Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 1 Технологии связи пятого поколения 5G СОДЕРЖАНИЕ СОДЕРЖАНИЕ Основные термины и определения.....................................................................4-5 Общественная безопасность.....................................................................................48 Введение................................................................................................................................6-7 Культура и досуг....................................................................................................................51 История..................................................................................................................................8-9 Городское хозяйство........................................................................................................53 ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ...............................................................10-18 ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ...................................................58-61 СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ КООПЕРАЦИОННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ.............................................................................................20-23 ЦЕПОЧКИ.......................................................................................................................62-63 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ...........................24-25 ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ........................64-69 ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................................70-71 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ...............................................................................26 ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ...........................................72-73 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ...............................................27-56 Сельское хозяйство..........................................................................................................29 Промышленность..............................................................................................................30 Здравоохранение................................................................................................................33 Добыча полезных ископаемых...................................................................................34 Водоснабжение и электроэнергетика..................................................................37 Строительство.....................................................................................................................40 Торговля....................................................................................................................................43 Транспортировка и хранение.....................................................................................45 Технологии связи пятого поколения 5G СОДЕРЖАНИЕ 3 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 3GPP DAS HD (3rd Generation Partnership Project) альянс из семи организаций, раз- (Distributed Antenna System) распределенная (High-definition) разрешение 1280×720 пикселей рабатывающих стандарты телекоммуникаций антенная система IETF 4G DDoS (Internet Engineering Task Force) открытое международное сообще- Четвертое поколение мобильной связи (Distributed Denial of Service) перегрузка информационной системы ство проектировщиков, учёных, сетевых операторов и провайдеров 5G избыточным числом запросов, блокирующая обработку обращений IGV Пятое поколение мобильной связи D-RAN (Intelligent Guided Vehicle) транспортное средство, управляемое ис- AGV-роботы (Distributed RAN) распределённая архитектура сети кусственным интеллектом (Automatic guided vechicle) автоматически управляемая мобильного доступа IMDA тележка DVD (Infocomm Media Development Authority) государственное агентство, AMR (Digital Video Disc) оптический носитель информации, выполненный в которое регулирует отрасль информационно-коммуникационных (Adaptive Multi Rate) адаптивное кодирование форме диска, для хранения различной информации в цифровом виде технологий и медиа с переменной скоростью DWDM-платформа IMT-Advanced AR/VR (Dense Wavelength-Division Multiplexing) современная технология пе- (International Mobile Telecommunications-Advanced) спецификация (Аugmented reality/ virtual reality) дополненная редачи большого числа оптических каналов по одному волокну, кото- МСЭ-Р для сетей 4G реальность/виртуальная реальность рая лежит в основе нового поколения сетевых технологий loT Bluetooth eMBB (Internet of Things) интернет «вещей» Открытый стандарт беспроводной связи с низким энергопотребле- (Extreme Mobile Broadband) сверхширокополосная ITU-R нием, обеспечивающий передачу данных и звука между совместимы- мобильная связь Подразделение ООН, занимающееся коммуникационными техноло- ми устройствами Fog Cloud гиями Blu-ray Туманные вычисления (обработка данных на конечных устройствах LSA Формат оптического носителя, используемый для записи с повышен- сети — компьютерах, мобильных устройствах, датчиках, смарт-узлах,, Технология использования дополнительных полос радиочастотного ной плотностью хранения цифровых данных, включая видео высокой а не в облаке) диапазона чёткости GaN LTE Cloud RAN Транзисторы на основе нитрида галлия (Long Term Evolution) мобильная технология связи четвертого поко- Виртуализованная сеть радиодоступа на основе облака, gNodeB ления которая координирует работу базовых станций Базовая станция стандарта 5G M2M COTS GPS (Machine-to-Machine) передача данных непосредственно между (Commercial Off The Shelf) стандартное коммерческое оборудование (Global Positioning System) спутниковая система навигации устройствами — сервер, коммутатор, система хранения данных 4 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Massive MIMO Open RAN Ботнет (Massive Multiple-Input-Multiple-Output) система мультиканальной (Open Radio Access Network) семейство открытых стандартов, позво- Компьютерная сеть, которая состоит из десятков, сотен тысяч и мил- независимой обработки переотраженных декоррелированных сиг- ляющих операторам связи перейти от традиционных вендоров к ши- лионов машин-хостов, заражённых программами-ботами, автомати- налов рокому кругу производителей оборудования чески выполняют те или иные действия в интересах владельца или MEC RAT управляющего такой сетью (multi-access edge computing) периферийные вычисления мульти- (Radio Access Technology) технология радиодоступа БПЛА сервисного доступа SDN Беспилотный летательный аппарат mМТС (Software Defined Network) ИКТ (Massive Machine Type Communication) возможность программно-конфигурируемые сети Информационно коммуникационные технологии подключения большого числа устройств (датчики, SFC МИС счетчики и т.д.) (Service Function Chaining) технология сцепки функций Монолитные интегральные схемы mmWave сервисов НИИ Беспроводная технология в нелицензируемых uRLLC Научно-исследовательский институт диапазонах 60 и 70/80 ГГц (Ultra Reliable Low Latency Communications) — ультранадежная связь НПП MU-MIMO с низкой задержкой передачи данных Научно-производственное предприятие (Multi User MIMO) метод пространственного кодирования сигнала, V2X НПФ использующий систему с множеством каналов передачи и приема (Vehicle-to-Everything) — передача данных с низкой задержкой между Научно-производственная фирма данных движущимися беспилотными транспортными средствами и облачны- ООН Network Slicing ми дата-центрами для удалённого управления и обслуживания Организация Объединённых Наций Разделение физической архитектуры 5G на множество виртуальных VM ООО сетей или слоёв (virtual machines) виртуальные машины Общество с ограниченной ответственностью NFV VNF ПАО (Network Function Virtualization) технология виртуализации сетевых (Virtual Network Functions) виртуализация сетевых функций Публичное акционерное общество функций WAN СВЧ NGMN (Wide Area Network) глобальная компьютерная сеть Сверхвысокие частоты (Next Generation Mobile Networks) альянс мобильных сетей Wi-Fi ФГУП NSA Технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе Федеральное государственное унитарное предприятие (Non-standalone) неавтономный стандарт (переходная инфраструкту- стандартов IEEE 802.11 ШПД ра с использованием нового железа 5G на платформе 4G) АО Широкополосный доступ Акционерное общество 5 Технологии связи пятого поколения 5G ВВЕДЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Сегодня телекоммуникационная отрасль в России и во всем мире стоит на пороге внедрения нового, пятого поколения мобильной связи. Подобно предыдущим поколениям, 5G даст толчок развитию не только телекоммуникационной, но и другим отраслям экономики. Ожидаемые технологические инновации стандарта пятого поколения приведут к росту пропускной способности сетей мобильных операторов и скорости передачи данных, а также к появлению новых сценариев использования мобильной связи и развитию инновационных цифровых услуг. Это будет способствовать экономическому развитию за счет увеличения производительности, автоматизации и внедрения новых технологий в различных сферах экономики и деятельности человека. Технические характеристики и спецификации стандарта находятся в процессе разработки. Хотя стандарт полностью не сформирован, но определены следующие особенности технологий пятого поколения: • максимальная скорость передачи данных до 20 Гбит/с; • сверхнизкая задержка передачи данных (latency) менее 1 мс; • поддержка большого количества абонентских устройств до 1 млн на 1 кв. км; • расширенная поддержка специализированных ИКТ (информационно коммуникационные технологии) сервисов. • задействование нового радиочастотного диапазона, включая миллиметровые волны. [1] 6 Технологии связи пятого поколения 5G ВВЕДЕНИЕ 7 Технологии связи пятого поколения 5G ИСТОРИЯ ИСТОРИЯ За последние 40 лет сменилось четыре поколения мобильных технологий, каждое из которых очень сильно повлияло на весь телекоммуникационный рынок (появились новые услуги связи, виды оборудования и бизнес модели). Развитие мобильной связи обернулось настоящей технологической революцией, которая позволила передавать данные с крайне низкой задержкой сигнала (до 2 мс в последних версиях стандартов LTE), огромной скоростью (до 3-6 Гбит/c), а также поддерживать продвинутые сервисыбеспроводных коммуникаций. Пятое поколение связи обещает дальнейший рост параметров связи: задержку сигнала до 1 мс, эффективность использования радиочастотного диапазона на 30 — 50 % выше, чем в самых современных версиях стандарта четвертого поколения, использование еще более широких радиочастотных каналов и возможность оказания новых услуг, требующих поддержки огромного количества мобильных устройств на ограниченной территории (mMTC — Massive Machine Type Communication — массовые машинные коммуникации) и высокочувствительных к качеству связи (uRLLC — Ultra Reliable Low Latency Communications — ультранадежная связь с низкой задержкой передачи данных). Развитие основных технологий и их параметров от 1G до 5G представлено на рис.1 [1] 8 Рисунок 1 — Развитие основных технологий и их параметров от 1G до 5G Технологии связи пятого поколения 5G ИСТОРИЯ 9 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Основной принцип работы и отличие сетей пятого В рамках подготовки к развёртыванию сетей пято- 4. 5GPPP (5G Infrastructure Public Private Partnership). поколения от четвёртого заключается в более высо- го поколения разрабатывается единый глобальный Разрабатывает требования к сетям 5G. Например, ув- кой несущей частоте, то есть периоде колебания ра- стандарт, разработку которого ведут международные лечение ёмкости сети диоволны. Чем выше несущая частота, тем быстрее организации: в 1 000 раз, снижение энергопотребления пользова- передаются по ней данные в единицу времени. Это 1. 3GPP тельских устройств на 90%, существенное сокраще- позволяет увеличивать ширину канала передачи дан- Основанный для стандартизации технологии 3G кон- ние времени создания новых сервисов и услуг, полное ных. Чем шире канал передачи данных, тем больший сорциум, стал одной из ведущих организаций отрасли, и безопасное сетевое покрытие и с пренебрежимо пакет, состоящий из битов, можно передать за один объединив международные регуляторы и корпора- малой задержкой передачи данных. период колебания волны. тивных игроков для совместной разработки стандар- 5. NGMN (Next Generation Mobile Networks) Alliance. В сетях пятого поколения многие функции реализова- тов беспроводной связи. Альянс мобильных сетей следующего поколения за- ны не на уровне физической инфраструктуры, а про- 2. ITU-R нимается стандартизацией полного спектра решений граммным способом. Подразделение ООН, занимающееся коммуникаци- 5G. В альянс входит руководство ведущих американ- Ключевым аспектом технологии является продукто- онными технологиями. Оно контролирует процесс ских операторов: AT&T, U.S. Cellular и Verizon. вый подход. Частотные диапазоны, конструктивные стандартизации технологий радиосвязи, осуществля- Работа над сетями пятого поколения началась в 2015 особенности станций и программные компоненты ет управление международным радиочастотным диа- году, когда ITU-R сформулировал стандарт IMT-2020, будут адаптироваться к потребностям различных ка- пазоном. содержащий ключевые требования к технологии но- тегорий потребителей — от пользователей устройств 3. IETF (Internet Engineering Task Force) вого поколения. до промышленных предприятий и городской инфра- Разрабатывает решения модернизации IP-протоко- структуры. ла для поддержки виртуализации сетевых функций NFV (Network Fucntion Vitrualization). Разработала технологию сцепки функций сервисов SFC (Service Function Chaining), которая комбинирует виртуализированные компоненты архитектуры 5G, например, базовые станции, шлюзы услуг и пакетов данных в едином маршруте. Это позволяет динамическое создание и сцепку виртуальных сетевых функций VNF (Virtual Network Functions). 10 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Параметры 4G 5G Пиковая скорость загрузки 1 Гбит/с 20 Гбит/с Скорость загрузки для пользователей 10 Мбит/с 100 Мбит/с 10 мс 4 мс (1 мс для URLLC) 350 км/ч 500 км/ч 100 тыс. устройств/кв.км 1 млн устройств/кв.км 0,1 Мбит/с/кв.м 10 Мбит/с/кв.м Задержка Максимальная скорость перемещения без потери сигнала Плотность подключения Трафик на единицу площади Таблица 1 — Ключевые требования к технологии нового поколения 11 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ 3GPP разрабатывает технологии радиодоступа (radio access technology) нового поколения — 5G New Radio или 5G NR. Разработка 5G NR велась с нуля с учётом требований к сетям 5G и с применением технологий, которые будут доступны к моменту полномасштабного развёртывания сетей 5G. Таким образом, в 5G NR используются новейшие технологии модуляции, образования форм волн (waveforms) и технологий радиодоступа RAT (Radio Access Technology), которые, в том числе, будут обеспечивать высокую скорость передачи данных и удлинение срока службы батарей пользовательских устройств 5G. Рисунок 2 — Основные требования стандарта 3GPP 12 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Переход в диапазон более высоких частот не связан В рамках 5G NR выделяется два диапазона: пазон, что и азиатские соседи. напрямую с увеличением скорости. Сети 5G будут ис- 1. Frequency Range 1 Ширина полосы определяет объём передаваемых пользовать также частоты 700 МГц и выше — вплоть до FR1 включает традиционные частоты, так называемый данных. Чем она шире, тем больше информации мож- 70 ГГц. диапазон sub-6 GHz, то есть ниже 6 ГГц. Часть диапа- но с её помощью доставить. На данный момент наи- Сразу после запуска сетей пятого поколения не стоит зонов предыдущих поколений будут переданы под более распространённой практикой является выде- ожидать высоких скоростей передачи данных, пока не нужды 5G благодаря рефармингу частот. Более со- ление полос в 5, 10, 20 МГц, объединяемых вместе до будет развёрнута инфраструктура в диапазоне мил- вершенные технологии кодирования позволят новому каналов в 100 МГц. Когда диапазоны sub-6 Ghz массо- лиметровых волн (mmWave) — наиболее коротких, поколению связи быть на 30% эффективнее, чем LTE, в во переориентируются на 5G, в них будет возможно быстро гаснущих, но обеспечивающих скорости в не- том же диапазоне частот. расширение полос и до 160 МГц, а в миллиметровом сколько гигабит в секунду. 