📡 Эволюция мобильной технологии от 2G до 5G
Дэвид Гевирц из ZDNET исследует потенциал 5G и вычислений на краю. В то время как большинство современных смартфонов поддерживают 5G, какие у него есть реальные применения и возможности в реальной жизни? Узнайте ответы и погрузитесь в мир возможностей.
Понимание 5G и вычислений на ребре и почему они важны
Представьте нашу технологическую среду до 2005 года, а затем нашу сегодняшнюю технологическую среду. Мы живем в абсолютно мобильном мире, который полагается на то, что почти каждый человек имеет смартфон. Целые отрасли изменились, стали возможными и были нарушены, все из-за смартфона.
Каждое поколение мобильной связи изменило наш мир. Существенно. Универсально. Поэтому, когда мы сейчас смотрим на 5G, которая только-только запускается, мы смотрим на не просто еще одну телекоммуникационную технологию. Мы смотрим на предвестника еще одного масштабного изменения нашего мира.
Как мы пришли к 5G: Взгляд на 2G, 3G и 4G
2G ввел текстовую передачу сообщений. 3G привел нас к приложениям и магазинам приложений. 4G привел нас в наш мобильный мир.
В 2005 году Palm Treo использовал 2G для передачи данных по сотовой сети. Приложения устанавливались, подключая Treo к компьютеру и передавая их через кабель. Скорости передачи данных составляли 40-230 Кбит/с. В теории, при использовании технологии EDGE, скорость могла достигать 384 Кбит/с, но я, конечно же, не получал такую производительность на шоссе. Так что на практике 2G давал возможность отправлять текстовые сообщения, некоторые картинки MMS и, если повезло, очень медленно загружать веб-страницы, если сайт предлагал упрощенные версии для мобильных устройств.
Перейдем к лету 2008 года, когда Apple выпустила iPhone 3G и Apple App Store. С App Store появилась возможность установки приложений в один клик, что позволило каждому управлять своими собственными приложениями. Приложения процветали. 3G позволял скорости от 384 Кбит/с до 2 Мбит/с, что делало возможным загружать приложения на телефон. Поисковые запросы в Интернете были довольно медленными, но выполнялись. 3G также предоставлял лучшую информацию о местоположении, что позволило создать приложения типа Uber. Смартфоны использовались, но еще не полностью стали массовыми.
- Будущее наушников взгляд назад на влиятельные тенденции аудио 2023 ...
- Samsung Galaxy S24 слухи и предположения
- Лучшие складные телефоны, которые можно приобрести в 2023 году изме...
Перейдем к 2012 году, когда Apple выпустила iPhone 5. Он работает с 4G/LTE (LTE – это версия 4G). Вот тогда все изменилось. Люди перестали смотреть, куда идут, и начали пристально смотреть в экраны своих телефонов. Люди перестали общаться с членами семьи за обеденным столом и стали склееными с экранами своих телефонов. Благодаря скорости передачи данных, которая увеличилась с максимума около 2 Мбит/с до скоростей в диапазоне от 100 Мбит/с (при движении) до 1 Гбит/с (в состоянии покоя), у каждого был широкополосный доступ в кармане. Это позволило просмотр HD видео, высокоинтерактивные мобильные игры, все уровни социальных медиа, видеоконференции и практически все остальное, на чем мы полагаемся сейчас на наших телефонах.
На самом деле маленький Palm Treo все же был смартфоном. Так что не реальный телефон или приложения позволили радикальную цифровую трансформацию, а скорость передачи данных по мобильным сетям.
Что такое 5G? (и почему это особенно)
5G уже существует несколько лет. Пользователи только начинают видеть преимущества, но бизнесы и отрасли уже начали следующую генерационную трансформацию из-за возможности использования 5G. Я расскажу, что такое 5G, что оно может сделать для нас и как эта новая генерация мобильных данных преобразует мир. 5G предлагает четыре технологических преимущества: скорость передачи, задержку, надежность и плотность.
