Ласкаво просимо у 5G: навіщо переходити на нову технологію

Компанії Ericsson та lifecell півроку – з 1 грудня 2019 по 31 травня 2020-го – тестуватимуть 5G в Україні. Відповідна пропозиція надійшла від цих компаній до НКРЗІ. Про перспективність цієї технології свідчить те, що світові гіганти орієнтуються на неї у своїх найсвіжіших розробках. Наприклад, Apple вже наступного року випустить три «айфони» з підтримкою 5G. Яким сферам у першу чергу стане в пригоді зв'язок п'ятого покоління, Mind розповів менеджер програм, експерт з телекомунікацій у Luxoft Руслан Рамазанов.

Сучасний світ уже неможливо уявити без інтернету, смартфона та інших гаджетів, які щільно увійшли в наше життя. Розвиток і впровадження нових технологій кардинально змінює спосіб життя людей. Майже 30 років тому ніхто й подумати не міг, що з телефону можна оплачувати рахунки, дивитися фільми, читати книги або, наприклад, дистанційно керувати «розумним будинком».

Здається, що вже всі винаходи зроблені й нічого нового ми найближчим часом не побачимо, але стрімке зростання і поява нових технологій змінять наше життя вже найближчими роками. Одним з двигунів прогресу точно стане телекомунікаційна галузь, яка дасть поштовх для розвитку нових можливостей і змін в охороні здоров'я, медіа, енергетиці, промисловості та інших сферах. Це відбувається через зростання інтеграції індустрії з IT і приходу в телеком нових технологій. Як саме він зможе змінити світ, який ми знаємо? Для початку потрібно зрозуміти, як розвивалася телеком-індустрія і що нас чекає вже сьогодні з впровадженням 5G-мереж.

Як все починалося

Перші GSM-мережі з'явилися ще в 1991 році. В основу роботи мережі 2-го покоління закладений принцип комутації каналів через всю мережу. Працювало це так: дзвінок встановлювався між абонентами у вигляді каналу через усі елементи мережі – базові станції, трансмісійне устаткування, систему управління базових станцій, опорну мережу. По суті це рішення «два стаканчика, з'єднані ниткою», бо під час розмови завжди є встановлений канал. Після додавання GPRS сталася еволюція інтернету – з'явився його мобільний побратим. Новий тип з'єднання став базуватися на пакетній передачі даних і без встановлення наскрізного каналу через всю мережу.

Логічним продовженням еволюції стало впровадження мереж 3-го покоління (3G). Це дало можливість підвищити швидкість передачі даних з 0,1 до 42 Мбіт/с, тобто більш ніж у 400 разів. Проте архітектура ядра мережі 3-го покоління не змінилася – в його основі лежить та сама концепція, що і раніше. Розвиток і впровадження мереж 4-го покоління (4G) LTE принесли збільшення швидкості передачі даних практично в 10 000 разів порівняно з мережами 2-го покоління, або більше ніж у 23 рази, якщо порівнювати з мережами 3-го покоління.

На початку 2019 року було оголошено про запуск першої комерційної мережі 5-го покоління (5G), і вже на сьогоднішній день оператор SK Telecom у Південній Кореї зазначив взяття планки в 1 млн 5G-абонентів, а сам рубіж був подоланий лише через 140 днів після запуску мережі у квітні цього року. Якщо говорити про цифри, то швидкість завантаження в мережах 5-го покоління – це фантастичні від 1 до 10 Гбіт/с. А в одному з університетів Великобританії в лабораторних умовах отримали неймовірну швидкість практично в 1 Тбіт/с.

Про швидкість передачі даних, або В чому ж суть

Дійсно, та швидкість передачі даних, яку надають мережі 4-го покоління, вже достатня і більш ніж прийнятна для комфортного перегляду веб-сторінок, відео без довгої буферизації та в хорошій якості, відеодзвінків і іншого. Так в чому ж сенс мереж 5-го покоління? У двох параметрах: затримка в мережі та кількість обладнання, що підключається.

Затримка – час, за який сигнал доходить до одержувача. Чим менше затримка – тим краще. У мережах 5-го покоління вона складає близько 1 мілісекунди, що менше, ніж у мережах 2-го покоління, в 500 разів.

Людина таку різницю не розрізняє, однак для високоточних систем та інструментів цей параметр дуже важливий. Наприклад, у комунікації між автомобілями, коли наші «залізні коні» зможуть передавати один одному інформацію про дорожні й погодні умови в реальному часі. А далі – як можна швидше повідомляти про зміни водієві або самим регулювати швидкість.

Далі ємність. Вона визначається можливою кількістю пристроїв, підключених до однієї базової станції. У 5G цей показник може досягати 1 млн пристроїв, тоді як у мережі 4G користуватися мережею могли до 400 осіб, а в 3G – до 100. Згадайте, як зросла кількість ваших пристроїв, підключених до мережі: від одного комп'ютера декілька років тому до комп'ютера, консолі, смарт-телевізора, телефону, планшета, смарт-годинника і навіть автомобіля.

5 сфер реального застосування технологій 5G

У мережі 5-го покоління достатньо потенціалу, щоб змінити звичний нам світ, так куди ми зможемо інтегрувати її вже завтра?

1. Автомобільна галузь

Тисячі інженерів у всьому світі, як і мої колеги в Україні, працюють над вирішенням завдання автономного управління автомобілем. Одним з найважливіших елементів успіху в реалізації є комунікація між автомобілями, що дозволить уникнути багатьох аварій на дорогах. Як і в прикладі вище, наднизька затримка в мережах 5-го покоління дозволить у реальному часі відстежувати ситуацію на дорозі в умовах поганої видимості. А використання технології доповненої реальності (AR) дасть можливість візуалізувати об'єкти, які не видно людському оку, але видно датчикам і сенсорам, встановленим на автомобілях. Що вже говорити про навігацію, яка повинна бути точною до сантиметрів і містити оновлені дані про ситуацію на дорозі.

Продовжуючи тему автомобілів, 5G разом зі штучним інтелектом та інтернетом речей (IoT) дозволить балансувати завантаженість доріг і регулювати роботу системи світлофорів у реальному часі. Вся справа знову в кількості даних, які можуть з більшою швидкістю передаватися між учасниками руху, включаючи інфраструктуру.

У цілому ж автоіндустрію недарма називають серед тих, хто в першу чергу виграє від мереж нового покоління. А якщо бути точніше, це водій і пасажири. Поки одні замислюються над реалізацією автономного водіння, інші – як і чим розважати людей, яким не потрібно керувати авто. В одному зі своїх звітів Ernst & Young передбачає, що потокові розваги (аудіо, відео) у авто лише в США зможуть принести додаткові $20 млрд доходу для відеоіндустрії. Чи може зростаюча якість аудіовізуальної продукції відчутно вплинути на швидкість завантаження або потокового відтворення? З 5G – так.

2. Медицина

Наступна, можливо неочевидна, індустрія – медицина. Тут теж декілька прикладів. Жителі мегаполісів розпещені вибором лікарів і клінік різного класу, а ось на периферії з цим складніше.

Якщо в маленькому місті немає лікарні або необхідного фахівця, за наявності 5G пацієнту не потрібно збиратися в довгу подорож до сусіднього міста за допомогою. Чи то використання відеочату з інтенсивним переданням даних (телемедицина), чи то моніторинг стану пацієнта здалеку за допомогою «розумних» пристроїв – охорона здоров'я точно зможе отримати вигоду із високої надійності та низької затримки 5G.

Зрештою, онлайн-консультації зі стабільним зв'язком можуть підвищити відсоток людей, які звертаються за медичною допомогою. Як будуть покриватися країни мережею 5го покоління – окреме питання, але сама технологія дає багато нових можливостей.

Наступний медичний приклад. Сьогодні швидкість надання послуг часто стає вирішальною у виборі клініки. Ми не любимо чекати півдня під кабінетом лікаря і готові починати лікування тільки-но готові результати обстеження. 5G може допомогти і тут. Наприклад, знімки МРТ – це дуже великі файли, які часто завантажуються вкрай повільно. З п'ятим поколінням мережі запит і отримання даних МРТ може відбуватися практично миттєво. Як тільки пацієнт залишає апарат, результат дослідження вже буде відправлений лікарю і самому пацієнту.

Якщо піти далі, то можна побачити, як 5G може допомогти одночасно обом вищевказаним індустріям. Щорічно понад 3 млн американців пропускають прийом у лікаря через ненадійність транспортної системи, збільшуючи відсоток неявки до 30%. Автономне водіння зможе стати рішенням для зниження цього показника, і як наслідок – поліпшити рівень здоров'я громадян. Крім того, це набагато спростить дорогу в клініку тим пацієнтам, яким важко пересуватися.

3. Промисловість

У промисловості в цілому використання інтернету речей, штучного інтелекту і 5G дасть можливість автоматизувати все більше процесів, зробити роботів більш швидкими, а також уникнути або передбачити поломки на виробництвах.

4. Сільське господарство

У сільському господарстві з'явиться можливість куди стабільніше і точніше управляти сільгосптехнікою, відстежувати стан полів та садів у реальному часі й коригувати їхню підтримку.

5. Індустрія розваг

Технології AR і VR, шо стають популярними не тільки в індустрії розваг і відеоіграх, а й в освіті. Зазирнути в минуле очима князя або коваля, побачити їхній побут? Звучить як популярна серія ігор, але ж така інтерактивність куди цікавіша за вивчення історії лише по книгах. Або ж можливість дивитися футбольний матч зі стадіону, будучи фізично в дорозі або вдома на дивані, озброївшись VR-гарнітурою з трансляцією в відмінній якості, що завантажується через 5G. Воістину, сфера застосування технологій доповненої і віртуальної реальності в різних індустріях дуже широка. І це тільки ті приклади, які ми можемо уявити на основі вже наявного досвіду.

Планується, що до 2035 року інфраструктура 5G-мереж підтримувати 22 млн робочих місць по всій земній кулі, а її внесок у глобальний ВВП за період з 2020 по 2035 рік дорівнюватиме $2,4 трлн. Крім іншого, для реалізації прогнозів потрібна робота тисяч фахівців, які займатимуться інтеграцією технології у звичні нам сфери життя. Маючи визнану експертизу в IT і телекомі, українські інженери та програмісти будуть серед них. А для вітчизняних компаній або закордонних клієнтів – вже залежатиме від держави та інших учасників ринку.