2. Frequency Range 2 диапазоне речь пойдёт о каналах в 300, 400 и вплоть Основная причина перехода в новые диапазоны — FR2 — принципиально новые частоты миллиметрово- до 800 МГц для фиксированного доступа. нехватка частот в диапазоне ниже 6 ГГц. Чтобы пре- го диапазона. Они стартуют с отметки в 24 ГГц, под- доставить операторам свободные частоты и более нимаясь до ~50 ГГц и выше в зависимости от страны и широкие полосы, в рамках которых можно передавать оператора. Эти частоты имеют малую дальность рас- больше данных, разрабатывается новое поколение пространения и проникающую способность. Их функ- мобильной связи. ционирование обеспечат не традиционные базовые Учитывая нерешённые вопросы с частотами в «низ- станции, а Small cells — многочисленные малые соты. ких» диапазонах, первые сети FR1 неоднороден в различных регионах мира. В Евро- 5G NR в России будут появляться в миллиметровом пе и США планируется использовать диапазон 3,4-3,8 диапазоне точечно: в местах активного потребления ГГц, и наиболее серьёзные разработчики технологий данных и спроса на новые цифровые услуги. В первую ориентируются именно на него. Япония и Китай пла- очередь это деловые и производственные кластеры, нируют использовать центры городов, объекты транспортной инфраструк- 4,4-4,99 ГГц. Россия из-за нехватки частот в «запад- туры. ном» диапазоне планирует задействовать тот же диа- 1 1 Рефарминг частот — явление не уникальное для 5G, но также примечательное. Дело в том, что каждое последующее поколение мобильной связи отличается от предыдущих не просто сменой диапазона, но и новыми технологиями кодирования. При этом сохраняется возможность работы на базе инфраструктуры предыдущего поколения. То есть станции, задействованные ранее для LTE или, к примеру, для GSM, продолжат функционировать на тех же частотах, но теперь будут передавать данные на основе технологий 5G. Рефарминг позволит сэкономить на инфраструктуре, обеспечив оптимальное покрытие для сетей нового поколения. Начальный этап их запуска на существующем оборудовании, обслуживающем сети 4G — это фаза NSA (Non-standalone). Позднее по мере подготовки необходимой инфраструктуры мы сможем воспользоваться SA (Standalone) сетями 5G, поддерживающими полный спектр преимуществ нового поколения. 13 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ По данным НИИ Радио (НИИР) и Союза ЛТЕ-операторов, выделение частот 5G для России будет определяться назначением частотных диапазонов. Рисунок 3 — Распределение низкочастотного диапазона 5G в различных странах и регионах мира 14 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Сети 5G ассоциируются со сверхскоростным интернетом, AR/VR, умным домом, беспилотным транспортом. Но главный заказчик нового поколения связи – корпоративный сектор. Самый стремительный рост объёма передаваемых данных и количества устройств показывает сегмент интернета вещей, в том числе промышленного. Существует три базовых сценария использования мобильной связи 5G: 1. Улучшенная мобильная широкополосная связь (англ. enhanced mobile broadband, eMBB). Привычный пользовательский интернет, но более быстрый и качественный. Скорость внутри помещений сможет достигать 1 Гбит/с, а на улице — до 300 Мбит/с. Предельные скорости станут возможны на этапе установки наиболее совершенных антенн, работающих в миллиметровом диапазоне (mmWave). Они удачно впишутся в ландшафт благодаря своим незначительРисунок 4 — Выделение новых частот для 5G в России ным размерам — например, на столбах, деревьях, стенах зданий. 2. Сверхнадёжные коммуникации с низкой задержкой (URLLC). Коммуникации, в которых важна не столько скорость, сколько низкая задержка. Это актуально для автономного транспорта, которому в критической ситуации для принятия решения может понадобиться менее миллисекунды. В настоящее время идёт дискуссия о замене подобными технологиями спутниковой навигации. 15 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ 16 3. Массовые межмашинные коммуникации (англ. 3GPP разрабатывает протокол Release 16, который Сами по себе антенны миллиметрового диапазона massive machine type communication, мMTC). дополнит перечень, указанный выше, новыми выдают быстро затухающий сигнал, имеющий ограни- Межмашинные коммуникации или M2M, а также IoT — сценариями: ченную направленность — всего 4 градуса. Но, отра- отдельный сегмент потребителей связи 5G. Он харак- 1. V2X (Vehicle-to-Everything) — передача данных с жаясь от аналогичных антенн на протяжении своего теризуется подключением большого числа устройств, низкой задержкой между движущимися беспилот- пути, сигнал может сохранять силу и менять направле- чаще всего промышленных, с низким энергопотре- ными транспортными средствами и облачными да- ние, достигая пользователя. блением, для которых основным требованием явля- та-центрами для удалённого управления и обслужи- ется стабильность и надёжность подключения. Это, в вания. частности, измерительные устройства, датчики, сен- 2. Satellite access — спутниковый доступ. соры, объекты инфраструктуры умного города. Для сетей пятого поколения будет использоваться Для каждого из слоёв подходит определённый инфраструктура, сетей 4G и более ранних поколений. диапазон частот и инфраструктура: Но за счёт расширенных каналов передачи данных 1. Радиоволны в диапазоне низких частот, до 1 ГГц, скорость 5G NR будет на 25-50% превосходить пока- благодаря своей проникающей способности хорошо затели LTE. работают в закрытых помещениях. Они обеспечат ра- Для развёртывания standalone сетей будут установле- боту систем IoT, умных домов, M2M. Также частота 700 ны новые типы станций и передающих устройств. Так МГц может использоваться для обеспечения связью как речь идёт о более коротких волнах, которые менее удалённых населённых пунктов. устойчивы к помехам и препятствиям, порождаемым 2. Средний диапазон или mid-band frequencies (1-6 окружающей средой, радиус покрытия каждой базо- ГГц) сочетает в себе оптимальную ёмкость и покрытие вой станции будет снижаться. В связи с этим потребу- для первичного внедрения eMBB, а далее — URLLC и ется более плотная инфраструктура, состоящая из так mMTC. называемых Small cells — малых сот. Это более эконо- 3. Миллиметровые волны (>24 ГГц) реализуют всю мичные станции с низким энергопотреблением, мощ- полноту возможностей 5G. Приоритетная сфера ность которых колеблется от 2 до 10 Ватт. Они обеспе- применения — высоконагруженные зоны трафика чат массовое покрытие в высокочастотном диапазоне (хот-споты), массовые скопления пользователей. и гигабитные скорости. Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Для обеспечения стабильной работы малых сот в зданиях, где конструкции не позволяют сигналу свободно распространяться, применима технология Distributed Antenna System (DAS). Базовая станция займёт своё место в техническом блоке, и, будучи соединённой посредством проводной связи с антеннами, сможет передавать сигнал в каждое помещение. В радиосвязи существует понятие Beamforming — формирование луча. Это процесс направления и концентрации сигнала с определёнными параметрами в определённом направлении. В рамках 5G одним из практических решений для этого станет технология Massive MIMO (Multiple-In Multiple-Out). Она поможет избежать избыточной повсеместной установки микросот. Эта технология только в последние годы перешла от концепции к реРисунок 5 — Решение small cells (слева), по сравнению с обычной базовой станцией Macro BTS ализации и позволяет реализовать преимущества 5G. Beamforming в сети предыдущих поколений даёт возможность направлять луч радиоволн от базовой станции на определённые устройства, как движущиеся, так и неподвижные, без влияния на другие лучи, направленные на те же устройства. Рисунок 6 — Формирование лучей Beamforming 17 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЗОР ТЕХНОЛОГИИ 5G. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАБОТЫ Под Massive MIMO понимаются станции, состоящие из большого массива антенн, которые смогут более адресно направлять сигнал и обслуживать одновременно нескольких пользователей, избегая помех и потери качества сигнала. MIMO — Метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить полосу пропускания канала, который уже применялся в Wi-Fi и 4G, в 5G был значительно усовершенствован, в частности, в многопользовательском режиме MU-MIMO (MultiUser- MIMO) в базовых станциях 5G gNnodeB (gNB), антенны которых состоят из матрицы излучающих элементов. Это даёт возможность усиливать уровень сигнала для конкретного пользователя, в то же время минимизируя влияние данного сигнала на других пользователей. Технологии совместного использования диапазона частот (Spectrum sharing). Многие диапазоны радиочастот, соответствующим образом распределённые, часто не используются эффективно. Для решения этой задачи были разработаны технологии Spectrum sharing. Унифицированное межчастотное взаимодействие (Unified design across frequencies). Поскольку в 5G NR добавлено множество новых частотных диапазонов, важно обеспечить интерфейс взаимодействия при переходе канала с одной частоты на другую при хендовере между базовыми станциями. [2, 3] 18 Технологии связи пятого поколения 5G СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ СОСТАВ ТЕХНОЛОГИИ Облачная платформа требует меньших расходов АРХИТЕКТУРА ОПОРНОЙ СЕТИ энергии на поддержание работоспособности и ох- (CORE NETWORK) 5G лаждение, нежели базовые станции. C-RAN имеет ин- Особенность архитектуры сети 5G состоит в том, что формацию о местонахождении всех пользователей и традиционное понятие «архитектура сети», основан- может оптимально распределять ограниченные сете- ной на аппаратных решениях, в сети 5G теряет акту- вые ресурсы между ними. альность. Функции 5G реализуются в виртуальных программных Поэтому 5G чаще называют не сетью, а системой, или функциях VNF, которые работают в инфраструктуре «платформой», под которой имеется в виду платфор- NFV. Различие между этими похожими по звучанию ма программная, а не аппаратная. Если сети 1/2/3/4G понятиями состоит в том, что VNF — это функция, а строились на базе аппаратных решений (оборудова- NFV — это технология. В свою очередь, NFV реализу- ния), то платформа 5G строится на базе программных ется в физической инфраструктуре дата-центров (data решений, в частности, программно-конфигурируемых center, DC, центр обработки данных, ЦОД), на базе сетей SDN (Software Defined Network), а также виртуа- стандартного коммерческого оборудования COTS лизации сетевых функций NFV. (Commercial Off The Shelf). Оборудование COTS вклю- Одним из ключевых прорывов сетей пятого поколе- чает лишь три вида стандартных, относительно недо- ния является виртуализация. SDN/ Программно-кон- рогих устройств – сервер (вычислительное устрой- фигурируемая сеть) и NFV/ Виртуализация сетевых ство), коммутатор (сетевое устройство) и система функций) позволят реализовать целые классы функ- хранения данных (устройство хранения). ций не на физическом оборудовании, а на программном уровне. Важную роль в виртуализации играет облачная архитектура — C-RAN (Cloud/Centralized RAN). Облачные платформы возьмут на себя функции, которые ранее выполняло оборудование базовых станций, что сильно оптимизирует инфраструктуру и отразится на затратах операторов. 20 Технологии связи пятого поколения 5G СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ Таким образом, оборудование традиционных сетей мобильной связи заменяется на программные сущности, работающие в дата-центрах на стандартных серверах и виртуальных машинах VM (virtual machines). Для реализации программных функций, кроме виртуальных машин, также будут использоваться программные контейнеры (containers), а также программная архитектура микросервисов (microservice). Распределённая архитектура сети мобильного доступа D-RAN (Distributed RAN) в сетях 4G постепенно эволюционирует к централизованной архитектуре C-RAN. В архитектуре 5G функции опорной сети реализуются в центральном облаке Central Cloud (Cloud RAN), на виртуальных машинах VM. Важную роль в развитии сетей 5G будут играть также Рисунок 7 — Переход к виртуальной платформе SDN/NFV в 5G граничное облако (Edge Cloud), в частности, технология MEC, а также «туманное облако» (Fog Cloud). Виртуализация сети на базе NFV/SDN необходима также для очень полезной функции 5G: логической сетевой нарезки (Network Slicing). Это нарезка сетевых ресурсов под разные типы трафика, причем для каждого слайса (буквально — куска сети) может использоваться своя технология передачи данных. Благодаря гибкости подхода можно удовлетворить самые разные и даже противоречивые требования пользователей разных типов. Для передачи веб-данных подходит LTE — его необходимо доработать, повысить скорость. 21 Технологии связи пятого поколения 5G СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ Технология Network Slicing позволяет на базе единого Кроме того, будет слайс для высокоскоростной пе- объёма (пула) сетевых ресурсов производить логиче- редачи данных в миллиметровом диапазоне, то есть ское разделение сетей для различных типов услуг 5G, в диапазоне частот от 30 до 300 ГГц. Например, в которым требуются различные технологии радиодо- привычном диапазоне 2–5 ГГц ширина используемо- ступа RAT, с различными характеристиками сред пе- го частотного канала, в котором передаются данные, редачи данных. относительно небольшая и составляет единицы, реже Это даёт возможность многократного использования — десятки МГц. В диапазоне 40–70 ГГц ширина ис- однажды созданной программно-аппаратной инфра- пользуемого частотного канала существенно больше структуры, а также гибкое переназначение её налич- и составляет сотни и тысячи МГц. Таким образом, мил- ных ресурсов. Кроме того, такой подход позволяет лиметровый диапазон — это практически «эквивалент снизить не только капитальные затраты на строитель- бесконечности» для операторов (в смысле объема ство сети, но и операционные затраты на её обслужи- доступных канальных ресурсов). Проблема заключа- вание. ется в том, что приходится передавать данные только устройствам, которые находятся в прямой зоне види- Для передачи данных с маленькой задержкой будет мости, иначе качество сигнала резко падает. использоваться специальный слайс, который называ- В некотором смысле 5G станет «слоеным пирогом», ется ultra-reliable low latency communication. Он позво- совмещающим различные технологии, использова- ляет передавать данные с крайне низкой задержкой. ние каждой из которых будет определяться в зависи- Если в LTE минимальная длительность передачи одна мости от требований конкретного пользователя. [2, 3] миллисекунда, то здесь минимальная длительность передачи будет длиться доли миллисекунды, а надежность будет высокой, до 99,999%. Отдельный слайс в рамках 5G отведен IoT. Он позволяет передавать данные большим числом устройств с низким энергопотреблением. 22 Технологии связи пятого поколения 5G СОСТАВ (СТРУКТУРА) ТЕХНОЛОГИИ И КЛАССИФИКАЦИЯ Рисунок 8 — Общая архитектура сети 5G 23 Технологии связи пятого поколения 5G ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ. ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕХНОЛОГИИ Платформа сети 5G предоставляет для операторов значительные преимущества, выражающиеся прежде всего, в расширении функциональных возможностях и характеристик сети (performance) и повышении удовлетворённости пользователей (User Experience). На рисунке 9 показаны основные параметры сети IMT2020 (5G), по сравнению с показателями IMTAdvanced (4G), которые позволяют этого достичь. Рисунок 9 — Практические преимущества 5G 24 Технологии связи пятого поколения 5G ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ТЕХНОЛОГИИ Пиковая скорость: сеть 5G обеспечивает в 20 раз Ёмкость трафика на единицу площади, то есть ско- большую скорость по сравнению с 4G, то есть, около рость передачи данных квадратный метр площади по- 20 Гбит/с. крытия сети, в 5G на два порядка выше, чем в сети 4G. Скорость на пользователя (средняя) при этом может [5] достигать 100 Мбит/с и более. Эффективность использования диапазона частот, Недостатки технологии количество информации, которую можно передать • развитие IoT неизбежно влечет рост ботнет сетей, и на единицу частотного диапазона, в сети 5G будет последующее увеличение масштабов DDoS атак; в 3 раза выше, чем в 4G. • увеличение полосы пропускания повлечет объем- Мобильность пользователя, скорость, с которой мо- ные DDoS атаки, в том числе нацеленные на саму по- жет перемещаться пользователь с терминалом 5G по лосу; площади покрытия сети без потери хендовера между • создание 5G сетей потребует активного внедрения базовыми станциями, в сети 5G достигает 500 км/час, IPv6, что несет свои риски — в первую очередь увели- что даёт возможность пользоваться услугами 5G в ско- чение сетевой видимости устройств; ростных поездах. • IoT-технологии являются носителями персональной Задержка в сети 5G снижается до 1 мс и менее, в то информации (например, частота пульса пользовате- время как в сети 4G можно достичь минимум 10-мил- ля), и как правило, слабо защищены. [6] лисекундной задержки. Это позволяет использовать • технология 5G будет дорогостоящей; технологию 5G для критичных коммуникаций и виде- • необходимость новых стандартов, мощных микро- онаблюдения, услуг тактильного интернета, процессоров и программного обеспечения. [9] AR/VR и пр. Плотность терминалов в сети 5G повышается на порядок и может достигать нескольких миллионов устройств на 1 кв. км, то есть, на 1 квадратном метре поверхности могут располагаться несколько десятков или даже сотен миниатюрных устройств (например, сенсоров IoT). Энергоэффективность сети 5G на порядок лучше, чем в сети предыдущего поколения. 25 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ ности и отраслевых ИКТ сервисов на ограниченных пользованию приобретенных операторами радиоча- 1. Использование широкого диапазона радиочастот: участках территории с высоким потреблением трафи- стотных ресурсов, пропускная способность сетей низких (<1 ГГц), средних 1-6 ГГц) и высоких диапазонов ка, внутри зданий и на территории производственных 4G по сравнению с первоначально предусмотренной (>20 ГГц); объектов. (2 600 МГц FDD, 2х10 QAM64 MIMO 2x2) может выра- 2. Новые высокоэффективные технологии передачи Технологии пятого поколения формируют основу бо- сти в 9 - 18 раз. радиосигнала на основе Massive MIMO, значительно лее эффективного разворачивания сетей. При сопо- увеличивающие эффективность использования ради- ставимых условиях 5G с использованием технологии Дополнительное внедрение 5G с применением ради- очастотного диапазона, пропускную способность се- Massive MIMO активных антенн с формированием ди- очастотного диапазона 700 МГц (полоса 20 МГц) и 3,5 тей и скорость передачи данных, а также эффективный аграммы направленности сигнала имеет значительно ГГц (полоса 60 МГц) позволяет увеличить емкость су- радиус передачи радиосигнала; больший радиус передачи сигнала. ществующих сот оператора в 50 - 60 раз. [1] 3. Развитие технологий мобильной сети, позволяющих существенно оптимизировать капитальные вложения Например: и стоимость владения сетью: мультистандартное те- • эти дополнительное использование технологии раз- лекоммуникационное оборудование, централизация деления uplink и downlink каналов расширяет покры- сети радиодоступа, виртуализация и софтверизация тие оборудования радиодоступа 3,5 ГГц 5G до уровня сети и новые высокоэффективные радиорелейные базовой станции LTE, работающей в 1800 МГц, при технологии для организации транспортной сети; условии использования в качестве uplink канала LTE 4. Эволюционное развитие 5G на базе мультистан- 1800 МГц. дартных сетей 4G / 5G. Это позволит в значительной мере использовать уже 26 Использование низких и средних диапазонов ради- имеющуюся инфраструктуру сетей радиодоступа мо- очастот в особенности <1 ГГц и 1 -3,6 ГГц) позволит бильных операторов связи, предусматривающих ра- телеком операторам развивать сети с необходимым боту на таких частотах, как 2,1 ГГц (3G) и 2,6 ГГц (4G), охватом на базе уже построенной инфраструктуры су- и сэкономить на строительстве, существенно снижая ществующих мобильных сетей (работают в диапазоне требуемое число новых площадок и базовых станций частот <1 ГГц и 1 - 2,6 ГГц). Такие сети 5G и экономика по сравнению с тем, что ожидают многие аналитики. их строительства будут аналогичны уже существую- Технологии пятого поколения обеспечат беспре- щим технологиям. Высокие диапазоны радиочастот цедентный рост пропускной способности сетей. (>20 ГГц), скорее всего, будут задействованы точечно Благодаря более совершенным методам модуляции для обеспечения очень высокой пропускной способ- сигнала, Massive MIMO, рефармингу частот 2G и ис- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Перечень отраслей с наибольшим потенциалом эффективности внедрения 5G: • сельское хозяйство; • промышленность; • здравоохранение; • добыча полезных ископаемых; • водоснабжение и электроэнергетика; • строительство; • торговля; • транспортировка и хранение; • общественная безопасность; • культура и досуг; • городское хозяйство. На рисунке 10 представлена матрица востребованности платформенных решений в различных отраслях. Рисунок 10 — Матрица востребованности платформенных сервисов для решения задач различных видов экономической деятельности (на основе экспертных оценок) 27 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ На рисунке 11 представлены перспективные сценарии использования в различных отраслях. [7] Рисунок 11 — Перспективные сценарии использования в различных отраслях 28 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО (влажность, температура) и погодных условий; Проекты компании «Агросигнал Трейд» охватили уже Умное поле • прогнозирование заболеваний растений; более 200 хозяйств и более 5 млн га угодий. По дан- В основе создания умных полей лежит подход точного • наблюдение для предотвращения хищений ным ФРИИ, инвестиции в проект составили около 100 земледелия — применение систем контроля и монито- при уборке, транспортировке, хранении. млн рублей. 5G с радиоинтерфейсами LTE-M и NB- ринга состояния почв, культур и окружающей среды, IoT значительно расширит покрытие территорий на обеспечивающих стабильное производство с/х про- селе, соответственно усилив возможности цифровой дукции растениеводства с заданными параметрами. трансформации. Сценарий отраслевого развития и цифровой Умная ферма трансформации включает: В основе умной фермы также лежит создание системы • мониторинг перемещений и режимов работы техни- контроля и мониторинга на базе цифровых датчиков и ки, оптимизацию маршрутов; сенсоров, обработка данных с которых с помощью ма- • автопилотирование техники; шинной аналитики позволяет в режиме онлайн видеть • прогнозирование поломок полевой техники и пере- и прогнозировать состояние животных. ИКТ на базе рабатывающего оборудования; сетевых платформ и здесь позволяют существенно • динамическую адаптацию параметров техники при посеве и внесении удобрений в соответствии с этапами вегетации, погодными условиями и типами почвы; • дистанционное определение качества собранного урожая; • мониторинг условий хранения, выявление процессов, приводящих к порче; • контроль движения продукции на этапах сбора, хранения и обработки; • мониторинг загруженности персонала; • мониторинг наличия ресурсов на объектах: воды, освещения, тепла, удобрений; • прогнозирование потребности в исходном сырье: удобрений, семян; • мониторинг состояния почв повысить эффективность производства и уровень каРисунок 12 — Точное (прецизионное) земледелие Пример реализации: Облачная система контроля и учета производства в сельском хозяйстве компании «Агросигнал Трейд» (Россия) содержит интерактивную карту полей и ведет историю полевых работ. С ее помощью агротехники формируют технологические карты, производят расчет выработки, контролируют движение готовой продукции по всей цепочке сельхозпроизводства, ведут онлайн-мониторинг транспорта. Для ряда агропромышленных компаний «Агросигнал Трейд» оснащает технику датчиками спутникового слежения, выводя ее реальные маршруты на планшеты руководителей. чества продукции: мяса, молока, шерсти. Отраслевой сценарий развития включает параллельные процессы: • мониторинг кормления, доения и выпаса; • определение координат животных, сигнализацию о нарушении зон пребывания; • наблюдение за животными, сигнализацию об инцидентах (убой, хищение); • мониторинг здоровья животных, вызов ветеринара для осмотра, вакцинации; • прогнозирование потребностей в корме; • контроль движения животноводческой продукции; • контроль сохранности готовой продукции 29 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ при производстве и транспортировке; ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Пример реализации: • мониторинг и контроль расходования воды, электро- • AR/VR для производственных и ремонтных работ Вендор 5G компания Ericsson (Швеция) отрабатывает энергии, тепла на объектах; Один из способов повышения производительности использование AR-/VR решений для промышленно- • мониторинг условий хранения, выявление факторов, труда при совершении сложных, критически важных сти на собственных фабриках. В частности, для мон- приводящих к порче. операций — применение технологий виртуальной до- тажа дискретных элементов, который пока не удалось полненной реальности. роботизировать, и для выходного контроля монтажа. Пример реализации: Так, например, камеры, размещаемые на AR-очках, Использование специальных прозрачных планшетов Сетевая система «Умный помощник фермера» (The передают изображение облачному сервису, который между платой и работником позволяет без AR-очков Intelligent Dairy Farmer’s Assistant, IDA) компании распознает технику и с помощью той же гарнитуры визуализировать правильный порядок размещения. Connecterra (Нидерланды) реализует передачу дан- накладывает необходимое изображение на физиче- ных датчиков на животных системе искусственного ский объект, если требуется — со всеми чертежами, Для ускорения безошибочной сборки компания интеллекта (ИИ); построение модели поведения ка- инструкциями и справками. Это позволяет, не отвле- Boeing (США) использует AR/VR в помощь уклад- ждой особи, точное определение, как и в какое время каясь на ручной поиск и сравнение изображений в чикам кабелей внутри фюзеляжей строящихся ави- здоровое животное ест, пьет, испражняется, ходит/ технической документации, сразу совершать следую- алайнеров. Укладка с отображением наложенных лежит, спит; распознает первые признаки болезни щий шаг сборки и оценивать корректность ее выпол- 3D-изображений всех конструктивных элементов и животного, автоматически строит прогнозы периодов нения. AR-изображение может быть анимированным, приборов в районе проводки ускоряет работу и ис- спада его продуктивности, готовности к размноже- показывающим правильный способ сборки и будущую ключает ошибки монтажа. нию. Общие инвестиции в развитие IDA составили работу агрегата в движении. Вкупе со встроенными 5,9 млн евро. датчиками, тоже действующими через 5G, специалист Компания Atheer (США) разработала AR-платфор- получает оценку работоспособности техники и меха- му для помощи в сборке и ремонте сложных машин низмов в режиме реального времени с натурной визу- и механизмов. Решение визуализует инструкции и ализацией. руководства для сборки, организует дистанционное AR-/VR-технологии применяются также при обуче- консультирование экспертов в ходе работы с отобра- нии персонала работе с новыми производственными жением подсказок. Изображение процесса с носимой процессами. Они исключают необходимость физиче- камеры сборщика передается удаленным мастерам, ских стендов и отвлечение производственных мощ- направляющим советы и инфографику на его AR-гар- ностей, позволяют дополнительно снизить затраты, нитуру. исключать ряд операций, трату материала и брак на Рисунок 13 — Пример размещения датчиков компании Connecterra на коровах 30 старте нового производства. Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Точно так же действует платформа RemoteVU ком- пространственное расположение датчиков, значи- пании GetVu (США), созданная для дистанционного тельное время развертывания и реконфигурирования, консультирования технических специалистов на ме- меньшая достижимая плотность датчиков, износ про- стах при проведении сложного ремонта и сборочных водов на движущихся элементах конструкций. операций. Широкое внедрение 5G существенно упростит и улучшит сбор данных с работающего оборудования. С ними легко реализовать заданные уровни надежности соединений с высокой плотностью датчиков, малыми задержками, высокой скоростью передачи. Большой объем точных данных, получаемых в режиме реального времени, позволяет создавать цифровые двойники и прогнозные алгоритмы состояния обору- Рисунок 14 — Использование дополненной реальности для проверки микросхем на заводе Ericsson Производственные датчики и предиктивный ремонт Промышленное оборудование, особенно для массовых производств, содержит большое количество элементов, в том числе движущихся нагруженных узлов, довольно быстро изнашивается и часто ломается. Поэтому на предприятиях все чаще используют датчики и сенсоры для контроля состояния оборудования для проведения актуального профилактического осмотра и обслуживания. Проводные сети передачи данных имеют множество ограничений по размещению датчиков и ремонтопригодности. Среди них — сложное и разнообразное Рисунок 15 — Использование цифрового контроля на заводе Bosch в Вустере дования, предиктивных ремонтов, формировать эф- Компания Ansys (США) представила новую программу фективные гибкие программы техобслуживания. для создания цифровых двойников Ansys Twin Builder. По различным оценкам, предиктивные ремонты повы- Получая готовые блоки алгоритмов из широкой би- шают производительность предприятий на 5–20%. блиотеки моделей, Twin Builder создает цифровые двойники самого разного оборудования. Основное Пример реализации: их применение — предиктивный ремонт. Работу циф- Завод отопительной техники Bosch в Вустере (Ве- рового двойника Ansys интегрирует с различными ликобритания) стал экспериментальной площадкой платформами промышленного интернета вещей, на- отработки применения 5G в промышленности. На ос- полняя их показаниями датчиков в режиме реального нове данных с огромного числа датчиков, установлен- времени, визуализируя процессы и предоставляя ре- ных на производственном оборудовании, в режиме комендации по срокам и характеру ремонта. реального времени формируются модели предиктивного ремонта. Уже на начальном этапе тестов удалось Умная фабрика заметно сократить простои оборудования. Bosch пла- Цифровая автоматизация и роботизация по всей про- нирует распространить опыт на свои предприятия изводственной цепочке ведут к созданию заводов в Великобритании и других странах. с минимальным участием человека. Создание умных фабрик или трансформация прежних на новой ИКТ-базе — отдельный сервис класса платформенных 31 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ решений. Ключевые элементы для достижения макси- Оставшийся ручной труд дополняют AR-/VR-сер- мального уровня автоматизации — использование ро- висы. При этом для четкой бесперебойной работы ботов и аналитики на базе цифровых двойников. производств критически важна общая связанность и синхронизация всех систем до миллисекунд. 5G объе- В зависимости от типа производства состав и ход диняет разнородные сервисы универсальными широ- трансформации различны, но в общем виде кими радиоканалами, единой облачной инфраструк- включают: турой и средой синхронизации, поэтому постепенно • развертывание сети датчиков и сенсоров, систем ви- вытеснит низкоскоростные и нестандартизованные деомониторинга и аналитики на производственных решения. линиях и в складских помещениях для отслеживания Пример реализации: товой продукции; Оператор 5G NTT DoCoMo (Япония) и вендор Nokia • создание цифровых моделей и алгоритмов модели- (Финляндия) работают над созданием умной фабрики Производитель электротехники Schneider Electric рования работы всей цепочки производства, визуали- медоборудования Omron. Все оборудование и поме- (Франция) в результате глубокой модернизации про- зация моделей и алгоритмов, в том числе с использо- щения фабрики оснащены датчиками, подключенны- изводства устройств контроля электронагрузок в го- ванием AR/VR; ми и управляемыми по 5G. Полная автоматизация ос- роде Лексингтон (США) запустил свою первую умную • создание алгоритмов автоматического управления новных производственных процессов и единая среда фабрику. SE создал собственную платформу автомати- процессами и параметрами настройки оборудования 5G позволяют быстро переконфигурировать все про- зации EcoStruxure, которая включает модули AR-по- для повышения производительности, эффективности изводственные площадки под новые типы операций. мощи техникам по ремонту, умного учета ресурсов и и исключения поломок; Материалы и готовую продукцию Omron перемещают электричества, полностью электронного документо- • создание системы автоматизированных тележек, по- на тележках, также управляемых по радиоканалу 5G. оборота. грузчиков и манипуляторов для перемещения мате- Большинство производственных операций выполня- риалов, и готовой продукции; ется роботизированным оборудованием, управляе- EcoStruxure централизованно собирает показания • применение промышленных роботов на конвейерах; мым из облачной инфраструктуры 5G. Правильность и датчиков о разнородных процессах на производстве, • использование автоматических алгоритмов для сбо- качество всех операций контролирует система умно- передавая данные в систему управления и визуализа- ра информации с датчиков, оценка качества выпускае- го видеонаблюдения на базе 5G. ции, которая позволяет отслеживать работу предпри- мой продукции с помощью видео аналитики. 32 Рисунок 16 — Отслеживание действий работников на фабрике Omron с использованием сетей 5G работы оборудования, перемещения материалов и го- ятия по его цифровой модели. Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Интегратор умных фабрик Fideltronik (Польша) пре- обрабатывать данные интернет-диагностики, вести • прогнозирование опасных состояний; доставляет технологическую платформу для создания электронный медицинский контроль пациента, ис- • оповещение об экстренных ситуациях (тревожные умного производства. Платформа включает роботов, пользовать агрегированные данные для профилакти- кнопки, датчики падения); управляемых искусственным интеллектом на основе ки и предупреждения заболеваний, быстро и эффек- • напоминания о времени принятия конкретных меди- массового сбора и анализа данных; систему контроля тивно реагировать в экстренных ситуациях. каментов; качества продукции, также с элементами искусствен- 5G предоставляют еще больше возможностей для • мониторинг запаса необходимых медикаментов. ного интеллекта. Fideltronik интегрирует и адаптирует здравоохранения: массовое распространение носи- свою систему к конкретному производственному про- мых медустройств, онлайн-диагностика, множество Пример реализации: цессу, обеспечивая плавный переход к умному произ- удаленных процедур и манипуляций, даже дистан- Облачная платформа компании OneCare Inc. (США) водству. ционная хирургия. Внедрение 5G уменьшает расход собирает и накапливает данные о здоровье с любых Облачный сервис автоматизации Bright Machines медицинских и врачебных ресурсов, одновременно дистанционно подключаемых устройств для диагно- (США) реализует идею полностью реконфигурируе- повышая доступность и качество помощи пациентам в стирования и предоставления лечащим врачам, дис- мой фабрики или конвейера с созданием цифровой медучреждениях и вне их стен. танционного мониторинга здоровья и экстренной модели производственного цикла, использования медпомощи. робо-манипуляторов и беспилотной техники. Реше- Дистанционный мониторинг и диагностика В 2019 году компания начала предоставлять услуги ние Bright Machines обещает быструю перестройку, Клиническое медобслуживание мониторинга с помощью специальных часов, снаб- настройку и самодиагностику оборудования в зави- становятся радикально доступнее и эффективнее с женных набором датчиков, постоянно подключенных симости от производственной задачи, обеспечивает применением специальных, в том числе носимых, к облаку по интерфейсам NB-IoT и LTE-M. Это по- контроль исправности оборудования и качества про- устройств сбора и передачи биологических и меди- зволило значительно упростить мониторинг, расши- дукции. цинских показателей с датчиков на пациентах, а также рить зону сбора данных, обеспечить максимальный с интеллектуальным машинным анализом этих данных комфорт наблюдаемым. К началу 2024 года OneCare в диагностике и оценке лечения. планирует охватить облачным мониторингом до 5 млн ЗДРАВООХРАНЕНИЕ и амбулаторное Основа цифровизации здравоохранения — медицин- человек. ские информационные системы (МИС) с быстрым Основные решаемые задачи: Точно так же облачная платформа Mediguard (Поль- и легким доступом всем врачебным данным о паци- • мониторинг температуры тела, пульса, кровяного ша) включает сервис для медицинских учреждений енте, всей массе связанной медицинской информа- давления, активности головного мозга, анализ видео- и мобильное приложение для пациентов c подклю- ции и оборудованию, позволяющие диагностировать информации от пациентов; чением по Bluetooth большого набора медицинских болезнь, консультировать и обслуживать больного • беспроводную передачу полученных данных в ЦОД устройств и нательных датчиков различных постав- удаленно. Такие системы помогают выполнять зна- для сбора и хранения; щиков для круглосуточного дистанционного монито- чительную часть клинической работы дистанционно, • анализ биометрических данных; ринга работы сердечно-сосудистой системы, легких, 33 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ уровня сахара в крови, температуры и давления. AR/VR для диагностики и операций Единая облачная инфраструктура 5G незаменима для внедряют автоматизированные системы управления: быстрого создания и воспроизведения цифровых мо- обрабатывают и анализируют информацию в режи- делей по данным пациента. ме реального времени, дают быстрый доступ ко всем В режиме реального времени машинный анализ дан- имеющимся сведениям, позволяя экстренно прини- ных и UHD-изображений от удаленного пациента Пример реализации: мать верные решения и повышать эффективность ос- строит модель, с которой врач работает по сети через Компания Medivis (США), созданная хирургами, рент- воения месторождений. подключенную AR-/VR-гарнитуру. Сравнение цифро- генологами и инженерами, разрабатывает AR-плат- Внедрение систем удаленного пилотирования и авто- вой модели конкретного больного с многочисленны- форму для подготовки и проведения хирургических пилотирования техники, сетей сенсоров, датчиков и ми оцифрованными образами и информацией из мощ- операций на основе традиционных диагностических контроллеров позволяет вести разработку практиче- ной облачной МИС упрощает диагностику, позволяет систем и искусственного интеллекта. Для получения ски без персонала в месте проведения работ. определять будущие нарушения здоровья, изучить их сервиса по 5G оператор Verizon переносит платфор- В геологоразведке используют автоматизирован- причины, предложить способы профилактики и лече- му в свою облачную инфраструктуру. На тех же прин- ные средства получения информации, применяют ния, помочь осуществить их дистанционно. ципах компания SentiAR (США) создает платформу системы дистанционного аэрозондирования Земли, Важное значение имеет применение AR-инстру- для проецирования на AR-очки высококачественных оцифровку рельефов с высокой степенью точности и ментария в хирургических операциях. Часто важна 3D-изображений внутренних органов при проведе- детализации. Все вместе это позволяет формировать максимальная скорость завершения вмешательства, нии операций: они проецируются на мониторы над единую информационную базу месторождений, соз- манипуляции осложнены трудностью различения операционным столом в режиме реального времени, давать их цифровые двойники, массово использовать тканей и органов. Образы дополненной реальности обеспечивая детальную визуализацию во время опе- данные при строительстве и эксплуатации добываю- обеспечивают визуальное акцентирование больных рации. Проект развивается совместно с Microsoft. щей инфраструктуры. тканей, оперативные рекомендации и онлайн-оцен- Программное ку действий, значительно уменьшают риск врачебных Proprio (США) также служит наилучшей подготов- Цифровизация добывающей промышленности пред- ошибок и ускоряют работу хирурга. Реальное и VR-и- ке операций: работа с AR в ней транслируется сразу полагает создание единой ИКТ-инфраструктуры, зображение, 3D-модели транслируются другим вра- нескольким квалифицированным врачам для он- объединяющей средства автоматизированной до- чам для получения консультаций. лайн-консультаций при их проведении. бычи полезных ископаемых, системы контроля, дис- AR-решение медицинской фирмы Стандартизованные и гибкие решения для AR-/VR-о- 34 танционного управления и мониторинга состояния перации с малыми задержками сигнала и огромным ДОБЫЧА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ объемом UHD-видеопотоков сегодня возможны лишь Добывающая большую автономного пилотирования, аналитических систем в 5G, которая к тому же обеспечивает жесткую син- роль в экономике любой страны и повсюду связана оптимизации грузопотоков, учета выработки добыва- хронизацию отображения данных в AR-/VR-гарниту- с огромными трудо- и энергозатратами. Все больше ющего ресурса, работы техники и персонала, систем рах удаленно оперирующих медиков. предприятий, разрабатывая месторождения и залежи, обеспечения безопасности и охраны труда. промышленность играет транспортных средств и спецоборудования, системы Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ 5G открыли новые возможности объединения тех- • Автоматизация и оптимизация карьерной добычи нологических систем в единую ИКТ-среду, позволив их здоровья с помощью датчиков и сенсоров, вмонтированных в экипировку; применять средства контроля с высокими скоростями Приход ИКТ в карьеры позволил автоматизировать и • дистанционное управление карьерной техникой и и малыми задержками при передаче данных, позво- оптимизировать многие процессы, например, при до- грузовым автотранспортом по беспроводному каналу лили кратно увеличить число датчиков и сенсоров быче нерудных ископаемых (песок, глина, известняк), связи с потоковым видео; на добывающих производствах. На основе огромного производстве щебня и бетона. Установка датчиков • автономное движение грузового транспорта, инте- объема данных, поступающих от различных систем и сенсоров в местах добычи, на транспорте, в местах грированное в единую интеллектуальную систему с мониторинга, контроля и управления, в единой ин- хранения, сбор и анализ информации в единой систе- контролем наполненности кузова или вагона; формационной среде, открылась возможность по- ме для начала обеспечил их точный автоматический • контроль доступа персонала на участки проведе- строения интеллектуальных предиктивных моделей учет и разграничение доступа. Это особенно важно ния работ (например, взрывных) с видеокамерами и работы объекта с предсказанием угроз, расхода ре- в добыче благородных металлов и драгоценных кам- системы распознавания, сигнализации и аварийной сурсов, прогнозирования выработки. Цифровые мо- ней. Строгие международные и российские правила остановки работ. дели месторождений позволили вести оптимизацион- отчетности требуют тщательного их измерения и до- ные мероприятия с гарантированным положительным кументирования, контроля перевозок и хранения, ис- Пример реализации: эффектом в производительности и безопасности. пользования специальной аппаратуры для проверки Добывающая компания Baogang Group, оператор качества. China Mobile и стартап Tage Idriver развернули 5G на Основные решаемые задачи: территории карьера Баян-Обо (Китай) для демон- • рост производительности труда; Сценарии цифровой трансформации добывающей страции возможности беспилотной работы карьер- • снижение потребления ГСМ и энергопотребления; отрасли предполагают объединение в единое ин- ных грузовиков на основе комбинации лидаров, рада- • повышение уровня контроля положения, загружен- формационное пространство разнородных систем. В ров, радиоинтерфейсов С-V2X и облачной обработки ности и активности оборудования, транспорта и пер- целом трансформация предусматривает: данных управления. ИКТ-системы на объекте обеспе- сонала; • организацию систем безопасности и охраны с умным чивают перемещение, точную парковку, обход техни- • снижение эксплуатационных расходов на обслужи- видеонаблюдением и специализированными датчи- кой препятствий в двух режимах движения: удаленно вание крупной техники; ками, систем контроля доступа на объекты, докумен- пилотируемом и полностью беспилотном. В результа- • общая оптимизация бизнес-процессов; тооборота, предотвращающих хищения и др.; те трансформации увеличились скорость и эффектив- • повышение сохранности имущества; • мониторинг состояния тяжелой карьерной техники и ность работы, сокращены затраты на ГСМ и зарплату. • усиление контроля объемов добычи особо дорогих грузового транспорта: их положения, пройденного ки- Добывающий концерн Boliden в партнерстве с вен- природных ископаемых; лометража, уровня топлива, давления в шинах, загруз- дором Ericsson опробовали 4G и 5G в автоматизации • снижение аварийности, повышение уровня безопас- ки, наработку моточасов, данных бортовых систем; крупнейшего в Европе карьера медной руды Айтик ности труда. • мониторинг местоположения работников, состояния (Швеция). Ключевым нововведением стала автомати- 35 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ зация и дистанционное управление спецтехникой Автоматизация, роботизация и безопасность шахт • дистанционного управления и автоматической и грузовиками. Автоматизированы также ряд опера- Угольная промышленность активно внедряет автома- беспилотной работы систем шахтного оборудования с ций бурения, создана умная система мониторинга тизированные системы контроля и управления: кон- размещением различных датчиков, систем пассивной карьера, снижена потребность в персонале. вейерными линиями; канатно-кресельной дорогой; безопасности и видеокамер на подвижных составах шахтной стволовой сигнализацией; водоотливными с интеграцией в единую интеллектуальную систему установками; средствами наблюдения, оповещения управления шахтным транспортом; и поиска персонала; вентиляторами главного прове- • сенсорных систем на угольных комбайнах, поставля- тривания; аэрогазового контроля; диспетчеризацией ющих данные о текущих размерах и прочности уголь- электроснабжения шахты. ного пласта, наличии твердых включений и других Внедрение 5G позволило объединить и нарастить параметров для автоматической настройки режимов разнородные автоматические системы в единую ин- работы комбайна (наклон резцов, вектор перемеще- формационную среду со значительными возможно- ния по забою) в режиме реального времени; стями оперативного реагирования, конфигурирова- • системы контроля и позиционирования техники ния, анализа и разработки моделей процессов для и шахтеров, отслеживающей опасные участки предиктивной аналитики. и нахождение там людей; Цифровая трансформация шахт предусматривает • систем весового контроля на погрузчиках, ленточ- внедрение: ных конвейерах, рельсовых дорогах и лифтах для со- • системы безопасности с установкой датчиков и сен- блюдения режимов загруженности оборудования соров (влажности, концентрации газов, пылевых отло- и измерения объемов выработки; жений, электропитания, температуры, геофизических • системы сбора данных о залегании угольных пластов, и сейсмических данных — с обработкой данных в еди- текущих геологических и геотехнических процессов ном центре, дистанционно управляющем вентиляци- для 3D-моделирования и проектирования развития онными, газоотсасывающими, дегазационными уста- шахты. новками; Рисунок 17 — Автономный самосвал • системы стационарного видеонаблюдения, в том числе инфракрасного, тепловизорного — в точках проходческих забоев, в выработках с ленточными конвейерами и мобильного — на вагонетках, клетях и электровозах; 36 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ же отрабатывают сценарии автоматизации, безопас- работке данных, открыли возможность активного вза- ности и мониторинга процессов добычи, исследуют имодействия между генераторами и потребителями возможность полной автономности шахт, чтобы ис- энергии, интеллектуального управления потребле- ключить спуск персонала и упразднить дорогие си- нием, массового внедрения экологически безопасных стемы вентиляции. энерготехнологий. Они получили общее название Компания Rio Tinto максимально автоматизировала концепции Smart Grid (умные сети, умное энергорас- железорудные шахты Пилбара (Австралия) на базе пределение). существующих технологий, внедрив беспилотные Рисунок 18 — Беспилотный экскаватор Volvo CE, работающий в шахте по сети 5G грузовики, буровые установки, погрузчики и беспи- Основные решаемые задачи: лотную железную дорогу для транспортировки руды. • оптимизация расходов конечных потребителей воды Rio Tinto уже разработала план развития системы, ее и электричества за счет автоматизированных систем упрощения и тиражирования с переходом к 5G. передачи показаний приборов учета; Пример реализации • минимизация ущерба от утечек в системе водоснаб- Горнодобытчик Boliden, сотовый оператор Telia и вен- ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА жения и несанкционированных подключений к элек- дор Ericsson развернули подземную сеть 5G на шахте Автоматизированные системы учета воды в системе тросети; Канкберг (Швеция) для отработки полной автома- централизованного водоснабжения помогают эконо- • самоконтроль и предоставление отчетов о любом тизации добычи. Цель — перейти к дистанционному мить время и деньги конечных потребителей, опера- участнике энергосети, доступность полной информа- управлению, а затем к беспилотной технике, полно- тивно выявлять и устранять утечки в водоводах. ции о произведенной и переданной электроэнергии стью сохранив контроль над всеми процессами без Умные счетчики автоматически передают показания с расчетом эффективности, потерь и экономической привлечения персонала на шахту. Управление с по- в информационные системы для расчетов, делая про- выгоды; верхности исключит простой техники при смене вахт цесс начислений платы за коммунальные услуги про- • повышение надежности сети, обеспечивающей не- и обеспечит полную безопасность людей. Автомати- зрачным, сводя потери к минимуму. Автоматический заметное для потребителя переключение его на дру- ческий режим позволит включать системы вентиля- сбор и обработка показаний исключает ошибки или гой источник при отказе текущего; ции и освещения лишь локально, экономя затраты на намеренные искажения данных о потребленных ре- • повышение производительности сети в целом за электроэнергию. сурсах, поставщик получает значительный выигрыш. счет уменьшения потерь в линиях передачи, опти- Одна из основных задач энергетических комплексов мального распределения нагрузки, определения для Горнодобывающая Yangquan Coal Industry Group с во всем мире разработка новых, цифровых подходов крупных потребителей наиболее эффективных марш- вендором Huawei и оператором сотовой связи China к модернизации и инновационному развитию, для по- рутов подключения; Mobile развернули тестовую 5G в одной из угольных вышения надежности и качества электроснабжения. • повышение энергетической эффективности эконо- шахт в районе города Шаньси (Китай). Партнеры так- Подходы, основанные на автоматическом сборе и об- мики страны в целом. 