📶 Скорость передачи
Мы говорили о скорости передачи ранее в этом специальном отчете. Это то, насколько быстро данные могут двигаться внутри сети. На практике Verizon говорит, что 5G предлагает типичные скорости, которые в 10 раз выше скоростей 4G. Представьте себе, что у вас везде есть скорости лучше, чем у Wi-Fi.
⏱️ Задержка
Задержка – это несколько другое. Это несколько не о том, насколько большой ваша труба (в том плане, насколько много данных она может содержать). Это скорее о том, насколько быстро вы можете включить и выключить эту трубу.
Большинство пользователей компьютера узнали о латентности, когда мы начали играть в шутеры от первого лица. Иногда выстрел должен был быть точным. Но иногда выстрел не подключался, и внезапно изображение обновлялось, с целью, стоящей пять футов слева или справа. Это и есть латентность в действии. То, что пользователи видели на экране, не всегда соответствовало тому, что происходило на сервере.
Теперь подумайте о латентности в самоуправляемых автомобилях. Это час пик на 101-й дороге, и внезапно происходит авария. Вы хотите, чтобы все автомобили, движущиеся к месту аварии, немедленно узнали об этом, чтобы начать тормозить. Если информация берет 2-3 секунды, чтобы достигнуть других автомобилей на дороге от места аварии, это может привести к катастрофе.
Автомобиль, движущийся со скоростью 60 миль в час (6,56 км / ч), может пройти около 264 футов (80,47 метров) за 2-3 секунды. Это примерно 17 длин машины. Время реакции в 17 длин машины может быть смертельным.
С помощью 5G латентность уменьшится примерно в 10 раз по сравнению с 4G. Со временем ожидается еще большее улучшение. Все это говорит о том, что отзывчивость сети может быть гораздо быстрее.
🔌 Устойчивость
Вы когда-нибудь ведали разговор с другом, когда сигнал прерывается? Или замечали, что ваше интернет-соединение работает одну минуту, а затем пропадает? Эти проблемы возникают, когда соединение между вашим мобильным устройством и сетью пропадает.
Большую часть времени, однако, отказ не длится особенно долго. Связь может пропасть, когда вы въезжаете в туннель или входите в комнату слишком много металлических преград сигнала. К сожалению, по крайней мере с 4G, уже небольшое прерывание в секундную долю могут привести к отключению сети.
5G улучшает эту ситуацию. Он лучше справляется с колебаниями и, следовательно, лучше поддерживает стабильное соединение, даже в неидеальных условиях. Технологии, такие как массовый вход с несколькими выходами (Multiple Input, Multiple Output) и лучеобразование (beamforming), помогают поддерживать сигналы даже в очень переполненных средах.
В этом контексте сигнал становится более надежным. Кроме того, 5G способен быстрее восстановить подключение за счет распространения вычислений на предмете (подробнее об этом чуть позже) и улучшенных протоколов переключения.
🔢 Плотность
Verizon говорит, что теоретический максимум числа работающих устройств 4G на квадратный километр (38% квадратной мили) составляет около 10 000. В отличие от этого, 5G должна позволять соединять до миллиона устройств в том же пространстве.
На каком-то уровне наличие такого количества связанных устройств вокруг нас кажется довольно пугающим, но у меня даже дома есть более 50 подключенных устройств. Нам нравятся наши гаджеты. И, поскольку самоуправляемые автомобили и другие устройства Интернета вещей (IoT) распространяются, их будет все больше и больше. Возможность поддерживать столько связанных устройств, сколько требуется, будет ключевым моментом для возможности рассчитывать на соединение 5G, когда оно будет внедрено.
В конце концов, последнее, что вы хотите услышать от своего автомобиля, когда просите его отвезти вас куда-нибудь, это: “Простите, Дэйв. Я боюсь, что не могу это сделать”.
💡 Энергия на краю
В 5G есть еще много, что дает ему сверхспособности.
Вместо полной зависимости от больших мощных сотовых вышек (как 4G), 5G будет работать как с этими вышками, так и с большим количеством маленьких ячеистых пунктов, которые могут быть объединены вместе. Именно так 5G достигает своей насыщенности населения.
5G также обещает быть более энергоэффективным. Таким образом, коммуникационная составляющая устройств Интернета вещей не будет расходовать столько энергии, что приведет к увеличению срока службы батареи при подключенных устройствах.
