Почему 5G называют фундаментом цифровой экономики
19.06.2020, Пт, 16:34, Мск
Технология связи пятого поколения обещает новые возможности для самых разных отраслей. Эксперты уверены: 5G — не просто очередная стадия в развитии технологий мобильной связи. Высокоскоростная передача данных определит следующий этап технологической революции. Ее внедрение потребует политической воли, значительных инвестиций и инновационного подхода, но дивиденды могут быть ошеломительными.
В конце октября 2019 г. состоялась церемония запуска коммерческого использования 5G в Китае. Уже в марте 2020 г. количество абонентов с тарифными планами 5G только у одного китайского оператора связи составило почти 32 млн (против 6,7 млн в конце января). В начале марта китайские власти подчеркнули необходимость ускорения строительства крупных объектов и «новой инфраструктуры», к которой отнесены сети 5G и центры обработки данных. «Новая инфраструктура» должна принести много новых возможностей для самых разных отраслей. Но пока непонятно, как изменится сама сфера 5G в свете этой концепции.
В развитых странах 5G сейчас на подъеме. Однако после быстрого роста стали также очевидны проблемы и вызовы, которые придется решать этой индустрии:
- Технология: релиз R16 будет заморожен в июне 2020 г., но такие показатели, как задержка, должны постоянно улучшаться.
- Сеть: использование высокочастотного диапазона, сложности с покрытием, сложное приобретение основных вспомогательных решений и увеличение стоимости строительства сети. Высокое энергопотребление и увеличение затрат на эксплуатацию и обслуживание сети. Внедрение MEC-решений для обеспечения малой задержки все еще находится на этапе проверки, и необходимо сформировать полную и открытую отраслевую экосистему.
- Терминальные устройства: сложность и высокая себестоимость мобильных телефонов, поддерживающих несколько стандартов мобильной связи, негативно отражаются на быстром приросте пользователей. Одновременно сосуществуют несколько технологий радиодоступа. Переключение между ними отрицательно сказывается на пользовательском опыте.
- Применение: для принятия технологии вертикальными отраслями требуется время. Решения для межотраслевого развития и интеграции требуют индивидуального подхода.
Технология связи пятого поколения обещает новые возможности для самых разных отраслей. Фото: ru.depositphotos.com
5G является фундаментом цифровой экономики
5G называют первой волной «новой инфраструктуры». Эта концепция предполагает несколько иной взгляд на роль 5G, хотя для практиков индустрии он откровением не стал.
Сунь Сунлинь (Sun Songlin), профессор Пекинского университета почты и телекоммуникаций, отмечает, что «новая инфраструктура» называется так, потому что в сравнении с традиционной «железной» инфраструктурой, в ней появляются объекты и технологии информационной и коммуникационной инфраструктуры, которые более эффективны в поддержке цифровой экономики.
«В контексте «новой инфраструктуры» 5G является фундаментальной коммуникационной инфраструктурой. Высокоскоростная связь может не только обеспечить важную поддержку сетей для других инфраструктур, таких как центры обработки данных, искусственный интеллект и промышленный интернет вещей, но и ускорять внедрение в различных отраслях таких ИТ, как большие данные и облачные вычисления. Это важно для цифровой экономики», — подчеркнул Сунь Сунлинь.
Аналитики отмечают, что причиной появления «новой инфраструктуры» стали именно фундаментальные преобразования в экономике. В 2019 г. на цифровую экономику приходилось 18% мирового ВВП, к 2025 г. ожидается рост этого показателя до 24%. Если говорить о Китае, второй крупнейшей экономики мира, прочно вставшей на цифровые рельсы, то уже в 2018 г. этот показатель составил 34,8% ВВП, обеспечив более чем две трети роста ВВП.
Понятно, что цифровая экономика требует новой, цифровой инфраструктуры. Можно сказать, что 5G — это инфраструктура эпохи цифровой экономики.
Почему 4G и другие коммуникационные технологии прежнего поколения нельзя отнести к «новой инфраструктуре»?
Ву Гэн (Wu Geng), ученый-исследователь компании Intel и ее главный эксперт по беспроводным технологиям и стандартам, однажды сказал, что 5G является отправной точкой, но не конечной. Речь идет о конвергенции коммуникаций и вычислений: «Недавно мы начали использовать компьютерные технологии для решения проблем в сфере коммуникаций. В будущем отрасль совершит революцию в использовании коммуникационных технологий для решения задач в сфере вычислений».
