відчутна. Це означає, що з появою цього покоління зв'язку звичайний користувач також отримає ряд переваг", — пояснює начальник департаменту центральної підтримки мобільної мережі Дженк Танривердилер.

Складним питанням поки залишаються інвестицій в 5G, які, за оцінками світових операторів, будуть навіть вище, ніж інвестиції в 3G і 4G. Головний виконавчий директор французького оператора Orange Стефан Річард вважає, що далеко не всі компанії зможуть інвестувати в 5G і далеко не всі виживуть після таких інвестицій. Тому необхідність інвестувати в нове покоління зв'язку в умовах технологічної та політичної непередбачуваності може призвести до консолідації світового ринку мобільного зв'язку операторів зв'язку стане менше, але вони збільшуватимуться.