В 5G реализуются также множество искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения. Узлы и устройства передачи 5G развертываются на предмете, удаленном от центральных узлов. Они используют искусственный интеллект и машинное обучение для анализа производительности коммуникаций и используют искусственный интеллект для формирования пропускной способности коммуникаций, чтобы извлекать как можно больше производительности из оборудования.
Вы знакомы с термином “облачные вычисления”. Мы все использовали облачные сервисы, услуги, работающие на сервере где-то вместо наших настольных компьютеров или мобильных устройств. Облако, конечно, на самом деле не облако. Amazon, Google, Facebook, Microsoft и другие управляют огромными центрами обработки данных, упакованными тысячами серверов. Облако не мягкое и пушистое.
Но мы называем это облаком, потому что вся вычислительная работа происходит в этом аморфном пространстве между всеми нашими ПК и мобильными устройствами. В давние времена, когда специалисты по ИТ рисовали схемы сети, это соединение посередине – то, что сами специалисты по ИТ не управляли – изображалось как простое облако. И вот мы получили термин “облачные вычисления”.
Все это приводит нас к понятию реборда. Представьте себе это так: если это не посередине, то это на краю. Это упрощение, но реборд представляет собой практику размещения значительной вычислительной мощности прямо на самом краю сети, в точке воздействия на приложение. В случае фабрики это может быть вычисление, расположенное прямо внутри или неподалеку от фабрики. В случае автономных автомобилей это может быть огромная мощность вычислений прямо внутри самого автомобиля, а также еще больше, которые могут находиться по дорогам и перекресткам.
Почему реборд вычисления важен? Ответ прост: физика. Это занимает время, чтобы биты пройдут с точки приложения (скажем, датчиков на передней части вашего автомобиля) до центра обработки данных и обратно. Каждый пакет может прыгнуть через много сетей, пройти географические зоны и пройти через ряд брандмауэров.
С сегодняшними сетями этот процесс быстрый. Но это не так быстро, как “ты собираешься врезаться в ту машину, которая внезапно остановилась перед тобой”. Реборд обработки устанавливает достаточно вычислительной мощности, часто с поддержкой искусственного интеллекта и машинного обучения, прямо там, где это нужно. Конечно, позднее в течение дня реборд-серверы могут загружать свою историю обработки в облако, но в самый момент, когда что-то готово сорваться, реборд-оборудование находится там, чтобы вмешаться в реальном времени – и до того, как будет слишком поздно.
Большая часть этого возможно с 5G по ряду причин. Мы говорили о улучшенной скорости передачи, задержке, надежности и плотности выше. 5G достигает этого путем замены базовых станций на множество небольших узлов. Поэтому 5G-соединение вероятно будет гораздо ближе к краю, чем большинство 4G-соединений.
🚀 Использование 5G
5G имеет много применений в предприятиях и повышении производительности. Но он также приносит выгоды всем пользователям смартфонов. Смартфон с 5G-соединением обеспечивает более быструю загрузку и выгрузку данных, улучшенную связность, улучшенную передачу потокового видео и игр, поддержку дополненной и виртуальной реальности (AR/VR), облегчение устройств интернета вещей (IoT), энергоэффективность, глобальное роуминг, улучшение голосовых вызовов и поддержку новых сервисов и приложений.
Чтобы дать вам лучшее представление о применении 5G за пределами смартфонов, мы рассмотрим пять очень разных компаний и как они используют 5G сейчас, чтобы улучшить свою деятельность и предложения.
Поставщик систем автомоек
Cradlepoint – поставщик сетевого оборудования 5G, являющийся дочерней компанией Ericsson. Джеймс Уивер, старший директор Cradlepoint, рассказал нам о одном из их клиентов – Motor City Wash Works.
Motor City Wash Works – производитель автоматизированных автомоек, предлагающий решение “ключ в руки”. Управление затратами от времени до операционной деятельности и обслуживания – это ключевые моменты при получении прибыли. Motor City построила свою инфраструктуру автомоек для автоматизации и мониторинга всего – от программируемых логических контроллеров (PLC), управляющих всеми операциями мотора, до систем пункта продаж (POS) и систем безопасности.
Motor City обнаружила, что медленное время установки и меньшая надежность обычного подключения мешают работе их бизнес-модели. Чтобы решить эти проблемы, компания выбрала решение, которое включало 5G-сотовую связь, чтобы получить быстрое развертывание, гибкость, производительность и надежность.
Motor City использует более легкие реборд-приложения на маршрутизаторах не только для улучшения задержки, но и для обеспечения резервирования и устойчивости. Поскольку Motor City работает по модели “как услуга”, ее целью является обнаружение и устранение проблем с операциями и сетью до того, как владельцы автомоек узнают об этом.
Используя реборд-вычисления, Motor City Wash Works также обрабатывает, преобразует и передает данные об промышленной автоматизации каждой команде управления автомоек с помощью информационных панелей. Они могут безопасно шифровать и защищать данные кредитных карт своих клиентов, поддерживать интеграцию с рядом платформ POS и работать бесперебойно с надежным подключением, даже если произойдет полная потеря связи.
Операции в полевых условиях
Ещё одна компания, использующая технологию 5G, это поставщик программного обеспечения для работы в полевых условиях FieldCircle. Йогеш Чоудхари, сооснователь и генеральный директор FieldCircle, описывает, как его компания полагается на преимущества надежности 5G.
«Для меня одной из главных проблем, которую она решает, является возможность функционирования приложений, даже когда есть ограниченное или отсутствует подключение к интернету», – рассказал Чоудхари журналу ENBLE. – «Для тестирования продуктов, которые должны работать в отдаленных местах, таких как полевые операции или решения для удаленного мониторинга, это оказалось золотой жилой и значительно положительно повлияло на репутацию FieldCircle среди наших клиентов».
Пользовательские приложения с лучшей сетевой производительностью
TechAhead – компания, разрабатывающая мобильные приложения. Журнал ENBLE поговорил с Викашем Каушиком, генеральным директором TechAhead. Его компания использует вычисление на краю и 5G для улучшения процессов разработки мобильных приложений. С помощью 5G компания теперь может обеспечивать синхронизацию данных в реальном времени, плавное удаленное сотрудничество и то, что он описывает как «невероятно быструю доставку контента» в приложениях, которые TechAhead предоставляет своим клиентам.
Каушик говорит: «Мы решаем проблему задержки и узких мест в передаче данных, которые часто мешали пользовательскому опыту в прошлом с помощью этой интеграции. Мы можем обеспечить нашим клиентам быструю производительность приложений и постоянное подключение благодаря 5G и вычислению на краю, гарантируя, что их пользователи будут наслаждаться положительным и интересным опытом».
Он сказал ENBLE: «С помощью этой технологии мы теперь можем создавать высококачественные приложения с интенсивным использованием данных, которые превосходят ожидания клиентов».
Поставщик жизненно необходимого кофе
Home Grounds является поставщиком критической инфраструктуры (и под критической инфраструктурой я имею в виду, что они предоставляют кофейные зерна и оборудование для приготовления кофе). Большего дела нет.
Алекс Мастина, генеральный директор и основатель Home Grounds, сказал ENBLE: «Я заметил реальную разницу в связности между сотрудниками, которые имеют доступ к 5G и теми, кто все еще ждет его внедрения в их районе. Те, кто использует 5G и вычисление на краю, находят, что это увеличивает удобство и эффективность их работы».
Кофе тоже повышает удобство и эффективность работы. Просто говорю. И да, я могу бросить его пить, когда захочу. Да, именно так.
Мастина сообщает: «Использование комбинации 5G и вычисления на краю оказалось полезным для сбора, анализа и хранения данных, и мы смогли использовать эти понимания, чтобы улучшить наш бизнес, более эффективно сегментировать целевую аудиторию и соответствующим образом настроить наш маркетинг. Оно также поддерживает персонализацию, что существенно отличает нашу производительность. Еще одно преимущество заключается в том, что оно обеспечивает безопасность, что является основным приоритетом для нашего бизнеса».
