5G и интернет вещей - это синонимы или есть варианты?

Привет.

Почта - это кладезь информации, иногда натыкаешься на короткие, но емкие заметки, которые можно развернуть в полновесный материал, так как требуется дать объяснение и показать, а как все обстоит на самом деле. Эта статья возникла как реплика на подобное письмо, приведу только часть сообщения:

“Эльдар, пока вы пишите про то, что в России собираются делать 5G для интернета вещей, его запустили в Нидерландах и Россия не успела, как обычно опоздала и тянется в хвосте прогресса”.

Видимо, это был ответ на мой материал о том, что впервые в России сделали реальный шажок в сторону сетей пятого поколения, продемонстрировали рекордную скорость на реальной сети, тот материал можно найти по ссылке ниже.

5G от «МегаФона» – первые опыты в России на пути к новым сетям

Но меня заинтересовало, что же такого произошло в Нидерландах, что там появился интернет вещей, которого еще вчера не было, а заодно, видимо, и сети пятого поколения. Короткий поиск по новостям дал следующую информацию - оператор KPN запустил на территории страны первую общенациональную сеть для интернета вещей. На базовых станциях были установлены дополнительные антенны, а сама технология предоставлена консорциумом LoRa. Оператор получил запросы на подключение 1.5 миллиона объектов к этой сети, в частности, аэропорт Амстердама планирует обрабатывать багаж с ее помощью, а в Утрехте железнодорожники хотят переводить стрелки на путях с помощью дистанционного управления.

5G и интернет вещей - это синонимы или есть варианты?

После чтения новостей стало понятно, почему возникает путаница относительно IoT (интернета вещей) и как это трактуется относительно сетей пятого поколения. Давайте вместе попробуем разобраться в том, что это такое и является ли IoT синонимом 5G, а также может ли существовать без этого стандарта.

Пожалуй, начну с того, что формально интернет вещей уже существует. У многих из вас есть спортивные браслеты, которые умеют синхронизироваться по Wi-Fi или через Bluetooth со смартфонами и передавать данные в облако, это прообраз будущего, которое наступит совсем скоро. В этом будущем такие устройства смогут синхронизироваться с сетью напрямую, минуя устройство-посредник, в качестве которого сегодня выступает ваш смартфон. Это технический момент, который облегчит создание вещей, подключенных к сети, сделает их энергопотребление ниже, а время работы долгим, например, станут реальностью датчики, что работают на одном заряде по несколько лет. Если посмотреть, как агрессивно и активно развивают облачные технологии такие компании, как Google, Microsoft, Apple, Amazon и другие, то нет никаких сомнений, что они готовятся к появлению миллиардов датчиков и устройств, что будут передавать данные в эти облачные хранилища. И при этом это вовсе не обязательно должны быть сети пятого поколения, формально вы можете использовать хоть сеть второго поколения. Другой вопрос, что передать по ней данные эффективно, с низкими энергозатратами, гарантией доставки, служебной информацией сложно. И причина не в том, что эти сети плохи, вопрос в том, что они создавались для других задач. Каждый эволюционный скачок в технологиях сетей отражает то, что появляется на рынке, какие задачи нужно решать этим сетям. Никто не будет спорить о том, что на грузовике можно доехать из одного города в другой, это такая же машина, как легковушка, и ехать он будет по тем же дорогам. Возможно, что даже скорость передвижения у вас будет аналогична, но ниже комфорт и выше затраты на топливо. То же и с сетями, ведь только 5G изначально подготовлена к интернету вещей, в отличие от предыдущих стандартов.

Давайте вернемся к новости от KPN и посмотрим, что компания имеет на данный момент в Нидерландах. Это вторая по качеству покрытия 4G-сеть после Vodafone, у нее достаточно плотное покрытие в стране и хорошая средняя скорость около 29 Мбит/с. В частности, это можно посмотреть на карте OpenSignal вот здесь.

В KPN активно взялись за внедрение 4G и начиная с середины 2014 года потихоньку добавляют возможности LTE Advanced, но размеры стройки и обновления базовых станций не идут ни в какое сравнение с тем, что за то же время сделал МегаФон в российских городах. И это при очень небольшом размере Нидерландов как страны. У KPN есть большое количество пользователей M2M, в частности, это железные дороги, аэропорты и ряд государственных учреждений. В данный момент они обслуживаются в рамках существующих сетей, и обычно это 2G-модули, даже не 3G, так как последних до недавнего времени или не было, или их стоимость была высока. В какой-то мере эти M2M-решения можно считать частью будущего интернета вещей. С миграцией из 2G в 4G перед всеми компаниями встает один и тот же вопрос, как сохранить M2M-решения рабочими при необходимости сокращать затраты на 2G-сеть, переводе ее на новые стандарты. И тут каждый оператор пытается решить эти вопросы самостоятельно. Для большинства мировых игроков ответом на этот вызов становится внедрение 5G, но часть операторов попадает в тиски заключенных контрактов, и им приходится придумывать, как выкрутиться и предоставить услугу, а заодно отказаться от 2G.