Скорость сети 5G в 10–100 раз выше, чем у 4G, но это лишь самая базовая ее возможность. Сверхнизкие задержки и гетерогенная сетевая архитектура (включающая в себя несколько беспроводных технологий, таких как 2.5G, 3G, 4G, LTE, Wi-Fi и волны миллиметрового диапазона) делают 5G первым стандартом связи, предназначенным не только для общения между людьми. Ее характеристики позволят сетям связи трансформироваться в провайдеров виртуальных базовых сетей и облачной архитектуры, а также обеспечить расширенные возможности по обработке данных.
Поэтому 5G — это не очередной цикл развития технологий мобильной связи, а важный поворотный момент, определяющий следующий этап технологической революции.
«Нам необходимы инновации в архитектуре, форме и дизайне сетей, мобильных платформ и терминалов. 5G отличается от технологий других поколений. Наиболее важная возможность, которую предоставляет этот стандарт в дополнение к функции связи — интеграция вычисления и хранения. Будущая информационная сеть — это сеть, которая объединяет сетевые коммуникации, вычислительные процессы и хранение данных», — отметил Ву Гэн.
Как запустить 5G? Главный вопрос — политический
Текущее развитие отрасли 5G сейчас целиком зависит от операторов мобильной связи. Их действия и возможности отражают прогресс всей отрасли. В Китае, несмотря на экономические сложности, вызванные последствиями пандемии, операторы мобильной связи ускорили централизованную закупку решений для создания 5G-сетей. Дело не только в том, что первоначальный план строительства пришлось пересматривать в сторону увеличения сроков из-за пандемии. Ожидается, что благодаря вниманию к концепции «новой инфраструктуры», ценность всей индустрии 5G в глазах общества вырастет, и это ускорит ее развитие.
Оператор China Mobile сообщил о планах довести общее количество базовых станций 5G к концу 2020 г. до 300 тыс. China Telecom и China Unicom договорились о сотрудничестве в закупке и установке базовых станций 5G. На сегодняшний день установлено уже более 50 тыс. станций, совместно используемых этими операторами — такой подход позволил сторонам сэкономить около $1,4 млрд.
Это является одним из преимуществ 5G: операторы могут совместно использовать одни и те же ресурсы, что позволяет устанавливать меньше станций и, следовательно, снижает стоимость их строительства для каждой стороны. Такой подход способен ускорить распространение 5G.
Текущее развитие отрасли 5G сейчас целиком зависит от операторов мобильной связи. Фото: ru.depositphotos.com
Как бы ни велика была роль операторов во внедрении 5G, в контексте «новой инфраструктуры» развитие этой индустрии требует совместных усилий нескольких сторон. Наиболее важной проблемой является политическая ориентация. Именно политический климат определяет, будет ли 5G рассматриваться как основополагающий элемент «новой инфраструктуры».
Развитие технологии требует долгосрочного стратегического развертывания и исчерпывающего политического инструментария. Тот, кто обладает стратегическим мышлением и правильным набором инструментов политики, может возглавить новый виток интернет-революции. Столкнувшись с новой ситуацией и вызовами в условиях эпидемии, власти на всех уровнях должны разработать стратегии, которые позволят в полной мере использовать политические дивиденды от сложившихся обстоятельств и сформировать набор инструментов политики в отношении 5G. Только таким образом развитие 5G может быть быстро превращено в ключевую движущую силу качественного экономического развития.
Инвестиции в 5G — фундаментальное условие экономического развития
Помочь в продвижении 5G как основного элемента «новой инфраструктуры» могут государственные инвестиции в проекты, непосредственно связанные с благополучием людей. Недавно китайские власти сообщили о готовности со-финансировать строительство «новой инфраструктуры» в ряде сфер. Государство предоставит бюджетную субсидию в размере до 50% от стоимости проекта, предусматривающего инновационное применение 5G в одной из 7 областей:
- Объекты системы «умного» здравоохранения на основе 5G для борьбы с последствиями чрезвычайных ситуаций в сфере общественного здравоохранения;
- Частные виртуальные сети предприятий на основе 5G, ориентированные на интернет и совместное производство;
- Широкомасштабное применение новых технологий 5G в интеллектуальных сетях энергоснабжения (Smart Grid);
- Широкомасштабное тестирование и внедрение синергетических транспортных систем (вида «машина-дорога») на базе 5G;
- Приложения, демонстрирующие возможности применения технологии 5G в сфере «умного образования»;
- Создание системы «умный порт» на основе 5G;
- Создание на основе 5G инфраструктуры для телепроизводства и вещания в формате 4K / 8K UHD.
