!digital-transformation (846914), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Однако в Северной Америке и некоторых странах Азиатско-Тихоокеанского региона сети 3G базировались на альтернативномстандарте — CDMA2000. Правда, в основе UMTS и CDMA2000 лежалаодна и та же технология — CDMA (Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением каналов).Согласно регламентам Международного союза электросвязи(ITU), сети 3G должны поддерживать скорость передачи данных2048 Кбит/с для неподвижных объектов, 384 Кбит/с — для абонентов с низкой мобильностью (движущихся со скоростью до 3 км/ч),а для абонентов с высокой мобильностью (до 120 км/ч) — не менее144 Кбит/с.Возможности сетей 3G изначально имели ограничения по максимальной полосе пропускания из-за того, что ширина используемогоспектра для передачи голоса и данных была фиксированной.
На момент формирования замысла технологии 4G стало очевидным, чтосети 3G в перспективе ближайших пяти лет вряд ли справятся с наплывом высокодоходных с точки зрения рекламы потоковых сервисов типа YouTube. Хотя на момент появления 4G технология HSDPA(последний эволюционный этап развития 3G) весьма успешно конкурировала по маркетинговым метрикам, в частности — по полосепропускания.Стандарт 4G позволил увеличить скорость мобильной передачи данных, снизить время задержки, которое особенно существенно для сегмента B2B, поэтому появилась возможность применятьэту технологию для бизнеса, например, в банковских приложениях.
Сети четвертого поколения (4G) базируются на технологияхпередачи данных со скоростью более 100 Мбит/с для подвижныхабонентов и 1 Гбит/с — для стационарных пользователей. Перваякоммерческая сеть 4G заработала в декабре 2009 года в Швеции.Наиболее распространенной технологией 4G в мире и в Россиистал стандарт LTE. В сети 4G пользователи могут скачать фильмв формате высокой четкости (HD) объемом 2 Гбайта чуть более чемза три минуты, в то время как в сети третьего поколения на такуюпроцедуру потребовалось бы более 25 минут. Использование 4Gна смартфоне ускоряет мобильный интернет, но быстрее разряжаетаккумулятор гаджета.107Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытЕсли первоначально технология 4G была предназначена дляпередачи данных, то со временем в результате отказа от сетей 3Gпотребовалось стандартизовать присутствие голосовых услуг в сетях LTE, но уже полностью на базе технологии IP.
Голосовые услугив LTE-сетях базируются на технологии IMS (IP Multimedia Subsystem)и являются пакетными.Технологии пятого поколения (5G) ориентированы на то, чтобыреализовать решения, отвечающие полному набору требований дляпередачи данных с гарантией качества. Сети 5G будут отличать более высокая, по сравнению с технологиями 4G, пропускная способность, большая доступность широкополосной мобильной связи, существенно более высокая скорость интернет-доступа, более короткое время задержки, меньший расход энергии батарей, — последнеепозволяет полноценно развивать «Интернет вещей» (IoT).NGMN альянс (Next Generation Mobile Networks), объединяющийтри десятка крупнейших сотовых операторов в мире, определяетследующие требования, которым должны соответствовать сети 5G:десятки Мбит/c для десятков тысяч пользователей, находящихсяв местах массового скопления людей; не менее одного Гбит/с длякорпоративных клиентов с количеством сотрудников несколько десятков на один офис; поддержка до нескольких сотен тысяч одновременных подключений от датчиков, находящихся на площади одногоквадратного километра и значительное снижение времени задержкипо сравнению с LTE.Стандарт 5G ориентирован на дальнейшее развитие концепциираспределенной базовой станции.
Разрабатывается целый комплексрешений на базе цифровых технологий, которые позволяют приблизить элементы обработки цифровых данных к радиопередатчику дляснижения затухания сигнала в результате цифро-аналогового преобразования. Процесс кодирования сигнала выполняется с помощьювычислительных ресурсов, которые можно централизовать. Целесообразно выделить общий пул вычислительных ресурсов для всехбазовых станций с целью модулирования сигнала на базе облачныхтехнологий. Далее необходимо организовать отправку модулированного сигнала по оптическим кабелям или с помощью радиорелейныхсетей до радиопередатчика с усилителем.Технология 5G имеет три основных преимущества, которыеопределяют новую совокупность доступных сервисов, показанных на108Глава 2.
Новые технологии, определяющие цифровую трансформациюрисунке 2.18. Это усовершенствованная мобильная широкополоснаясвязь, массивные межмашинные коммуникации и сверхнадежнаясвязь с низкой задержкой.На базе данных технологий будут реализованы многочисленныесервисы, такие как решения с использованием дополненной реальности, беспилотные автомобили, сервисы в области электронной медицины и так далее.Усовершенствованная мобильнаяширокополосная связьГигабайты в секунду3D видеоUHD экраныУмныедома/зданияРабота и игрыв облакеДополненнаяреальностьПромышленнаяавтоматизацияБеспилотныеавтомобилиПриложенияе-медициныГолосУмныегородаСверхнадежная связьс низкой задержкойПовсеместные межмашинныекоммуникацииРис.
2.18. Перспективные сценарии применения технологий 5G.Источник: ETSI [32]В заключение можно привести следующий пример, показывающий эволюцию передачи данных за последние два десятилетия.Для того, чтобы скачать видеоролик объемом 800 Мбайт в 1997 годув сети GPRS (при доступной скорости в 50 Кбит/с), потребовалосьбы более 36 часов, в 2001 году в сети 3G (на скорости 384 Кбит/с)для этого потребовалось бы около 5 часов, в 2009 году в сети 4-гопоколения (на скорости 150 Мбит/c) потребовалось бы 43 секунды,а в 2020 году в сетях 5G (при скорости 6400 Мбит/c) такой видеофрагмент можно будет скачать всего за одну секунду.109Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытЭволюция телефонов и формирование новых рынковПараллельно с развитием поколений мобильной связи развивались не только коммуникационные возможности телефонов, последние также интегрировали в себе функционал фото- и видеокамеры,GPS-навигатор и возможности работы с тысячами различных приложений.Сегодня пользователи мобильных телефонов каждый день выкладывают в Сеть и просматривают миллионы фотоизображенийи видео.
Только в Facebook добавляется более 300 млн изображенийежедневно. Цифровая трансформация полностью поменяла фоторынок: печать фотографий на бумаге уходит в прошлое, люди фотографируют в основном с помощью мобильных телефонов, платятза устройства доступа в Сеть, просматривают миллионы изображений, сделанных другими людьми, формируя трафик, монетизируемый интернет-компаниями. Все эти сервисы и огромный рынок базируются на слиянии четырех устройств или технологий — цифровойкамеры, мобильного телефона, интернета и облачных технологий.Эту тенденцию хорошо иллюстрирует рисунок 2.19 [33].В нижней части данного рисунка показаны научно-технологические изобретения, которые предопределили рынок приложений набазе мобильной передачи изображений. Это начало становленияцифровой фотографии — 1969 год, когда фирма Bell Labs создалаполупроводниковые CCD-устройства (Charge Coupled Device — прибор с зарядовой связью), предназначенные для регистрации изображений, а также изобретение Всемирной паутины и облачных технологий, которые условно на рисунке ассоциированы с именем компании Amazon.Первый сотовый телефон со встроенной камерой был выпущенв Южной Корее, в июне 2000 года, компанией Samsung.
Он был способен сохранять 20 фотоснимков с разрешением 0,35 мегапикселей,для просмотра которых нужно было подключить телефон к компьютеру. По сути, камера и телефон были отдельными устройствами,расположенными в одном корпусе. Далее шло активное наращивание возможностей встроенных камер. В 2005 году Nokia выпустила телефон с камерой в 2 мегапикселя и встроенной вспышкой.В 2008 году Samsung реализовал камеру с разрешением в 8 мегапикселей, а в 2009 — 12 мегапикселей. В 2010 году Sony Ericsson110Глава 2. Новые технологии, определяющие цифровую трансформациювыпустила аппарат в 16 мегапикселей.
Возможности камер быстросовершенствовались, со временем появились объективы из нескольких линз, а также лазерный автофокус, выбор точки фокусировки, режим серийной съемки, замедленная съемка и даже 4K-видео.1 трлнфотографийFacebook(60%фотографии телефоны)ПОТРЕБИТЕЛИЦифровые камерыFlickrТелефоны с камеройИНДУСТРИИYahooпокупаетFlickrWEB-фотографииFacebookпокупаетInstagramAppleБанкротство БанкротствоQuicktake 100AgfafilmKodakФИРМЫFujiSD-1PПрототипыцифровыхкамер (Kodak)R&DInstagramССD сенсоры(Bell Labs)KodakDCS 100Мегапикс.сенсоры(Kodak)NikonD1Apple iPhoneNokia N90SamsungSCH-V2000Lumia1020J-PhoneWWW(CERN) Amazon cloudНАУКА197019801990200020102020Рис. 2.19.
Технологии, определившие рынок различных сервисовна базе мобильной передачи изображений.Источник [33]В 2012 году Facebook купила за $1 млрд популярное мобильное фотоприложение Instagram. На рисунке 2.19 наглядно видно,как новые возможности создания и передачи цифровых снимковпривели к краху компании, стоявшие у истоков фотоиндустрии.В том же 2012 году компания Kodak (которая просуществовала более 130 лет и была не только пионером фотоиндустрии,но изобретателем цифрового фотоаппарата в 1975 г.) объявиласебя банкротом.Параллельно развивалась конвергенция мобильных телефонови навигационных решений. Система глобального позиционирования111Цифровая трансформация: анализ, тренды, мировой опытGPS появилась в рамках военной индустрии в начале девяностых.Для этого потребовались огромные государственные инвестиции.Первый GPS-спутник был запущен в 1989 году.