Идея беспроводных сетей, работающих на больших расстояниях, в которых подключенные устройства работают от батареек и могут передавать незначительный объем информации, как следствие, работать долго, появилась задолго до формирования требований к 5G. Общее название таких сетей - Low-Power Wide-Area Network (LPWAN) или Low-Power Network (LPN). И компании, которые исследовали подобные технологии, исчисляются десятками, они пытались создать свой стандарт или его подобие, откусить кусочек перспективного рынка. Можно вспомнить такие разработки, как Ultra Narrow Band, NB-Fi, LoRa и ряд других. Все они создавались для подключения разномастных датчиков к существующим сетям и выглядят как дополнение к существующей инфраструктуре, а вовсе не как ее интегральная часть.

В стандарте LoRa, который развивается относительно небольшим количеством участников, предполагается создание специальных устройств для датчиков, которые обладают низким энергопотреблением. Также для работы LoRa требуется, чтобы оператор установил соответствующие антенны на базовых станциях, что и сделали в Нидерландах на сети KPN. Желающие могут прочитать про технологию на сайте альянса, детали технологии нам в этом рассказе неинтересны, сайт вот тут.

Для KPN внедрение этой технологии становится ответом на уход 2G-сетей, необходимость обслуживать своих клиентов в будущем. Но насколько такой подход правильный и выигрышный в долгосрочной перспективе?

Давайте посмотрим на железную дорогу в Утрехте, где система адаптирована для управления путями. Является ли такое применение системы конечным? Безусловно. Железнодорожники составили техническое задание и получили систему, которая закончена и может изменяться только по их требованиям. Каждый дополнительный чих будет стоить им весьма дорого, поэтому предполагать, что они как-то будут менять систему, нельзя - слишком высока стоимость таких изменений. И это обратная сторона стандарта, который не является общераспространенным и устанавливаемым операторами везде.

Давайте предположим, как могла бы работать система в Утрехте, если бы KPN внедрил сеть пятого поколения, а железная дорога использовала ее возможности. Базовая функциональность стала ровно такой же, за исключением того, что в районе железнодорожных путей KPN развернул 5G раньше, чем в других районах страны. Дальше на железной дороге в какой-то момент осознали, что могут собирать больше информации с железнодорожных путей и для этого им не требуется покупать какие-то датчики у KPN, а достаточно их подключить. Например, это могут быть температурные станции, что будут выдавать информацию приближающимся поездам, а также пассажирам, наладив трансляцию на сайте вокзала. Это может быть система, которая считывает с проезжающих поездов информацию, а те имеют ровно такие же датчики, что работают в сети 5G. Придумать сценарии работы несложно, их могут быть тысячи. Но главное, что датчики в 5G не замкнуты на одну страну, они будут работать в разных странах, везде, где есть соответствующие сети. Стандартизация - великая штука, так как она дает гибкость в том, как реализовать свои системы и как в последующем их можно развивать. И учитывая, что 5G будет жить как минимум 20-25 лет, а последующие стандарты будут обратно совместимы, мы впервые подбираемся к сроку жизни систем М2М, умного дома, а также интернета вещей в 30-50 лет. Когда смена технологий почти никак не затронет уже готовые системы, а значит, возврат инвестиций в их проектирование и внедрение растянется на аналогичные сроки. Это уже не будет строительством временных систем с непонятными сроками работы, а также риском того, что сети просто перестанут в какой-то момент иметь достаточное покрытие, как это происходит с 2G у некоторых российских операторов.

Иногда можно не бежать впереди паровоза, и в России этого сегодня не происходит. То, что в Нидерландах запустили сеть для интернета вещей, вовсе не означает, что это наилучшее решение как для операторов, так и для потребителей их услуг. Появление 5G сделает такие решения устаревшими, и главное, они не отличаются гибкостью. Поэтому говорить о том, что Россия плетется в хвосте прогресса, как это сделал автор письма, нельзя, это просто разные подходы и ставка на разные технологии. Каждая технология имеет свой спектр применения и перспективы, на мой взгляд, 5G значительно интереснее, чем все костыли, что создаются сегодня.