Таким образом, правительство напрямую инвестировало в развитие 5G и возглавило процесс его внедрения, приняв участие в проектах, оказывающих непосредственное влияние на качество жизни людей и имеющих имиджевое значение. Их реализация поможет повысить доверие к 5G.
Тем не менее, развитие индустрии зависит не только от инвестиций. По словам профессора Сунь Сунлина, строительство 5G-инфраструктуры финансировалось за счет инвестиций в национальные проекты и законодательной поддержки, но этого недостаточно.
«В долгосрочной перспективе, если не будет сформирована эффективная бизнес-модель для эксплуатации и технического обслуживания 5G-инфраструктуры, дефицит средств станет еще более серьезным. Чтобы окончательно сформироваться, индустрии 5G необходимо 3–5 лет, в течение которых будет приобретен опыт строительства, эксплуатации и обслуживания. Также необходимо искать новое применение технологии в самых разных отраслях, чтобы найти сферу, в которой использование 5G способно совершить настоящий прорыв. Эффект ускорения от инвестиций ограничен», — отметил Сунь Сунлинь.
Эффективны ли вложения в 5G? По данным Китайской академии информационных и коммуникационных технологий, к 2025 г. инвестиции в строительство сетей 5G в Китае, как ожидается, достигнут 1,2 трлн юаней ($170 млрд), благодаря чему общий объем средств, вложенных в производственные цепочки и внедрение 5G в различные отрасли промышленности превысит 3,5 трлн юаней ($494 млрд). При этом общий экономический эффект, прямо или косвенно вызванный коммерческим использованием технологии в стране в период с 2020 по 2025 гг., составит 24,8 трлн юаней ($3,5 трлн).
Рассуждая о том, как 5G может стимулировать экономичекий рост, Сунь Сунлинь выделяет три аспекта: «Во-первых, инвестиции в строительство 5G-инфраструктуры станут фундаментом экономического роста, с учетом как спроса, так и предложения. Во-вторых, внедрение 5G сделает более эффективной отраслевую цепочку и смежные отрасли, а также сыграет важную роль в развитии цифровой экономики. Наконец, рабочие места, созданные 5G-индустрией, уже стали вкладом в экономический рост».
5G ждет своего »killer application»
Недостатки 5G известны. Среди них — более высокие, чем у 4G, инвестиционные и эксплуатационные расходы. Ван Сяочу (Wang Xiaochu), председатель одного из крупнейших китайских операторов China Unicom, считает, что необходимо дальнейшее изучение бизнес-модели 5G для поиска способов снижения операционных рисков, связанных с огромными инвестициями.
«В случае с 5G модель получения прибыли неясна. В ориентированном на потребителя бизнесе нет »killer application», ради которого стоило бы переходить на новый стандарт. Хотя некоторые успешные решения были реализованы в корпоративном секторе, здесь также отсутствуют четкие бизнес-модели и понимание того, как их можно масштабировать», — отметил Ван Сяочу.
Академик Китайской инженерной академии У Хэцюань (Wu Hequan) полагает, что широкое и успешное применение 5G во время эпидемии — это только начало. Видео сверхвысокой четкости 4K/8K, виртуальная и дополненная реальность, подключенные автомобили, интернет вещей и промышленный интернет вещей станут новыми вехами, которые позволят раскрыть весь потенциал 5G. В отличие от ориентированных на человеческое общение телекоммуникационных технологий прежнего поколения, в эпоху 5G мейнстримом станет использование технологий связи в индустриальных целях. Тенденция к этому наблюдается уже сейчас: доходы от некоммуникационных услуг South Korea Telecom и японского SoftBank составляют 30% в общей структуре, а у американского AT&T они достигли 40%.
«В настоящее время технология 5G еще не вступила в стадию, отличающуюся от использования ее для доступа к интернет-приложениям, поскольку мы недостаточно знаем о ней. Исторически, когда появился стандарт 3G, люди не предвидели появления смартфонов, мобильной электронной коммерции и социальных приложений. В эпоху 4G большими темпами, чем ожидалось, растет популярность экономики совместного использования, оплаты с помощью QR-кода и сервисов короткого видео. Новая бизнес-модель мобильной связи формируется, когда сеть и число пользователей достигают определенного масштаба. Поэтому можно ожидать, что в эпоху 5G появятся новые приложения, которые мы пока не в состоянии себе представить. Дополнительную ценность этих приложений еще предстоит создать, применяя инновационный подход», — сказал У Хэцюань.