Логистика цепочки поставок
Мы также имели возможность пообщаться с Орландо Ремедиушем, сооснователем и генеральным директором Sensefinity, компании в сфере интернета вещей, предоставляющей полную видимость для сложных логистических процессов, от отслеживания производства до отслеживания товаров в режиме реального времени через глобальные цепочки поставок. Sensefinity обеспечивает видимость в режиме реального времени, тревоги и аналитику предсказательного анализа.
Ремедиуш рассказал ENBLE, что 5G и облачные услуги в логистической отрасли позволяют обеспечить видимость в режиме реального времени во внутренней цепочке поставок и операциях логистики.
«5G позволяет промышленным компаниям или крупным объектам, таким как морские порты, создавать собственные частные сети, где они могут массово развертывать подключенные к интернету устройства IoT», – сказал Ремедиуш. Это подтверждает наше ранее обсуждение о повышении плотности устройств, поддерживаемой 5G.
Ремедиуш также сказал нам, что все эти подключенные устройства IoT помогают «определить критические активы в операциях цепочки поставок и наблюдать за ними в режиме реального времени, таким образом обеспечивая видимость в режиме реального времени по низкой цене, что возможно только с помощью развертывания сетей 5G».
Автомобили без водителя
Автомобили без водителя – это большое применение 5G. Лично я не уверен, что хочу отдать руль и педаль газа, но с учетом старения, являющегося «наивысшим мировым демографическим трендом», автомобили без водителя обещают предоставить пожилым людям возможности намного дольше, чем их рефлексы позволяют им безопасно водить автомобиль. Но наступление эры автомобилей, которые сами нас везут, наступит только после широкого внедрения 5G.
В любом случае, пристегните ремни безопасности.
🌠 К 6G и дальше
Помимо 5G, вы начнете слышать, что некоторые производители говорят о 6G, потому что, конечно же, они будут.
Вот главная деталь, которую вам нужно иметь в виду: 5G предназначен для 2020-х годов, а 6G ожидается в 2030-х годах. 6G – это логическое продолжение идеи, что если у нас есть хорошая технология сегодня, мы должны работать над лучшей технологией для будущего.
Ничего официального или определенного в 6G нет. Хотя лаборатории экспериментируют с будущими технологиями, 6G не приближается к реальности. Ожидается, что 6G предложит улучшенную пропускную способность, возможно, даже на уровне терабит/сек. Также ожидается, что задержка будет сокращена еще больше, чем предлагает 5G, и ожидается поддержка еще большей плотности устройств.
Если AR/VR и самоуправляемые транспортные средства действительно станут практичными, 6G, вероятно, станет технологией, которая превратит эти приложения из функциональных любопытств в массовые. Наконец, 6G, возможно, увеличит площадь покрытия еще больше, даже до того, чтобы охватывать подводные области или обеспечивать связь для устройств IoT, находящихся за пределами атмосферы Земли.
Но, как я уже сказал, 6G – это все очень спекулятивно. Если вы хотите узнать больше, обязательно прочитайте другие отличные статьи в этой специальной подборке ENBLE. Там есть много очень полезной информации по широкому спектру тем, представленной некоторыми из наших лучших экспертов по будущему связи.
Вы можете следить за обновлениями моих проектов в социальных сетях. Обязательно подпишитесь на мой еженедельный информационный бюллетень об обновлениях на Substack и следите за мной в Twitter по ссылке [@DavidGewirtz] (https://twitter.com/davidgewirtz), в Facebook по ссылке Facebook.com/DavidGewirtz, в Instagram по ссылке Instagram.com/DavidGewirtz и на YouTube по ссылке YouTube.com/DavidGewirtzTV.
📚 Ссылки
- Лучшие телефоны AT&T 2024 года
- Поставщик мобильной технологии: Cradlepoint
- Microsoft Office Quest 3 | Digital Trends
- Поставщик программного обеспечения для обслуживания объектов: FieldCircle
- Решения для мобильных приложений: TechAhead
- Распродажа после Рождества в Walmart | Digital Trends
- Компания IoT: Sensefinity
- Основной глобальный демографический тренд