В России 5G из большой тройки активно развивает МегаФон, оператор и в прошлые годы делал ставку на новые стандарты сетей, научился не только их строить и эксплуатировать, но и принимать участие в создании оборудования с партнерами, влияет на то, каким будет это поколение, так как является одним из ключевых партнеров мировых производителей инфраструктурного оборудования. Почему МегаФон сделал ставку на 5G и не распыляется на другие аналогичные технологии, например, LoRa? Этот вопрос я задал техническому директору МегаФона Александру Башмакову, и вот его ответ:

“С точки зрения внедрения новейших стандартов связи у МегаФона, наверное, лучший опыт в России. Мы первыми запустили 3G и 4G, первыми в России и одними из первых в мире запустили в коммерцию LTE-Advanced. Поэтому, конечно же, мы уже сейчас тестируем технологии, которые можно отнести к сети «пятого поколения». Я имею в виду агрегацию нескольких частотных каналов и скорости выше 1Гбит/сек, которые мы недавно показали. Кто-то может сказать, что МегаФон это делает для имиджа, но в таком случае вообще любую исследовательскую работу можно расценивать как исключительно имиджевую. В действительности же это не так. На самом деле, в работе на перспективу есть огромный практический смысл. Во-первых, мы обкатываем новые технологии на существующей сети, чтобы в дальнейшем сделать переход к новому стандарту более быстрым и менее затратным. Во-вторых, благодаря исследованиям высокие скорости интернет-доступа (до 500-900Мбит/сек) наши клиенты смогут получить уже в следующем году. И, как всегда, первыми в стране.

Поскольку вопрос об «интернете вещей», то, конечно же, через несколько лет это будет самый большой и самый массовый сегмент рынка, достигающий в объеме сотен миллионов абонентов только в России.

По прогнозам ассоциации GSMA, к 2020 году количество подключений интернета вещей по сетям мобильной связи и LPWA превысит 3 миллиарда. Счетчики ресурсов, наручные часы и браслеты, ошейники для домашних питомцев, датчики на парковках – каждому из устройств понадобится доступ к сети.

Выбирая те или иные технологии, мы обязаны учитывать их распространенность, возможную зону охвата, совместимость сетей операторов в разных странах, открытость протоколов, объем производства как сетевого, так и абонентского оборудования. В этом плане грядущий общемировой стандарт связи «пятого поколения» будет значительно эффективнее как для обычных абонентов, так и для бизнеса, чем любые другие альтернативные ему технологии. Это и определяет наш выбор в пользу 5G. По этой причине МегаФон и еще несколько операторов в мире очень активно участвуют в процессе его создания и стандартизации. Например, наша компания стала участником сообщества GSMA NB-IoT Forum, целью которого является сотрудничество в области развития технологии NB-IoT по всему миру. В составе организации – крупнейшие операторы (China Mobile, Deutsche Telekom, Vodafon и др), а также ведущие производители технологичных решений (Huawei, Intel, Qualcomm).

Одной из главных задач, которые призван решить стандарт 5G, является обеспечение перехода индустрии связи и экономики в целом к массовому IoT. Это очень важный момент – благодаря 5G изменится огромное количество традиционных индустрий. 5G даст старт массовому внедрению робототехники в быту и в бизнесе. То есть десятков миллионов онлайн-устройств, выполняющих самую разную работу. Конечно же, мы должны решить вопросы огромного роста (на порядки) числа устройств, обслуживаемых одной базовой станцией, а также значительно снизить время отклика сети. Сюда же стоит добавить и поддержку так называемых Mission critical коммуникаций, то есть обеспечить высокую доступность и гарантированную доставку данных для особо важных приложений, систем жизнедеятельности и т.д. Эти вопросы будут решены в рамках 5G. «Пятое поколение» сделает сотовую отрасль каркасом, вокруг которого начнет формироваться облик новой экономики. Для кого-то это далеко в будущем. Для нас – повседневная работа уже сегодня”.

Как вы видите, ответы Александра показывают, что в МегаФоне прагматичны и не хотят распылять свои силы, делают ставку на отраслевой стандарт, влияют на то, каким он будет. А это значит, что мы как пользователи вновь сможем получить самые быстрые сети, низкую стоимость доступа и опробовать новые технологии одними из первых в мире. Хорошо ли это? Однозначно да. Я двумя руками голосую за то, чтобы в России развивались технологии и операторы вводили сети нового поколения, так как это дает множество возможностей как для пользователей, так и для бизнеса.

Тема 5G настолько глубока, что я попробую затронуть и другие вопросы, например, тарификацию в таких сетях, как и какие устройства будут к ним подключать, чтобы у вас возникло понимание того, почему правила игры на рынке меняются. Так что до новых встреч в материалах про 5G.

Ссылки по теме

5G от «МегаФона» – первые опыты в России на пути к новым сетям

Эльдар Муртазин ([email protected])

Опубликовано - 13 июля 2016 г.

Поделиться:

Мы в социальных сетях: