Мобильная связь уже давно перестала быть инструментом для одних только звонков и SMS, сегодня ее основная задача – быстрая передача данных. Вряд ли найдется человек, владеющий мобильным устройством, но ни разу не слышавший аббревиатур 2G, 3G, 4G…
Родоначальником современных мобильных сетей является стандарт 1G, введенный в эксплуатацию в 1984 году и предназначенный исключительно для передачи голоса. В начале следующего десятилетия вместе с выходом 2G появилась возможность отправки текстовых (SMS) и мультимедийных (MMS) сообщений. В 2001 в Японии была запущена первая коммерческая сеть 3G, ключевым преимуществом которой была поддержка как голосовых радиозвонков, так и собственного канала для передачи данных. С 2010 года началось внедрение актуальной на сегодняшний день технологии 4G. Ее разработка стартовала за год до появления 3G – то есть, в 2000 (так было и в прошлый раз, когда третье поколение начало создаваться в 1990, за год до запуска второго). Разумеется, при проектировании 4G больше всего внимания было уделено высокой пропускной способности, достигающей 1 Гбит/с у стационарных клиентов. Теперь, когда мы пробежались по истории развития стандартов мобильной связи, поговорим о следующем поколении и о том, как оно повлияет на нашу жизнь.
VR, который мы заслужили
Без преувеличения, будущее виртуальной и дополненной реальности зависит от качественных и надежных 5G-сетей. Казалось бы, что может быть общего у этих технологий? Сегодня для сколь-нибудь качественной графики в VR-приложениях требуется приобретать высокопроизводительный компьютер стоимостью в несколько тысяч долларов. С приходом сетей пятого поколения станет возможно использование шлемов виртуальной реальности без дорогостоящего оборудования. Более того, игроки перестанут быть привязаны к ПК паутиной из проводов! Такое преимущество достигается за счет высокой пропускной способности и малого времени отклика в новом стандарте беспроводной передачи данных. Благодаря этим особенностям для погружения в виртуальную реальность будет необходим только шлем подключенный к Интернету, все вычисления будут производиться на облачных серверах, пользователю останется наслаждаться детализированной картинкой, передаваемой с задержкой менее 20 мс, что гарантирует отсутствие подтормаживаний и максимальный эффект погружения.
Одним словом, в AR- и VR-шлемах можно будет находиться где угодно – гулять по улице, сидеть в кафе, ехать в общественном транспорте – главное, чтобы был хороший сигнал мобильной связи. И такие концепции не являются чем-то из области фантастики, ранее в этом году операторы ‘Мегафон’ и Verizon уже провели прямые трансляции спортивных событий в формате виртуальной реальной реальности, а в Гонконге был показан полнофункциональный потребительский прототип такого шлема, работающий в тестовой сети 5G.
Дроны
Если дальность полета современных квадрокоптеров ограничена несколькими километрами (да и то в идеальных условиях), то через несколько лет этот параметр станет зависеть только от емкости аккумулятора. Так же, как и с VR-шлемами, минимальное время отклика позволит управлять дронами в реальном времени фактически без задержек, при этом владелец беспилотника может находится у себя дома, за десятки километров от устройства. В Европе были проведены испытания подобной комбинации квадрокоптеров и 5G-сетей: в результате мир увидели несколько стартапов, создатели которых предлагают использовать дроны для решения жизненно важных задач: от доставки портативных дефибрилляторов, до поиска заблудившихся в дикой местности туристов. Помимо рекордной дальности полета и высокой маневренности, оснащение квадрокоптеров 5G-модулями сделает возможным недоступное ранее объединение беспилотников в единую сеть, которая значительно повысит безопасность полетов.
Умные города
В современных городах находятся тысячи различных датчиков: автоматизированные счетчики коммунальных услуг, камеры наблюдения, противопожарные системы, уличное освещение, сигнализации и пр. Сейчас даже у самых влиятельных игроков рынка коммуникационных услуг нет технических средств, способных обслуживать столько устройств. Одним из основных плюсов 5G станет поддержка большого числа клиентов — до миллиона на 1 кв. км для одной базовой станции. Таким образом, городские службы смогут увеличить количество и разнообразие умных сенсоров, делающих нашу жизнь проще и безопаснее.
Автономный транспорт
Здесь 5G и вовсе совершит настоящую революцию: когда у каждого самоуправляемого автомобиля будет подключение к быстрому Интернету, они смогут “общаться” друг с другом и транспортной инфраструктурой (светофорами, камерами, шлагбаумами), обмениваясь информацией о своем положении, маневрах, наличии пробок на дорогах, погодных условиях, качестве асфальта и т. д. Во-первых, мы получим полное отсутствие аварий – даже при возникновении опасной ситуации каждый участник движения будет моментально предупрежден о ней, чтобы так же моментально среагировать.
Во-вторых, такая быстрая реакция на происходящее сэкономит колоссальные объемы горючего (а у электромобилей – менее активно будет расходоваться заряд аккумулятора). Дело в том, что при движении по трассе за каждым транспортным средством образуется “воздушный мешок” в котором менее сильное сопротивление воздуха. Сейчас этим эффектом практически никто не пользуется, поскольку необходимо соблюдать дистанцию для безопасного торможения, но если все автомобили в потоке будут синхронизировать свои действия, то можно будет говорить о езде при расстоянии в несколько сантиметров между машинами – другими словами, для поддержания достаточно высокой скорости только первый автомобиль в колонне будет расходовать энергию в полной мере – в таком случае экономия топлива составит около 50%. Реализация этой идеи идет полным ходом – например, в июне 2018 российский автопроизводитель ‘КАМАЗ’ совместно с Мегафоном представил первый полностью беспилотный шаттл, функционировавший в ограниченной 5G-сети. На базе 4G разработка этого проекта была бы невозможна.
Медицина
Для улучшения здравоохранения распространение мобильных сетей пятого поколения не менее важно, чем для вышеописанной оптимизации транспортной инфраструктуры. Новая технология позволит проводить обследования и операции в реальном времени в то время как врач находится на расстоянии тысяч километров. При этом хирург будет ощущать все, что происходит в операционной, включая тактильные ощущения. Россия не отстает и в этом направлении: ‘Мегафон’ при поддержке Huawei успешно провели тесты на управление удаленным аппаратом УЗИ, и 18 июля на Moscow Urban Forum компании подписали соглашение о внедрении оборудования для телемедицины в больницах Москвы. А вот когда такие аппараты начнут появляться в отдаленных малонаселенных городах, 5G-сети спасут тысячи жизней.
Кроме того, 5G поможет оперативно реагировать на ухудшение состояния здоровья больных через специальные датчики или вполне привычные сегодня смарт-часы. Нечто подобное уже пыталась сделать Apple с “защитой от падений” в Apple Watch 4, однако подход купертиновцев может считаться разве что демонстрацией будущей концепции удаленного мониторинга здоровья.
Но и это еще не все способы применения 5G сетей в медицинских целях – благодаря максимальным скоростям передачи данных станет возможна быстрая расшифровка ДНК. Хотя эта процедура выполняется и сейчас, она требует пересылки огромных объемов данных: информация о геноме одного человека занимает около 140 гигабайт, отправка которых займет всего одну минуту.
Энергетика
Для этой традиционно консервативной отрасли также важна низкая задержка данных, с помощью которой удастся построить умные линии электропередач – в отличие от обычных, на новых ЛЭП будут располагаться подключенные к Сети датчики, для того, чтобы в случае повреждения или сбоя в работе заблокировать дальнейшее распространение неисправности дальше по линии.
Производство и ритейл
С каждым годом промышленные гиганты все активнее отказываются от дорогостоящего человеческого персонала в пользу неприхотливых роботов. В большинстве случаев эти роботы координируют свои действия через Wi-Fi, что сильно ограничивает площадь их передвижения. С подключением к 5G они смогут более точно выполнять работу, спокойно перемещаться по всему производству (заводу, фабрике либо отдельному цеху) и взаимодействовать друг с другом, оптимизируя производственный процесс, снижая стоимость производства товара и его цену для конечного потребителя.
Но готовый товар еще надо доставить, и тут мы вспоминаем о революции в мире дронов, которых уже сейчас использует Amazon. В дальнейшем доставка по воздуху станет доступна компаниям, не обладающим многомиллиардными бюджетами.
Так когда же все это будет?
Конечно, после знакомства с заманчивыми перспективами 5G-связи возникает логичный вопрос о дате запуска нового поколения мобильных сетей. Как вы могли понять, развитие данной технологии в России взял на себя ‘Мегафон’ (свои тесты проводят также МТС и Tele 2, но с меньшим размахом) и справляется с этой задачей оператор неплохо. По словам аналитиков, в 2018-2019 годах будут запускаться пробные локальные сети, а развертывание глобального покрытия по всей стране начнется ближе к 2021 году. Причина такой задержки – политические разногласия. К сожалению, многие чиновники считают, что сейчас нет реальной необходимости в столь высоких скоростях, и количество подключившихся к 5G абонентов будет мизерным, так как в России услугами 4G-связи на данный момент пользуются лишь 30% клиентов.
Так или иначе, практически сразу после своего появления сети 5G несомненно изменят мир – в этом сегодня никто не сомневается, так же, как и не сомневались в революции на мобильном рынке после выхода iPhone в 2007.