37 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Сбор и учет данных энергопотребления хан, Кимдже и Пучхон. Платформа Freestyle Technology и потребления воды размещена в облаке оператора Korea Telecom, по- Перспективный отраслевой сценарий развития пред- зволяя пользователю видеть информацию онлайн на полагает повсеместное планомерное внедрение ум- мобильных устройствах, а водоканалу — выставлять ных счетчиков — приборов учета со средствами пере- счета, предупреждать муниципалитет о любых откло- дачи данных по сетям для мониторинга и расчетов за нениях и инцидентах в подаче воды. Так, например, коммунальные услуги. Основной эффект достигается если пожилой житель не пользовался водой в течение не от установки счетчиков как таковых, а за счет сбо- нескольких дней, система направляет тревожное уве- ра и обработки данных в облачных платформах. Их домление в муниципалитет. интеллектуальные алгоритмы ведут расчеты с потребителями, выявляют пиратские подключения к элек- Сотовый оператор «МегаФон» (Россия) завершил тросетям, оперативно обнаруживают утечки воды, масштабное внедрение сетей автоматически организуют процессы оптимизации NB-IoT и предложил облачный сервис «Умное ЖКХ» сетей в системном масштабе. широкому кругу организаций. Комплексное реше- 5G предоставляют радиоинтерфейсы, облачную ние объединяет автоматизированную систему сбора инфраструктуру и приложения для построения ин- и передачи данных с приборов коммунального учета, теллектуальных систем сбора и учета данных энер- веб-приложение для пользователей, большую библи- гопотребления и потребления воды. В ближайшие отеку драйверов для различных моделей цифровых несколько лет большинство подключений умных приборов учета, широкие возможности интеграции с счетчиков придется на IoT-интерфейсы мобильной внешними системами. «Умное ЖКХ» позволяет вести связи LTE-M и NB-IoT. учет и контроль потребления электричества, тепла, воды и газа. К системе можно подключить также все Пример реализации: пожарно-охранные датчики, датчики протечки, дви- Стартап Freestyle Technology (Австралия) стал лиде- жения, вскрытия. При использовании определенных ром рынка интеллектуального учета воды в Южной моделей счетчиков решение «МегаФона» позволя- Корее. Интеллектуальные счетчики воды и обнаруже- ет дистанционно программировать приборы учета и ния утечек, а также платформа управления ими, раз- управлять ими. К одной БС своей сети NB-IoT опера- работанная Freestyle Technology, развернуты в 24 тыс. тор подключает до 80 тыс. IoT-устройств. домов в Гочане. Сумма этого контракта — 4 млн долл. Затем география проекта расширилась городами Пхо- 38 Рисунок 19 — Пример модуля NB-IoT для Умное распределение энергоресурсов Smart Grid Smart Grid — концепция и технология радикальной модернизации сетей электроснабжения, которая позволяет автоматически повышать эффективность, надежность, экономическую выгоду, устойчивость производства и распределения электроэнергии с использованием сбора и интеллектуальной обработки информации о генерации и энергопотреблении средствами новейших ИКТ на базе 5G. Решения Smart Grid распространяются на пять ключевых областей: измерительные приборы и устройства; усовершенствованные методы управления; усовершенствованные технологии и компоненты электрической сети; интегрированные интерфейсы и методы поддержки принятия решений, технологии управления спросом на энергию, распределенные системы мониторинга и контроля, системы текущего контроля генерации, автоматические системы измерения теку- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ щих процессов, новые методы планирования и проек- заменит аналоговые счетчики на цифровые, под- тирования развития энергосистем; интегрированные ключенные по NB-IoT в 33 домах и предприятиях. средства коммуникации. Решение Verizon Grid Wide класса PaaS (platform as a Работа по концепции Smart Grid существенно повы- service) позволило коммунальным службам удаленно шает эффективность и точность автоматизированной настраивать, контролировать и управлять конечным информационно-измерительной системы коммерче- энергопотреблением, увеличить точность счетов и ского учета электроэнергии (АИИС КУЭ). Платфор- управления отключением. Verizon планирует вне- ма автоматизации торговли электроэнергией АИИС дрить продвинутые системы управления поставками КУЭ — иерархическая система, объединяющая все электроэнергиии на основе 5G, реализовав максимум аппаратные и программные средства дистанционного сбора, хранения и обработки данных об энергетических потоках в электросетях и выполняющая функции Рисунок 20 — Работа интеллектуальной системы управления электроснабжением возможностей распределения нагрузки. Блокчейн-платформа управления электроснабже- контроля режимов работы электрооборудования. На Пример реализации нием Edison, разработанная под патронажем венчур- основе собранной информации система формирует Шведский производитель оборудования и систем ного фонда Digital Horizon (Россия), включает умные также ряд отчетов для построения прогнозов потре- для электроэнергетики ABB с вендором Nokia (Фин- приборы учета, передающие показания в информа- бления и расчетов стоимостных показателей. ляндия) провели тесты 5G, в том числе технологии ционно-вычислительный комплекс поставщика услуг Network Slicing, для умного распределения нагрузки и управляющей организации. Данные поступают на Главное препятствие эволюции АИИС КУЭ в направ- в электросетях. Партнеры проверяли гарантии при- платформу Edison, где становятся доступны всем си- лении Smart Grid — сложность и дороговизна выде- ема-передачи данных с минимальной задержкой для стемам и сервисам участников расчетов. ленной ИКТ-инфраструктуры для всей распределен- измерений и переключения подстанций для баланси- ной энергосистемы страны. Реализация Smart Grid на ровки энергопотребления в режиме реального вре- На основании этих данных потребителю выставляет- основе 5G позволит обеспечить эффективную модер- мени. ся счет, который можно оплатить в личном кабинете низацию АИИС КУЭ за счет простого подключения — через мобильное приложение или веб-интерфейс. новых источников генерации, более точных и повсе- Тесты доказали выполнение 5G требуемых Smart Grid При этом платежи мгновенно расщепляются по ус- местных счетчиков потребления энергии. показателей надежности и задержки. ловиям смарт-контрактов и поступают на соответ- 5G без значительных дополнительных инвестиций в Компания Peninsula Light Company (США) выбрала ствующие счета компаний — участниц системы, о чем информационную инфраструктуру обеспечит мень- оператора Verizon для модернизации системы рас- в тот же момент появляется запись в их личных каби- шую задержку и передачу всех данных о генерации и пределения электроэнергии в штате Вашингтон на нетах на платформе. При накоплении задолженности распределении электроэнергии, временную синхро- основе сотовой связи, включающей интеллектуаль- смарт-контракт платформы Edison позволяет автома- низацию в сети энергоснабжения. ные счетчики и платформу анализа данных. Verizon тически отключить потребителя от электроэнергии 39 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ или другого ресурса в течение нескольких минут, и станции в районе полета. Это особенно важно для пример, крон деревьев, подозрительные предметы и включать подачу электроэнергии при погашении за- оперативного устранения аварий и при обнаружения активность в пределах охранных зон и другое. долженности. В декабре 2019 года платформа Edison несанкционированного доступа в районе городов с внедрена на сети крупнейшей сетевой энергокомпа- 5G. Оснащение БПЛА нии АО «Янтарьэнерго» на территории Калининград- 5G-модулями позволяет объединять беспилотники ской области. в сети синхронной работы, значительно повышая надежность их работы и безопасность полетов, а также Дроны для контроля состояния ЛЭП упрощая согласования вылетов. Значительное расширение емкости беспроводных каналов в 5G позволяет создавать системы сверхуда- Пример реализации ленного продолжительного мониторинга, дистанци- Муниципалитет Тяньцзиня в Северном Китае завер- онного зондирования и трансляции видеоданных шил первую в стране проверку состояния ЛЭП с ис- в режиме реального времени на основе БПЛА. пользованием беспилотных летательных аппаратов Воздушный мониторинг линий электропередачи и 5G. В проверке задействовали БПЛА, оснащенные с БПЛА позволяет эффективно оценивать техниче- камерой высокой четкости, подключенные по 5G. Ап- ское состояние проводов и изоляторов, воздействие парат пролетел 6 км в районе Биньхай и передал в он- на них природных факторов, определять дефекты и от- лайн-режиме видеозаписи ЛЭП инженерам, которые клонения проводов и изоляции от норм, обследовать выявили признаки нарушения. Сверхнизкая задержка прилегающие территории, обнаруживать несанкцио- в 5G обеспечила высокую точность проверки и безо- нированную деятельность, появление транспортных пасность полета дрона. средств в охранных зонах. Данные с HD-видеокамер 40 и тепловизоров БПЛА передаются онлайн круглосу- Комплексное БПЛА-решение группы «Геоскан» (Рос- точно. сия) реализует аэрофотосъемку, аэромагнитную съем- 5G минимизирует время отклика и обеспечит управ- ку, включая фотограмметрическую обработку данных ление БПЛА в реальном времени практически без и визуализацию. Решение дает точные высокодеталь- задержек, при этом владелец беспилотника может на- ные фотопланы местности, модели рельефа и 3D-мо- ходится за сотни километров от устройства. Использо- дели поверхности, опор и проводов ЛЭП. «Геоскан» вание 5G вместо систем управления прямой видимо- анализирует данные с использованием ГИС «Спутник сти позволяет обеспечить готовность использования ЛЭП» для оценки длины и профилей пролетов, рас- БПЛА без физического развертывания управляющей стояний от проводов до угрожающих объектов, на- Рисунок 21 — Распознавание и создание цифровой модели ЛЭП на основе фотосъемки с дрона СТРОИТЕЛЬСТВО Эволюция технологий передачи, анализа и обработки больших объемов данных предлагает все больше возможностей в строительстве. В первую очередь новое появляется в автоматизации и оптимизации собственно возведения зданий и сооружений, но инновации охватывают также их проектирование, разработку и согласование инвестиционного проекта, ввод в эксплуатацию систем жизнеобеспечения, прокладку дорожных трасс, экономичный демонтаж ветхих строений. Переход к 5G, облачным решениям и платформам позволяет существенно расширить масштабы цифровизации строительных процессов: кратно увеличить количество датчиков и сенсоров, упрощает их раз- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ мещение на строительной площадке, строительной • применение спецтехники с встроенным видеона- ционного управления, находящуюся в 60 км от места технике, включает в единую систему все средства кон- блюдением, системами активной безопасности, дат- строительства, с минимальной задержкой. Текущие троля и наблюдения, открывает новые возможности чиками и сенсорами, отслеживающими ее состояние, задания считывались с цифрового двойника объекта, автоматизации, роботизации и оптимизации стройки. загруженность, объем ГСМ, положение на площадке, который создавался онлайн на основании реальных 5G обеспечивает недостижимые ранее прозрачность, безопасность персонала; показаний датчиков с площадки. контроль ресурсов и работ, точное соответствие про- • наблюдение оператором по двустороннему беспро- ектной документации, гибкость изменений техноло- водному каналу с доставкой полной информации об гий и конструкций в ходе строительства. объекте потоковым видео с камер наблюдения; • автономную работу техники при выполнении боль- Основные решаемые задачи: шого объема однотипных операций с частичным кон- • повышение производительности труда; тролем и переводом в режим удаленного ручного • уменьшение потребления энергии и ГСМ строитель- управления в нештатных ситуациях или при сложных ной техникой; манипуляциях; • повышение контроля расходования • автономное перемещение всей техники в локальной стройматериалов; интеллектуальной транспортной системе по автома- • повышение контроля положения, загруженности, ак- тически определяемым оптимальным маршрутам. тивности техники и персонала; Рисунок 22 — Рабочее место для дистанционного управления экскаватором по сети 5G компании • повышение контроля соответствия проектной и Пример реализации: сметной документации; Hyundai Engineering & Construction с 5G оператором AR/VR в строительстве • повышение безопасности строительных работ. KT (Южная Корея) применяют 5G для автоматизации Объединение видеоданных о строительстве со ста- строительства. На двух площадках партнеры проводят ционарных камер на площадке, портативных камер на Дистанционное управление строительной техникой испытания автономных строительных роботов, при- БПЛА и очках дополненной реальности в единой вир- Удаленное управление техникой на стройплощадке менения 5G для управления и повышения производи- туальной сети 5G помогают персоналу и менеджменту с применением портативных видеокамер, датчиков и тельности. проще, полнее и быстрее получать все необходимые сенсоров в системе видеонаблюдения и передачи ви- Сотовый оператор и технологический гигант NTT сведения для принятия решений, сопоставлять теку- деоданных по 5G на стройплощадке включает: DoCoMo (Япония) продемонстрировал собствен- щие результаты с проектной документацией. • организацию высокоскоростной частной виртуаль- ную платформу дистанционного управления строи- Соответствующий сценарий цифрового ной сети 5G для передачи данных между устройства- тельной техникой на 5G: четыре камеры на удаленно развития включает: ми, единого физического или виртуального центра управляемом экскаваторе и камера общего обзора • высокоскоростную частную виртуальную управления; передавали видео на монитор пилота в кабину дистан- сеть 5G на площадке; 41 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ • облачную инфраструктуру 5G для создания Пример реализации: Необходимые составляющие: и обработки 3D-модели объекта; Компания Trimble (США) поставляет портативную • высокоскоростная виртуальная сеть 5G для переда- • управление видеонаблюдением от AR-оборудова- систему дополненной реальности, отображающую в чи данных на площадке; ния; построение AR в режиме реального времени на видеопотоке с местности 3D-модели планируемых • мониторинг положения персонала и строительной основе видео, полученного с портативных камер на объектов и ландшафтов: строительных конструкций, техники; очках и БПЛА, стационарных систем, 3D-моделей объ- дорожной инфраструктуры, зон жилой застройки и • мониторинг всех строительных работ; ектов; инженерных коммуникаций. Для удобства восприятия • мониторинг окружающей среды, сигнализация о • 3D-модель будущего объекта для топографических система меняет прозрачность виртуальной застройки, превышении допустимых показателей шума, запылен- работ в начале строительства; отображает отдельные инженерные слои и объекты. ности, других видов загрязнения; • 3D-модель объекта на всех этапах для контроля соот- Для передачи данных Trimble использует 4G, планиру- • предиктивное прогнозирование нештатных ситуа- ветствия документации. емый переход к 5G повысит натурность изображений ций на объекте; и уменьшит задержку их передачи. • предиктивное прогнозирование расхода строймате- Технологии дополненной реальности работают в ком- Точно так же продукт XYZ Reality (Великобритания) риалов, автоматизированное обеспечение своевре- бинации с дистанционным управлением техникой, ко- — платформа моделирования сооружений с 3D-визу- менной их доставки, исключающее простои; ординации коммуникаций при сборке сложных кон- ализацией зданий и отдельных внутренних систем — • контроль перемещения техники на площадке, авто- струкций, для визуализации качества, в том числе при проецирует их на AR-гарнитуры для повышения про- матизированная прокладка оптимальных маршрутов; отделочных работах. изводительности строительства и качества сложных • контроль наработки моточасов и расходования ГСМ; монтажных работ. • снижение уровня хищений стройматериалов и ресурсов. Умное строительство Применение массы датчиков, сенсоров, систем ви- Переход к 5G решает две задачи, невозможные для деонаблюдения, мониторинга процессов строитель- предыдущих поколений связи: резко снизив задержку ства, происходящего практически автоматически на сигнала, позволяет проводить мониторингонлайн; ин- основе цифровых моделей объектов и процессов, тегрировав облачный ЦОД в ядро сети — обходиться призвано значительно повысить их технологический без физических серверов на площадках. уровень, скорость и безопасность, обеспечить полРисунок 23 — Проекция на AR-гарнитуру будущего размещения труб в подпотолочном пространстве с использованием решения компании Trimble 42 ный контроль расходования ресурсов. Пример реализации: Компания CAD.42 с оператором 5G Orange (Франция) предлагает программную систему управления строительством. В его основе — повсеместное размещение Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ следящих датчиков для создания цифровых моделей оптимизировать торговое пространство и ассорти- ки некоторых товаров — самая ближайшая перспек- объектов, анализа и управления процессами. CAD.42 мент, информировать каждого клиента о новых, инте- тива. Торговцы уже предлагают роботов-ассистентов автоматически определяет опасные для персонала ресных ему поступлениях, акциях и скидках, привлека- в помощь покупателям, используют их в поиске и по- ситуации и тут же предупреждает рабочих звуковыми тельных именно для него. грузке на складах, применяют дроны для доставки. и визуальными сигналами с носимых устройств. Сервисы дополненной реальности AR/VR помогают 5G сильно упрощают взаимодействие торговых сетей Система контролирует расход материалов, износ тех- покупателю принимать решения о покупке, виртуаль- и разработчиков отраслевых приложений благодаря ники и риски ее неправильного использования. но быстро меняя модель товара; продавцу — ориенти- переходу к платформенным облачным сервисам, га- Точно так же облачный сервис ToolSense (Австрия) роваться на складе, подсвечивая товары, оперативно рантирует полную защиту умных торговых решений от обеспечивает контроль и управление всем строитель- собираемые в заказ. мошенников и хакеров. ным процессом и безопасность на площадке с под- С развитием таких сервисов появились умные зерка- ключением датчиков на технике и экипировке персо- ла в примерочных с наглядными подсказками — что из Основные решаемые задачи: нала. Платформа поддерживает создание цифровых ассортимента может составить комплект выбранному • повышение качества обслуживания покупателей; двойников для текущего управления, предиктивного предмету, виртуально продемонстрировать иной его • оптимизация всех торговых процессов и про- ремонта и оптимального использования ресурсов. размер и цветовую гамму. странств; 5G обеспечивает ускоренное внедрение новых ме- • максимальный контроль ассортимента; ТОРГОВЛЯ тодов торговли, например, с видеоаналитикой, кото- • избавление от очередей в примерочные и на кассы; С развитием 5G возможности цифровой торговли зна- рая следит за качеством товара на полках, выявляет • снижение уровня некорректных действий и ошибок чительно расширяются. причины недостатка ходового товара, контролирует персонала; В ретейле давно востребованы и активно применяют- и прогнозирует образование очередей, стимулирует • повышение лояльности покупателей персонифика- ся трекинг товаров, интерактивное взаимодействие персонал правильно реагировать на инциденты, по- цией предложений; с покупателями, интернет-маркетинг, машинная ана- вышать уровень сервиса, быстрее исправлять недо- • снижение затрат на персонал, информирование, литика покупок и автоматическое управление ассор- четы. Тотальное проникновение и скорость в сочета- электроэнергию и другие ресурсы. тиментом и запасами товаров на складе, мобильные нии с мгновенной аналитикой данных в 5G создают в платежи, другие цифровые сервисы. С подключенны- торговом зале, на любой торговой площадке единую AR/VR для натурного представления товаров ми к сети камерами, датчиками, сенсорами и метками устойчивую среду самоисполняемых процессов, в ко- Технологии дополненной и виртуальной реально- в залах, на складах и транспорте интеллектуальные торой дефицит и отсутствие сервиса технически не- сти уже используются в продажах товаров для дома, машинные алгоритмы отслеживают, например, коли- возможны. одежды и автомобилей. С AR/VR покупатель получает чество и вид востребованного товара. Анализ данных более подробную информацию о товаре: не отходя от со смартфонов покупателей позволяет исследовать Внедрение 5G позволяет впервые роботизировать зеркала, видит, как выглядит модель в разных цветах, их потребительский опыт, прогнозировать поведение, торговлю полностью, автоматизация поиска и достав- комплектациях и размерах, в различных интерьерах. 