В Huawei, крупнейшем разработчике и поставщике оборудования для сетей связи 5G, считают, что эта технология уже вошла в фазу подъема и маховик бизнеса раскручивается все быстрее. По сравнению с технологиями предыдущего поколения, убежден Ян Тао (Yang Tao), вице-президент подразделения телекоммуникационного бизнеса Huawei в Китае, 5G принесет нам опыт, технологии и изменения в социальном управлении.
Однако он также отметил, что потребительское направление — это фундамент для развития 5G, в то время как применение в корпоративном секторе — будущее этой технологии. По словам Ян Тао, количество коммерческих сетей 5G в мире увеличится с 60 в 2019 г. до 170 в 2020 г., а количество базовых станций вырастет за тот же период с 500 тыс. до 1,5 млн. Ожидается, что к концу 2020 г. число глобальных пользователей 5G увеличится с более чем 10 млн до 250 млн.
«Самый большой потенциал для 5G сосредоточен в направлении B2B. Только в Китае объем этого рынка составляет $1,5 трлн», — отметили в Huawei.
5G называют первой волной «новой инфраструктуры». Фото: ru.depositphotos.com
Очевидно, что бизнес-модель 5G является самой большой проблемой этой индустрии. Потенциал рынка B2C исчерпан. Главным приоритетом направления B2B являются исследования потенциала текущих и будущих рынков. Если отрасли приходится конкурировать и искать партнеров для сотрудничества, чтобы существовать, ее бизнес-модель нельзя считать сформировавшейся. Вместо этого 5G ищет собственную бизнес-модель непосредственно в процессе развития.
Интернет транспортных средств (IoV) — один из сформировавшихся сценариев применения 5G в вертикальной индустрии. Согласно статистике, в 2020 г. мировой рынок C-V2X (коммуникации автомобиля с другими объектами по сотовой связи) превысит $86,7 млрд. Другой сценарий применения с признанным потенциалом — интеллектуальный интернет вещей в комбинации с сетями 5G (5G+AIoT). В эпоху 5G объем данных резко увеличивается, а нагрузка на облачные вычисления резко возрастает. Корпоративным клиентам необходимо переносить вычислительные мощности на периферию сети. Поэтому им нужны интеллектуальные терминалы, которые могут гибко адаптироваться к различным сценариям. Такими решениями могут быть комбинации вида «интеллектуальное оборудование для 5G + отраслевое решение на основе интеллектуального интернета вещей». Последний в таком случае может использоваться для определения сценариев, периферийных вычислений и конвергенции данных из разных каналов (датчиков) с целью реализации цифровой, сетевой и интеллектуальной инфраструктуры в таких сферах, как телекоммуникации, государственное управление, электроэнергетика и промышленность.
В индустрии часто говорят, что 4G изменил жизнь, а 5G изменит общество. На самом деле, 5G уже играет определенную роль в обществе на самых разных уровнях. Так, компании Leverage и China Telecom реализовали в Шэньчжене пилотный проект «умного сообщества» по сценарию «сообщество + интеллектуальный интернет вещей + 5G». Технологии 5G, большие данные и ИИ используются в нем для интеллектуального обнаружения самых разных событий в коммунальном хозяйстве сообщества — от нарушения правил парковки до замены канализационных люков, — и с помощью широкополосной и узкополосной связи и управления с обратной связью, осуществляют эффективное и «умное» управление сообществом.
Компании LVIC и Zhejiang Mobile совместно создали проект центра умного обслуживания клиентов в провинции Чжэцзян, реализовав сценарий «розничная торговля + интеллектуальный интернет вещей + 5G». В рамках проекта проводится всесторонний анализ клиентов, товаров и торговых площадок, а интеллектуальный интернет вещей используется для создания новых интеллектуальных возможностей магазина, понимания интересов потребителей и их эффективного обслуживания.
«Эффект бабочки» от внедрения новой инфраструктуры на основе 5G
Напомним одну важную формулу: полезность сети (V) = K x N2, где K является коэффициентом ценности, а N — числом пользователей сети.
Полезность сети равно квадрату числа узлов в сети, а ценность сети пропорциональна квадрату количества пользователей, подключенных к ней. Это закон Меткалфа, который стал символизировать ценность развития сетей и сетевых технологий. Он был назван в честь Роберта Меткалфа (Robert Metcalfe), основателя 3Com, который был пионером строения компьютерных сетей. Эта формула была предложена им еще в 1993 г. С тех пор интернет растет в геометрической прогрессии и проникает в самые разные экономические и социальные сферы. Чем больше сетевых подключений, тем сильнее интернет влияет на экономику и общество.