43 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Простой способ реализации AR-/VR-приложения в появляются характеристики товара и возможные ва- Intelligence Retail — крупные розничные сети, бренды 5G — быстрое предоставление данных обо всем ас- рианты предложения. Для консультаций используют Danone, Carlsberg, Red Bull. сортименте. Достаточно направить камеру смартфона также умные и даже говорящие зеркала в торговых по- на этикетку — на экране появляется полная информа- мещениях. Автоматический учет выбранных товаров ция: цена, материал, характеристики, размеры, цвета, и распознавание лиц дают практически мгновенное похожие модели, доступные в магазине. обслуживание без очередей на кассе самообслуживания. Интеллектуальные приложения видеомонито- Пример реализации: ринга в торговле используют также для обеспечения Один из продуктов фирмы NexTouch (Россия) — вир- безопасности и исключения воровства. туальные примерочные для ретейла: большие инте- Накапливаемые в облаке 5G реальные данные от рактивные экраны с встроенной AR-/VR-технологией всех систем умного магазина позволяют проводить накладывают изображение одежды на отражение фи- онлайн-анализ и делать точные выводы: насколько гуры человека в зеркале, давая реалистичную, четкую удобно покупателям торговое пространство, как его и яркую картину примерки. можно оптимизировать, каким спросом пользуется Рисунок 24 — Иллюстрация работы приложения по визуальному распознаванию заполненности полок каждый товар и как лучше организовать консультироУмный магазин вание покупателей. Круглосуточная работа, только безналичная оплата, Концепция умного магазина предполагает автоматизацию на базе 5G розничных торговых площадок с Пример реализации: отсутствие персонала, повышенная прибыльность интеграцией комплекса технологий, в частности, ав- Облачный сервис отслеживания состава полок и ви- точки — большое преимущество торговых автома- томатического отслеживания перемещения и остат- трин Intelligence Retail (Россия) на базе распознавания тов, они быстро завоевывают популярность в России. ков товаров для минимизации участия персонала и фото- и видеоизображений позволяет розничным се- Новейшие типы автоматов привлекают покупателей одновременно достижения нового уровня комфорта тям полностью автоматизировать процесс аудита вы- сенсорными экранами высокой четкости, удобством покупателей. кладки. общения голосом и жестами. Подключение к сетям сотовой связи обеспечивают удаленный мониторинг Датчики на полках и видеоаналитика в умном магазине 44 Умные торговые автоматы усилены быстрой автоматической укладкой товаров в Эта система компьютерного зрения работает по и управление этими устройствами. Именно подклю- виртуальную корзину покупателя, которого автомати- SaaS-модели из мобильного приложения и со стаци- ченность к сети позволила автоматической торговле чески идентифицируют на кассе распознаванием черт онарной камеры. В режиме реального времени сер- выйти далеко за пределы просто реализации товара. лица. Консультирование в зале ретейлеры реализуют вис измеряет показатели выкладки товаров в местах Подключение к 5G определяет ряд новых трендов различными подходами. Например, когда покупатель продаж, долю полки, наличие продуктов конкурен- развития умных торговых машин. выбирает товар, на медиапанелях напротив его глаз тов, соответствие стандартам размещения. Клиенты Торговые автоматы взаимодействуют со смартфона- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ми покупателей в режиме реального времени, по- умные камеры идентифицируют клиента, приветству- Так, в море, в воздухе и на железных дорогах 5G рабо- вышая удобство выбора, уровень информирования ют постоянных покупателей, предлагают различные тает благодаря возимым базовым станциям, объеди- и релевантность рекламы на основе сбора и анализа виды бесконтактной оплаты: с карты, смартфона, из ненным по спутниковым каналам связи. предпочтений конкретных людей. Посредством дру- интернет-сервисов. желюбных приложений и социальных сетей владель- Основные решаемые задачи: цы автоматов взаимодействуют с покупателями, сооб- • сквозной контроль положения и состояния грузов на щают о новых поставках любимых товаров, выгодных всем пути; предложениях и акциях. • оптимизация работы систем транспортировки и Благодаря легкости подключения и высокой скорости складского хозяйства; передачи данных 5G облегчает распознавание поку- • снижение стоимости содержания складов и систем пателей: встроенный датчик в автомате срабатывает транспортировки; при приближении пользователя, умная камера отли- • увеличение скорости доставки грузов; чает постоянных покупателей и формулирует для них • сокращение затрат на персонал и связанные издерж- персональное предложение на основе истории покупок. Распознавание лиц предотвращает продажу ряда товаров несовершеннолетним. Дистанционный онлайн-мониторинг торговой машины позволяет легко проводить инвентаризацию, анализировать запасы и управлять ими, быстро наполнять автомат ходовыми товарами. Датчики следят за условиями хранения продуктов, позволяют автоматически оптимизировать энергопотребление. Пример реализации: Компания Smart Vending Machines (Австралия) выпускает умные торговые точки с встроенными медиапанелями. Они показывают таргетированную рекламу содержимого, отвечают на вопросы и принимают указания покупателя. Машинная аналитика поставляет сведения для автоматического учета содержимого, ки; Рисунок 25 — Пример системы автоматической продажи в виде павильона с использованием видеоаналитики компании Smart Vending Machines ТРАНСПОРТИРОВКА И ХРАНЕНИЕ Транспортировка товаров, пассажирские перевозки, хранение большого разнообразия грузов — важная часть экономики с многочисленными процессами связи и взаимодействия производственных цепочек товаров и услуг, производителей с торговыми сетями, магазинов с покупателями. Сеть 5G организует единое пространство контроля состояния и движения грузов, что делает их незаменимыми для цифровизации отрасли в целом. Для каждого сегмента требуются собственные оригинальные логистические сценарии использования 5G. • повышение уровня безопасности транспортировки и хранения. Умный склад Концентрация населения в городах — урбанизация жизни людей, развитие дистанционной интернет-торговли резко увеличили объемы пересылаемых и хранимых товаров, площади складов, мощности всей инфраструктуры оперативной доставки товаров повышенного спроса. С ростом и усложнением складского хозяйства остроактуальной стала его оптимизация и миграция к умному складу — технологическому комплексу, позволяющему производителям, торговцам и операторам максимально эффективно, быстро и в автоматическом режиме решать любые задачи логистики. 45 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Процессы и объекты автоматизации здесь неразрывно грузки/погрузки для автоматического указания робо- связаны с логистическим инструментарием. погрузчикам лучших маршрутов. Для эффективного управления складскими процессами, оптимизации процедур приемки, размещения, Пример реализации: хранения, обработки и отгрузки товаров на хранили- Одна из крупнейших площадок интернет-торговли в щах разного типа широкое распространение получи- Китае — JD.com — приступила к эксплуатации умного ли системы WMS (Warehouse Management Systems). логистического парка в окрестностях Пекина. На базе Получая и оперативно обрабатывая данные от раз- 5G на всех складах компании внедрен мониторинг личных подключенных технологических блоков, WMS всех палет и товаров в режиме реального времени. управляют работой складской техники и персонала, Система автоматически отслеживает перемещения контролируют перемещение грузов и погрузочной и выдает сигналы о некорректной транспортировке. техники, планируют задания с учетом текущей обста- Автоматический диспетчер направляет грузовики новки. Но реализация сложных WMS на базе техноло- к самым близким свободным воротам, отслеживает гий беспроводной связи предыдущих поколений не правильную загрузку палет. обеспечивает требуемого уровня автоматизации. Сеть супермаркетов Ocado (Великобритания), пред- Распространение 5G сильно упрощает построе- лагающая доставку заказов на дом, ввела в эксплуата- ние и работу WMS, повышает их эффективность. 5G цию умный роботизированный склад формирования позволяет подключить и отслеживать практически продуктовых заказов. Склад Ocado — огромная терри- неограниченное число палет с товарами на складе, тория, разделенная на секции-клетки системой рель- обеспечить точную локализацию, навигацию и син- сов, по которым движется множество минироботов с хронизацию автоматизированных подъемников и корзинами. Загрузку конкретных товаров в корзины, тележек, главное — поддерживает полную полную просканировав их штрихкоды, производят роботы-ма- роботизацию техники и гибкость любых процессов нипуляторы. на основе мощной облачной вычислительной инфра- Система централизовано управляется из облачной структуры и высокоскоростных каналов связи. платформы на базе LTE-сети (4G), которую по плану в 5G кардинально расширяет возможности видеоана- ближайшие годы заменят на 5G. литики для распознавания мелких товаров и грузов, позволяя внедрить их полностью автономную обработку. 5G реализует массу дополнительных функций, например, определение свободных мест/ворот раз- 46 Рисунок 26 — Внутри роботизированного склада компании Ocado Отслеживание перемещения грузов Комплексный цифровой контроль движения грузового автотранспорта — в России уже повсеместно распространенная практика. Внедрение 5G вносит принципиально новое качество — отслеживание конкретных контейнеров, палет и экземпляров товара с установкой в них датчиков с автономными источниками питания по радиоинтерфейсам LTE-M и NB-IoT. Датчики, встроенные в палеты или в отдельные заказанные товары, определяют их местоположение и условия транспортировки даже вне ИКТ-системы мониторинга. На любую посылку, груз, товар благодаря 5G можно устанавливать индивидуальные сенсоры для контроля влажности, температуры, целостности упаковки от производства до потребителя. Это особенно важно при транспортировке скоропортящихся продуктов и лекарственных препаратов. Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ 5G значительно повышает точность мониторинга, перемещения судов и техники, наличия свободных а значит, возможности оптимизации маршрута до- причальных мест и мест складирования, готовности к ставки, ускорения погрузки и разгрузки без простоя приему/отправке грузов любых транспортных систем транспорта. 5G открывают возможность доставки гру- в режиме реального времени на базе точных и акту- зов беспилотными летательными аппаратами и авто- альных цифровых моделей портовых процессов. мобилями. По прогнозам, большее распространение 5G позволяет мгновенно связать датчики на всех кон- сначала получат БПЛА, управляемые по 5G. Доставку тейнерах на борту любого корабля и на портовых хра- на короткие расстояния будут производить автоном- нилищах, автоматически организовать быструю и точ- ные тележки, движущиеся по самокатным и пешеход- ную передачу грузов с оптимальной дистанционной ным дорожкам. Пример реализации: Оператор AT&T (США) предоставляет сервис комплексного отслеживания транспорта, доставки и разгрузки товаров с управлением по 4G и 5G. Он включает мониторинг движения грузов, условий их перевозки, контроль состояния транспорта и расходования топлива, связь водителей с диспетчерами, групповую связь, контроль доставки и разгрузки, удаленный видеомониторинг. Рисунок 27 — Транспортные контейнеры с трекерами LTE-M оператора AT&T Умный порт Рост глобального товарооборота требует увеличения пропускной способности портов. В условиях крайне ограниченного прибрежного пространства, дороговизны времени пребывания судна в порту ИКТ, ускоряющие загрузку/разгрузку и все портовые техпроцессы, играют тут ключевую роль. Концепция «Умный порт» предполагает автоматизированную оптимизацию логистики, в пределе — полную автоматизацию всех портовых процессов, максимальную их энергоэффективность и экологичность. Современные крупные порты требуют четкой слаженной работы многих сложных технологических систем: навигационных, транспортных, погрузочных, логистикой и немедленным уведомлением владельцев судна и грузов. С установкой датчиков и камер на экипировке персонала легко отслеживать перемещение людей, техники и грузов, быстро перестраивать работу, предвидеть опасные ситуации. Пример реализации: Порт Циндао (Китай) совместно с производителем портовой техники Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co. Ltd, вендором Ericsson и оператором China Unicom развернули опытный проект автоматизации порта на базе 5G. Там ведется дистанционное управление кранами, работают беспилотные транспортировщики и отслеживаются все перемещения контейнеров в режиме реального времени на основе видеоаналитики с HD-видеокамер. Тесты показали снижение затрат на портовый персонал до 70%. складских, систем мониторинга и коммуникаций. 5G делают возможными их объединение и синхронизацию на единой сетевой основе, дают полную картину 47 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ обеспечивая диспетчеризацию, мониторинг и контроль движения воздушных судов и спецтехники в режиме онлайн, роботизированную погрузку/разгрузку, спектр сервисов для пассажиров — киоски самообслуживания, электронную регистрацию, навигационные маяки на личном багаже. Для повышения комфорта и безопасности в аэропортах с 5G просто организовать повсеместное видеонаблюдение и автоматический анализ видеопотоков, распознавание личности, выявРисунок 28 — Беспилотные грузовики в сети 5G на территории порта Циндао ление оставленного багажа. Рисунок 29 — Использование распознавания лиц пассажиров и AR-гарнитур в аэропорту Daxing Пример реализации: Умный аэропорт В новом и крупнейшем аэропорту Пекина Daxing (Ки- Авиаперевозки — самый скоростной и наиболее за- тай) вендор Huawei внедрил систему автоматизации тратный вид транспортных услуг, так как включает на базе 5G, которую эксплуатирует оператор China дорогостоящие эксплуатацию и обслуживание авиа- Unicom. 