5G — это первый элемент «новой инфраструктуры» и технология, обладающая «эффектом бабочки». Это означает, что внедрение связи пятого поколения может привести к существенным изменениям в самых разных сферах в будущем. Ее наибольшая ценность заключается в глубокой интеграции с цифровыми технологиями, такими как облачные вычисления, искусственный интеллект, большие данные и блокчейн. Они дополняют друг друга и восполняют пробелы в коммерческих приложениях. В будущем неизбежны интеграция технологий между собой и с отраслями, но это будет медленный и длительный процесс. Количество сетевых подключений приближается к пределу, однако 5G способна обеспечить связью мир вещей и запустить новый цикл развития сетей и экономики.
5G в России: угроза технологического отставания
Вести отсчет истории 5G в нашей стране можно с 2015 г., когда министерство коммуникаций и связи заказало у НИИ «Радио» проект концепции развития сетей 5G в России. В 2018 г. власти утвердили национальную программу «Цифровая экономика» с бюджетом в 3,5 трлн рублей. В программе есть показатели, который касаются непосредственно развития сетей связи 5G в России, например, прописано количество городов и отраслей, в которые стандарт 5G должен прийти в ближайшие годы.
В правительстве хорошо осведомлены о том, каким потенциалом для развития экономики и общества обладает технология 5G. Так, вице-премьер РФ Максим Акимов в 2019 г. отметил, что сети 5G нужны медицине, транспорту и обороне больше, чем интернет-пользователям.
Однако в практической плоскости Россия отстает во внедрении 5G как в плане достижения целевых показателей национальных проектов, так и в сравнении с другими странами, где количество абонентов 5G уже исчисляется миллионами. Прогнозируется, что к 2025 г. лидерами по проникновению сетей пятого поколения будут Китай, США, Япония и Южная Корея — там высокоскоростной связью будут пользоваться 36–66% абонентов мобильной связи.
В России, если текущая ситуация с внедрением стандарта 5G не изменится, этот показатель будет равен всего 19%. Технология 5G у нас пока недоступна для коммерческих абонентов, сети пятого поколения действуют только в пределах нескольких тестовых зон. Менее амбициозными стали цели, заявленные в программе «Цифровая экономика». Если изначально планировалось, что сети 5G будут развернуты в 10 российских городах-миллионниках к 2022 г., то теперь более вероятным сроком достижения этого показателя называют 2024 г. Отставание в развитии 5G на несколько лет по сравнению с другими развитыми странами, предупреждают эксперты, грозит России отставанием и в темпах цифровизации экономики, и, следовательно, в ее конкурентоспособности.
Высокоскоростная передача данных определит следующий этап технологической революции. Фото: ru.depositphotos.com
Еще одним барьером, затрудняющим коммерческое использование 5G в России, является регуляторный. Сейчас большая часть оборудования в сетях пятого поколения работает на частотах 3,4–3,8 ГГц, которые используются российскими госслужбами, в том числе — военными и Роскосмосом. Операторам связи предлагают разворачивать 5G в диапазоне 4,4–4,99 ГГц, для которого производится меньше оборудования (как базовых станций, так и оконечных устройств). Это может привести к удорожанию запуска сетей 5G и сложностям с международным роумингом.
Тем не менее, как отечественные операторы связи, так и иностранные поставщики, с оптимизмом смотрят на российский рынок и активно готовят почву для внедрения сетей пятого поколения. Например, летом прошлого года МТС подписала соглашение с Huawei, одним из крупнейших разработчиков и производителей телеком-оборудования и обладателем наибольшего числа важных патентов в сфере 5G. Соглашение предусматривает внедрение технологий и решений 5G и интернета вещей на действующей инфраструктуре МТС, запуск тестовых зон и пилотных сетей для различных сценариев использования, в том числе — на сложных инфраструктурных объектах.
Huawei также готов оказать поддержку в развитии кадров для российской индустрии 5G. В 2019 г. стартовала учебная программа в области 5G для заказчиков, партнеров и студентов. Задачей программы является подготовка 10 тыс. специалистов, а инвестиции китайской компании в проект превысят 50 млн рублей. А наличие линейки оборудования для диапазона 4–4,99 ГГц делает Huawei удобным партнером для российских предприятий на случай, если «золотой» диапазон 3,4–3,8 ГГц так и не расчистят для коммерческого использования.
Полный текст статьи читайте на CNews