5G объединяет аэродром, массу терминаль- лайнеров, их взлетов и посадок, сложные регламенты ных устройств в зонах регистрации и ожидания с сете- организации движения грузов, пассажиров и багажа, вым ЦОД, интегрируя и согласуя операции в различ- пограничный и таможенный контроль, многоуровне- ных частях аэропорта. вые системы безопасности, создание и обслуживание На базе технологии виртуальных сетей в единой ар- инфраструктуры аэропорта. Минимизация времени хитектуре 5G организованы выделенные слои для обслуживания, повышение качества и безопасности, различных снижение издержек на обслуживание в любой из опе- производства, управления вылетами, безопасности, раций — важнейшая задача на авиатранспорте. интегрированных и внешних сетей услуг аэропорта. сегментов автоматизации аэропорта: Благодаря виртуальной изоляции всех подсетей обеПреимущество использования сетей 5G в авиаперевозках — широта их охвата, универсальность, легкость объединения многих разнородных сложных систем. Умный аэропорт автоматизирует работу всех служб управления наземным и воздушным транспортом, 48 спечена их полная информационная безопасность. ОБЩЕСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Безопасность жизни, здоровья и имущества граждан, предупреждение и предотвращение нарушений общественного порядка в повседневной жизни, в ходе массовых общественных мероприятий, локальных и массовых беспорядков, при стихийных и техногенных бедствиях, контроль и готовность к отражению террористических актов в новом цифровом мире невозможны без применения самых современных ИКТ-систем и решений. Поэтому цифровая трансформация сферы обеспечения правопорядка и общественной безопасности заключается в организации повсеместной круглосуточной работы экстренных служб на базе автоматических систем мониторинга общественной обстановки и окружающей среды, инцидентов, прогнозирования поведения групп людей на основе цифровых моде- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ лей и алгоритмов, автоматического анализа больших ственного мероприятия или беспорядков в интересах Пример реализации: данных умного видеонаблюдения, всех устройств кон- силовых и экстренных служб применение умных си- Компания Qwake Tech Inc (США) разработала систе- троля безопасности, работе с использованием быстро стем видеонаблюдения с подключенными портатив- му видеомониторинга с дополненной реальностью разворачиваемых сетей передачи и анализа данных в ными и мобильными видеокамерами на базе быстро для пожарных. Первая версия продукта C-Thru ведет ходе устранения нештатных и чрезвычайных ситуаций. разворачиваемой частной виртуальной 5G показало съемку и проецирует силуэты людей и предметов на Узкополосные, в том числе цифровые, сети профес- высокую эффективность. очки дополненной реальности в шлеме пожарного, сиональной мобильной радиосвязи, представлявшие одновременно картинка поступает на пост управле- на предыдущих этапах технологического развития Для их организации требуются: ния пожаротушением. В следующей версии продукта один из главных ИКТ-инструментов в работе сило- • сетевые системы и регламенты быстрого выделения разработчик вместе с оператором 5G Verizon реализу- вых и экстренных служб, не могут обеспечить реали- сегмента публичной 5G-сети в виде виртуально изо- ет облачное распознавание изображения и построе- зацию вышеописанных сервисов. Для полноценной лированной высокоскоростной частной сети спец- ние AR/VR-маршрутов для работы ночью и в условиях реализации цифрового госуправления в области об- служб для передачи данных в местах локализации ЧС сильной задымленности. щественной безопасности необходимо использовать или местах массового скопления; возможности 5G. Помимо новых выдающихся воз- • портативное спецоборудование с встроенными ви- можностей для оперативной работы с угрозами, 5G деокамерами, в том числе для обеспечения работы обеспечивает высочайший уровень информационной систем распознавания лиц и дополненной реально- безопасности. сти; • мониторинг перемещения каждого сотрудника и Основные решаемые задачи: единицы техники на территории мероприятий; • повышение общего уровня общественной • передача видеоданных реального времени, данных о безопасности; местоположении, физическом состоянии сотрудника • прогнозирование возникновения нештатных и спецтехники в ходе мероприятий в ситуационный и чрезвычайных ситуаций (ЧС); центр; • информирование населения в нештатных • обеспечение сотрудников дополнительной инфор- и чрезвычайных ситуациях; мацией об окружающих объектах и обстановке транс- • минимизация негативных последствий ЧС. ляцией изображений на очки/шлемы дополненной реальности, особенно в условиях ограниченной Мобильные и быстро разворачиваемые системы видеонаблюдения В местах локализации чрезвычайной ситуации, обще- видимости. Рисунок 30 — Система AR для помощи ориентации пожарных внутри помещений компании Qwake БПЛА на службе общественного порядка Системы видеонаблюдения с БПЛА, в частности, с дронов, над местами массового скопления людей при проведении массовых мероприятий, локальных и массовых беспорядках теперь широко применяются по 49 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ всему миру. ных организаций и владельцев сооружений. Техника реакция на резкие изменения показаний, оператив- помогает принимать верные решения при планиро- ное оповещение спецслужб и населения на террито- Для их продуктивной и эффективной работы нужны: вании и проведении крупных мероприятий, быстро рии возможной ЧС. • быстро разворачиваемая высокоскоростная частная реагировать в ЧС. Решения Kiana Analytics позволяют виртуальная 5G; с помощью беспроводной связи и камер видеонаблю- Для подключения датчиков и сенсоров используют • 360⁰ камеры HD-видеонаблюдения; дения на дронах идентифицировать людей, следить 5G-радиоинтерфейсы LTE-M и NB-IoT, облачная ин- • сбор текущих данных о количестве людей, загружен- за их перемещением в реальном времени. Варианты фраструктура в ядре 5G обеспечивает сбор, хранение ности городских объектов; решения Kiana Analytics предлагает для обеспечения и обработку данных. Цифровые модели состояния • прогнозный анализ загруженности городских объек- общественной безопасности в аэропортах, выставоч- среды и объектов на основе онлайн-обработки дан- тов, на основе текущих данных; ных центрах, гипермаркетах, студенческих кампусах, ных с датчиков позволяют ясно и отчетливо видеть • распознавание лиц для выявления опасных или ра- крупных парках и развлекательных центрах, а также риски ЧС в конкретных районах мониторинга, про- зыскиваемых элементов; интегрирует их в системы умных городов. гнозировать катастрофические изменения и быстро • сбор и анализ данных о перемещении и поведении реагировать на них. людей и групп в массовом скоплении для прогнозиро- Мониторинг и оповещение о ЧС вания провокаций, противоправных действий, веро- Применение датчиков и сенсоров, аналитических си- Пример реализации: ятности массовых беспорядков; стем контроля и мониторинга параметров состояния Компания Arbor Technology (Тайвань) предоставля- • мониторинг местоположения, перемещения и дей- окружающей среды, экологических параметров, сбор ет комплексное решение мониторинга окружающей ствий сотрудников спецслужб; и аналитика данных систем безопасности позволяют среды, включающее датчики с радиоинтерфейсом • информирование граждан о затруднениях прохода предвидеть и предотвращать негативные последствия NB-IoT и облачную платформу с алгоритмами обнару- или проезда, об оптимальных маршрутах на основе те- природных катаклизмов и техногенных катастроф. жения аномалий и нарушений на основе онлайн-дан- кущих и прогнозируемых данных; 50 ных. Сервис доступен в том числе в приложении на • система информирования граждан об опасности, Для построения современных систем безопасности смартфоне. Платформа проводит мониторинг темпе- предпринимаемых мерах, возможных перекрытиях в чрезвычайных ситуациях требуются: ратуры, качества воздуха, шума, вибраций, сейсмиче- улиц и остановке транспорта. • установка на объектах цифровых датчиков монито- ской активности, подвижек грунта, целостности ринга состояния окружающей среды — температур- зданий. Пример реализации: ных, влажности, сейсмических, уровня шума, анали- Компания Kiana Analytics (США) с 5G оператором заторов химического и радиоактивного загрязнения Сервис экологического мониторинга в 2019 году Verizon разрабатывает системы анализа поведения воздуха, воды и почвы; представил сотовый провайдер «МегаФон» (Россия). граждан в людных местах и на больших площадях для • сбор и анализ данных, прогнозирование критиче- Платформа оператора обрабатывает данные о выбро- служб общественной безопасности, эксплуатацион- ского изменения параметров; контроль и оперативная сах с предприятий, анализирует информацию мно- Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ гочисленных датчиков и передает ее в оперативный ставки необходимого оборудования связи в место центр мониторинга. Проект пилотируется в 12 рос- локализации ЧС автомобильным или железнодорож- сийских городах с неблагополучной экологической ным транспортом. Сеть высокоскоростной передачи обстановкой, среди них — Магнитогорск, Норильск, данных в подобных экстренных случаях теперь мож- Челябинск, Череповец. но быстро развернуть на основе БС, размещенных на дронах, удаленно или автоматически пилотируемых над территорией. Использование дронов для организации сети передачи данных в ЧС имеет массу преимуществ, поскольку они работают на расстоянии прямой видимости абонентов, что повышает скорость передачи данных, емкость сети и надежность соединения. Рисунок 31 — Пример размещения датчиков вибрации на основе NB-IoT для контроля целостности моста компании Arbor Technology Базовые станции на дронах Применение базовых станций (БС) на борту БПЛА для организации высокоскоростных локальных сетей передачи данных актуально во многих отраслях. В результате природных бедствий и техногенных катастроф коммуникационная инфраструктура бывает полностью утрачена или повреждена настолько, что ее использование в интересах даже специальных и экстренных служб невозможно. Землетрясения и наводнения причиняют значительный ущерб транспортным магистралям, исключая возможности до- Рисунок 32 — Дрон с базовой станцией 5G оператора KT Еще одно применение БС на борту БПЛА — оператив- Культура и досуг ная организация временной дополнительной емкости Цифровые технологии делают развлекательные сер- сети в ходе массовых мероприятий. БС на борту БПЛА висы в сфере культуры, досуга и туризма гораздо более может служить сегментом существующей сети и от- доступными для миллионов людей. Широкое распро- дельной локальной сетью передачи данных в интере- странение 4G показало, что интертеймент наиболее сах исключительно служб общественной безопасно- восприимчив к внедрению новых сетевых цифровых сти, не создавая лишнюю нагрузку на перегруженную сервисов, быстро приводит к смене и закреплению общедоступную сеть. новых способов потребления развлекательного контента. 5G и новые аудиовизуальные технологии на их Пример реализации: базе обещают бурное развитие этого тренда. Оператор KT (Южная Корея) разрабатывает специ- Поиск интересных культурных мероприятий, спосо- альный БПЛА для развертывания сегментов 5G в ин- бов проведения досуга, развлекательных и образова- тересах экстренных служб. В Южной Корее спецслуж- тельных программ в большинстве случаев люди уже бы уже перешли к использованию 4G и планируют ведут с использованием интернет-сервисов. Следу- переход к 5G. БПЛА будет служить БС в сети связи и ющий шаг — расширение возможностей предоставле- командным центром для другой беспилотной техники, ния сервисов культуры и досуга на базе платформен- участвующей в операциях. ных решений 5G. 51 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В России быстро идет создание единого электрон- Облачный гейминг операторы 5G China Unicom и China Mobile работают ного пространства знаний на основе оцифрованных В индустрии интертеймента компьютерные развле- над собственной облачной инфраструктурой геймин- книжных, архивных, музейных фондов. Масса платных чения растут быстрее других, охватывая людей лю- га. По данным ряда аналитических агентств, уже в 2023 и бесплатных культурных и образовательных сервисов бых возрастов и социальных групп, в первую очередь году в Китае будет 600 млн пользователей облачного уже доступна в интернете. Дополнение и развитие их с распространением мобильных игровых платформ. гейминга. высококачественными AR/VR-образами позволит ра- Основное препятствие росту гейминга, появлению Первый и самый крупный сервис российского облач- дикально повысить качество дистанционного потре- новых продвинутых мобильных игр, в том числе ного гейминга Playkey обеспечивает работу игр на бления. в AR-/VR-окружении, — дороговизна маломощных компьютерах с использованием каналов Для развития виртуальных туров по музеям и истори- конечных устройств, будь то флагманские смартфоны, пропускной способностью от 10 Мбит/с. Облачную ческим местам в России ведется разработка удобно- игровые консоли или мощные игровые компьютеры. игровую платформу используют игроки из 15 стран. го, понятного, интересного всем удаленным интернет-пользователям AR/VR-формата представления. Путеводители и туристические сервисы с AR/VR Именно 5G обеспечит переход к высококачественно- В интернете работает множество приложений, объе- му 360⁰ видео, AR/VR-окружению и полному эффекту диняющих электронные карты с сервисами брониро- присутствия всех, в том числе мобильных, пользовате- вания, заказа туров, путеводителями. лей. Большинство сервисов служат планированию путешествий. Технологии дополненной и виртуальной Основные решаемые задачи: реальности (AR/VR), создавая реалистичные образы • доступность качественных, в том числе российских, любых объектов, позволяют получать ценную инфор- легальных медиапродуктов; • повышение доступности облачных медиапродуктов и развлекательных сервисов; • расширение аудитории, предпочитающей цифровой мацию о новых местах и окружающих достопримечаРисунок 33 — Возможность запуска десктопных игр на смартфоне на основе облачного сервиса компании LiquidSky формат контента; 52 тельностях легко, наглядно, быстро — прямо на месте. С AR-/VR-приложениями туристы чувствуют себя комфортнее за рубежом, легко получая расписания и географию маршрутов транспорта, информацию о • развитие новых направлений внутреннего и внешне- Примеры реализации тарифах и спецпредложениях местных заведений, ак- го туризма; С масштабным запуском 5G технологический гигант туальных маршрутах в реальном времени. В сочетании • развитие материально-технической базы учрежде- Tencent (Китай) в партнерстве с вендорами Huawei с системами машинного перевода они позволяют лю- ний культуры; и Qualcomm запускает собственную платформу для дям легко преодолевать языковой барьер в общении, • внедрение умных систем учета и анализа посещений облачного гейминга в 5G. Параллельно в ожидании читать на незнакомом языке, наводя камеру на текст. и продаж билетов. открытия конкурирующей платформы Alibaba Group Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Пример реализации: ной сети 5G, специально выделенной для стадиона. ГОРОДСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Первым музеем Китая, экспонаты которого полностью Интеграция 5G с локальными ЦОД на стадионе или Цифровая трансформация городского хозяйства по переведены в AR/VR-объекты, стал городской музей рядом с ним позволяет обрабатывать видеопотоки и концепции «Умный город» предполагает внедрение города Хубэй. Проект реализовали совместно вен- упаковывать их в формат приложения прямо на месте. комплекса технических решений и организационных дор Huawei и оператор China Mobile, организовавший Это исключает задержку и рассогласование времени мероприятий для быстрого достижения нового уров- покрытие музея 5G и подключение к облачной плат- с происходящими событиями, минимизирует потреб- ня качества городских услуг и управления ресурса- форме для работы AR/VR-экспозиции. Каждый объект ность в дополнительных широких транспортных кана- ми, создания устойчивых благоприятных условий для хубэйского паноптикума теперь можно рассмотреть лах связи. жизни и работы в мегаполисе, повышение его конку- на смартфоне в полном историческом интерактив- рентоспособности. Концепция базируется на ключе- ном AR/VR-окружении. В умном голографическом Пример реализации: вых принципах: ориентация на потребности человека; зеркале музея благодаря 5G посетители примеряют Интегратор КРОК (Россия) разработал, смонтировал технологичность городской инфраструктуры; повы- костюмы разных эпох. Опыт провинциального музея и настроил ИКТ-инфраструктуру стадиона ФК «Крас- шение качества управления городскими ресурсами; переносят теперь в одну из главных достопримеча- нодар» в Краснодаре. В проекте достигнуто 100%-ное комфортная и безопасная среда; экономическая эф- тельностей Китая — Запретный город. покрытие стадиона высокоскоростным High Density фективность. (HD) Wi-Fi. Это дало возможность одновременно под- Комплекс мероприятий создания умного города тре- Умные стадионы и трансляции ключить к интернету 12,5 тыс. зрителей. Установлена бует развернутой инфраструктуры датчиков, видео- Прогресс видеообработки, рост пропускной способ- 1 тыс. камер охранного видеонаблюдения для кон- мониторинга, контроля и безопасности транспортных ности каналов связи, доступности телевизоров 4K/8K троля чаши стадиона, внутренних помещений и при- потоков, интерактивного взаимодействия с жителями. с большой диагональю, VR-шлемов для 360⁰ видео су- легающей территорий, которые можно использовать Самый эффективный и рентабельный способ созда- щественно повысили качество трансляций спортив- для распознавания лиц. Системы IP-TV и технология ния и поддержания ных и других зрелищных мероприятий, обеспечили централизованного управления сетью экранов Digital ИКТ-инфраструктуры, решения огромного и разно- эффект присутствия вне стадионов и концертных за- Signage транслируют матчи и рекламные сообще- родного круга задач — развертывание в городах 5G. лов. Пока такие трансляции возможны лишь по прово- ния на 300 цифровых экранах стадиона. Мобильное Перевод городских сервисов в облачную сетевую ин- дным и спутниковым каналам, но с приходом 5G станут приложение футбольного клуба показывает лучшие фраструктуру, гибкость и мощность каналов 5G позво- доступны и по сотовым сетям. моменты матчей онлайн, позволяет комментировать ляют городским властям сосредоточиться на разра- Концепция «Умный стадион» предполагает пере- игру, видеть состав и расстановку игроков, участво- ботке и отладке прикладных приложений без крупных дачу всего медиаконтента состязаний или шоу на вать в конкурсах, получать новости и специальные начальных инвестиций в инфраструктуру. 5G-смартфоны посетителей в удобном приложении с оповещения. минимальной задержкой. Доставка HD-видеоконтента на гаджеты болельщиков идет по скоростной част- 53 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ Управление автомобильным трафиком ний от дорожной инфраструктуры. и безопасность дорожного движения Система управления парковочным пространством, Безопасность дорожного движения в умном городе которая помогает быстро находить парковочные ме- повышается внедрением интеллектуальной самона- ста, сокращая потребление топлива и выбросы в ре- страивающейся транспортной системы с постоянным жиме реального времени, онлайн предоставляет ин- автоматическим мониторингом всей дорожной ин- формацию о наличии мест на общественных стоянках фраструктуры и управлением всем трафиком обще- и парковках, информирует о времени их работы и ус- ственного и личного транспорта. ловиях оплаты. Работа в целом основана на сборе и обработке дан- Объединение всех этих элементов на базе радиоин- ных, которые происходят во взаимодействии ряда ав- терфейсов 5G создаст единое информационное про- томатических систем. странство взаимодействия властей, автовладельцев и Интеллектуальная транспортная система (ИТС) горо- пешеходов, максимально эффективно подключая все да обеспечивает анализ маршрутов движения всего городские ресурсы и инфраструктуру. транспорта, оценку уровня загруженности участков 54 Рисунок 34 — Передача времени переключения от умного светофора на автомобиль с использованием C-V2Х Беспилотная и дистанционно управляемая транспортной сети для оптимизации движения. Сбор Пример реализации: городская техника данных о загруженности дорог и видеоаналитика в Китайские власти с оператором China Mobile и вен- Автономная работа коммунальной, дорожной, любой полном объеме могут быть реализованы только на дором Huawei реализуют самый масштабный проект специальной техники с интеграцией в интеллектуаль- базе 5G. создания городской ИТС на базе 5G в городе Уси (Ки- ную транспортную систему города основана на сборе Например, в системе автоматического регулирования тай). В ближайшие несколько лет проект должен стать и онлайн-обработке данных о реальных дорожных транспортного потока при повышении/понижении полигоном для выработки перспективных моделей процессах для автоматического оптимального беза- загруженности проезжей части «Умный светофор» управления городским трафиком по радиоинтерфей- варийного управления. Беспилотная городская тех- взаимодействие светофоров с транспортными сред- су C-V2X для расширения на другие города и авто- ника актуальна при выполнении большого объема од- ствами и пешеходами обеспечивает специальный ра- трассы. Система базируется на 5G, полностью покры- нотипных операций под операторским контролем для диоинтерфейс C-V2X сетей 5G. вающими 170 км2 города, включает 400 перекрестков, экстренного перевода в режим удаленного ручного Автомобили, оснащенные системами автономного оборудованных интеллектуальными датчиками и све- управления в нештатных ситуациях. вождения и/или активной безопасности, призваны тофорами, управляемыми с общей облачной Дистанционное управление городской техникой осу- сократить число жертв ДТП, устранив часть аварий, платформы. ществляется по двустороннему беспроводному ра- связанных с человеческим фактором. Ключевым ком- диоканалу связи между оператором и механизмами понентом решения выступает 5G–радиоинтерфейс управления на базе текущей информации о работе с C-V2X для связи между автомобилями и для оповеще- встроенных камер видеонаблюдения. Стационарные Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ системы умного видеомониторинга определяют объ- ным маршрутом, она избегает столкновений жены быстрому осмотру и ремонту. Данные мони- ем работ, например, по уборке и вывозу. с препятствиями. торинга о реальном потреблении энергии в месте Дистанционный мониторинг заполнения обществен- освещения поступают в интеллектуальную систему ных мусорных баков с радиодатчиков — один из спо- управления и служат для корректировки затрат энер- собов улучшить сбор, вывоз и утилизацию отходов. горесурсов. Для оптимизации расхода энергии в си- Использование подключенных к 5G хозяйственных стеме управления освещением установлены датчики объектов и беспилотной уборочной техники повысит освещенности, которые минимизируют расходование точность постановки задач, улучшит и ускорит рабо- электроэнергии в светлое время суток. Для подклю- чее взаимодействие коммунальных служб в целом. чения и объединения датчиков системы управления освещением используют сети 5G. Кроме того, 5G пре- Для реализации этого сценария нужны: доставляет облачную инфраструктуру автоматизации • специальная техника с встроенными системами интеграции, видеонаблюдения, активной безопасности, датчиками технического состояния и безопасности; • системы передачи данных и HD-видеопотоков для систем освещения. Рисунок 35 — Передача времени переключения от умного светофора на автомобиль с использованием C-V2Х Управление освещением может быть расширено и включено в общую систему управления зданиями с управления по 5G; Освещение, климатика, допуск интегрированной автоматизацией, удаленным управ- • интеграция спецтехники в ИТС города. на инфраструктурные объекты лением, умными приборами, приложениями и серви- Системы, управляющие сетями наружного освеще- сами. Пример реализации: ния, контролируют их состояние, организуют учет Те же задачи выполняются на базе инфраструктуры 5G В декабре 2019 года беспилотный уборщик снега на электроэнергии и диагностику оборудования, опти- без построения выделенной муниципальной системы. базе робота RT-1000 производства компании Left мизируя энергопотребление на основе реальных дан- Это позволяет сократить издержки, упростить мас- Hand Robotics (США) впервые применили для очист- ных с датчиков в единой среде передачи. штабирование на другие районы и города. ки от снега 7-километрового пешеходного маршрута Управляемые источники освещения оптимизированы вокруг водохранилища Беар Крик в Канаде. Техника и адаптированы для включения/выключения в любом 5G позволяет обеспечить в единой Left Hand Robotics универсальна, робота можно ис- районе города, способствуют общему повышению среде управления: пользовать для уборки снега, обработки дорог и тро- энергоэффективности. Дистанционно и автоматиче- • мониторинг и регулирование качества и влажности туаров песком и химреагентами, подметания улиц, по- ски управляемое освещение также повышает уровень воздуха, температурных режимов, освещения и уров- коса травы. безопасности в городе: любой сбой в работе электро- ня шума; Машина работает на газе, использует GPS, радары и хозяйства, недостаточно освещенный участок улицы • управление системами вентиляции, отопления и камеры кругового обзора. Следуя запрограммирован- будут немедленно отслежены, локализованы, подвер- кондиционирования, водо- и энергоснабжения, кана- 55 Технологии связи пятого поколения 5G ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ лизации и противопожарной безопасности, ИКТ-ин- электронные голосования для принятия обществен- городской жизни, отображают их результаты и реше- фраструктурой, мониторинг их исправности, диспет- ных решений, актуальное информирование). ния, принятые властями. [7] черизацию лифтового хозяйства, систем контроля Размещение медиапанелей повсюду в городе, транс- и управления доступом в здание и на прилегающие ляция с их помощью уникального, яркого и важного территории с распознаванием лиц и номеров автомо- для людей контента, тем более организация инте- билей; рактивной связи, требуют гибкости и мощных вычис- • отправку информации о нештатных ситуациях в ава- лительных ресурсов, а значит, использования 5G и рийно-диспетчерские пункты управляющих органи- облачных сервисов на основе «тонких» клиентов, ко- заций, специальные службы. торые легко создавать в ЦОД, интегрированных в ядро 5G. Пример реализации: Облачная автоматизированная система управления Примеры реализации: наружным освещением (АСУНО) «Гелиос» (Россия) с В 2019 году департамент новой городской механики применением системы «Гелиос» Института высоких мэрии Бостона подключил цифровую медиаплатфор- технологий БелГУ развернута в 26 субъектах РФ. му Soofa Signs (США) к интерактивным экранам. Они Ее внедрение сократило энергопотребление и за- позволяют горожанам оставлять отзывы и пожелания висимость от сторонних поставок энергоресурсов, к работе городских властей, читать и просматривать обеспечило гибкость режимов освещения, дистан- местные новости, создают имидж умного города для ционный контроль, планирование и анализ энерго- приезжих. потребления, повысило уровень диспетчеризации в едином ситуационном центре, позволило прогнози- Компания SpinetiX (Швейцария) предоставила ин- ровать траты на энергопотребление. терактивные экраны, включая виджеты для создания контента и медиаплееры для системы городских ме- 56 Медиапанели и системы обратной связи с жителями диапанелей в Дубае. На них для граждан транслиру- Современные ИКТ-сервисы публичного информи- ются информация и реклама мероприятий и услуг, рования и обратной связи с гражданами часто одно- например, о развлекательных мероприятиях, ближай- временно предоставляют электронные госуслуги и ших стоянках вело- и каршеринга, о движении обще- поддерживают инструменты гражданской активности. ственного транспорта. Медиапанели на интерактив- Интерактивные медиапанели стимулируют людей к ных киосках еженедельно проводят опросы, выясняя личному участию в развитии городов (краудсорсинг, мнение и получая предложения людей об улучшении Рисунок 36 — Городские медиа-панели компании Soofa Технологии связи пятого поколения 5G ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ Технология 5G в промышленности открывает новые производства и сборки автомобилей, одновременно ния беспилотными тележками IGV (Intelligent Guided возможности использования беспроводной сети — от увеличивая безопасность для персонала. Vehicle), которые используются для перемещения оптимизации производственных процессов до повы- произведенной на заводе продукции. По сравнению шения безопасности и качества производства. Благо- с Wi-Fi, подключение по 5G дает меньшие задержки даря связи пятого поколения стало возможным макси- (менее 10 миллисекунд) и сокращает число случаев мально использовать возможности интернета вещей потери сигнала. (IoT), цифровых двойников, беспилотных транспорт- • Мобильное видеонаблюдение ных средств и облачных технологий. Система видеонаблюдения завода включает HD-камеры, установленные на мобильных IGV-тележках. 1. Тестирование и демонстрация автоматизации про- В режиме реального времени данные с них загружа- изводства автоконцерна ются в центр обработки видео через сеть 5G для пе- В 2018 году Audi и Ericsson объявили о планах по внедрению технологии 5G в автомобилестроение. В феврале 2020 года стало известно о расширении сотрудничества компаний и о начале тестирования возможностей сверхнадежной межмашинной связи с низкими задержками (URLLC) для автоматизации процессов в производственной лабораторией Audi в Германии. В рамках одной из демонстраций была создана роботизированная ячейка сборки подушек безопасности, которая работает сегодня на фабриках Audi, но с поддержкой 5G. Рука робота собирала подушку безопасности автомобиля, в то время как лазерная завеса защищала открытую сторону роботизированного участка. Благодаря сверхнизкой задержке и надежности 5G URLLC робот мгновенно останавливался, если работник фабрики проникал на участок работ. Внедрение 5G URLLC повысит гибкость процесса 58 риферийных вычислений мультисервисного доступа Рисунок 37 — Роботизированная ячейка сборки подушек безопасности 2. Применение 5G на заводе по производству синтетических волокон Совместно с China Mobile Jiaxing Branch, ZTE представил Xinfengming Group (крупнейшему производителю полиэфирных нитей в Китае) комплексное цифровое решение для производства синтетического волокна, используя преимущества большой пропускной способности, низкой задержки и возможность подключения неограниченного количества устройств интернета вещей к сети. В цехе была проведена комплексная цифровая модернизация и внедрены следующие решения: • Управление беспилотными тележками Сеть 5G применяется для дистанционного управле- (multi-access edge computing, MEC). Такое решение позволяет гибко использовать видеоданные на предприятии, предотвращая их утечку. • Обнаружение дефектных химических волокон Для обнаружения дефектных синтетических волокон на производстве используются роботы, оснащенные камерами высокого разрешения 8K. Полученные данные направляются для обработки и классификации алгоритмом искусственного интеллекта. Благодаря 5G удалось внедрить процесс обнаружения дефектов непосредственно во время работы станков на высокой скорости, за счет чего повысилось качество продукции. Технология 5G помогла Xinfengming Group значительно оптимизировать управление производством, повысить его эффективность и качество продукции. Технологии связи пятого поколения 5G ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ 3. Применение 5G-ready сети на одном из крупней- пании используется на фабрике для автоматизации дут дополнительно изучены для содействия транс- ших заводов компрессоров в мире складских помещений и логистики, для автоматизи- формации отрасли. Atlas Copco Airpower, ведущий мировой производи- рованной сборки, упаковки и обработки продукции, а тель компрессоров, вакуумных решений, генераторов, также для работы автоматически управляемых теле- насосов, электроинструментов и сборочных систем, жек. сотрудничает с Ericsson и Orange Belgium, чтобы обе- Первым продуктом, выпущенным на заводе, стала спечить интеллектуальное производство с использо- базовая станция Street Macro c поддержкой милли- ванием 4G и 5G. метрового диапазона волн. Планируется также про- Завод Atlas Copco Airpower в бельгийском городе изводство усовершенствованных антенных систем, Вилрийк является одним из крупнейших в мире с са- которые предназначены для увеличения пропускной мым современным производством как переносных, способности сети и расширения зоны покрытия, в том так и стационарных компрессоров. На заводе проек- числе в сельской местности, а также 5G-радиостан- тируются, разрабатываются и производятся компрес- ций для городских условий. соры для распространения по всему миру. Располагая площадью 20 тыс. м² на объекте Airpower, 5. Тестирование применения 5G в производстве Ericsson Dedicated Networks обеспечивает безопас- строительной техники ное и надежное беспроводное подключение для под- В мае 2019 года телеком-компания ZTE в сотрудниче- держки и улучшения удаленного управления и повы- стве с другими операторами запустила коммерческую шения производительности производства. сеть 5G и системы мобильных периферийных вычис- Благодаря стабильному подключению автономные лений для ведущего китайского производителя ма- AGV-роботы перемещаются посредством беспро- шинного оборудования SANY Group. Таким образом водной связи по всему заводу. Сеть также позволяет на производстве была обеспечена среда для пилот- подключать к ней портативные и стационарные ин- ных проектов с видеонаблюдением высокой четкости, струменты и оборудование. панорамными прямыми VR-трансляциями, сбором данных, управлением автоматическими тележками 4. Применение 5G на заводе по производству (AGV) и беспилотной спецтехникой. базовых станций Совместный пилот продемонстрировал, как 5G мож- В марте 2020 года был запущен первый умный завод но применять для значительного повышения эффек- компании Ericsson в США, который производит базо- тивности производства. В ближайшем будущем новые вые станции 5G. Собственное 5G-оборудование ком- бизнес-модели интеллектуального производства бу- Рисунок 38 — Применение 5G в производстве строительной техники 6. Испытания применения 5G для Индустрии 4.0 В мае 2020 года IBM, Infocomm Media Development Authority (IMDA), M1 Limited (M1) и Samsung объявили о первом в Сингапуре испытании 5G для Индустрии 4.0. В рамках сотрудничества будут протестированы сценарии использования решений с поддержкой 5G для производства, при этом основное внимание будет уделено трем областям: • автоматизированному визуальному контролю с использованием искусственного интеллекта для распознавания изображений и видеоаналитики; • улучшенному мониторингу оборудования и профилактическому техобслуживанию с использованием искусственного интеллекта; 59 Технологии связи пятого поколения 5G ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ • сборке и отладке с использованием дополненной стоянии от высоких температур и опасных зон. Ожи- Industry разработали проект автоматически управля- реальности для повышения производительности и ка- дается, что переход от стационарного подключения емой тележки (automatic guided vehicle, AGV) на базе чества. к беспроводному доступу может повысить эффектив- 5G и периферийных вычислений мультисервисного Успешные примеры применения 5G в сфере Инду- ность завода более чем на 50%. доступа (MEC). стрии 4.0, реализованные в рамках данного пилота, Предложенный подход переносит обработку дан- будут продемонстрированы производственным пред- 8. Демонстрация возможностей цифрового двойника ных через сеть 5G на платформу мобильных пери- приятиям и смогут быть применены в производстве, энергетической инфраструктуры ферийных вычислений. В сочетании с технологией контроле качества и тестировании в широком спектре Для привлечения внимания жителей и бизнеса к но- V2X MEC-платформа повышает эффективность пла- отраслей промышленности. вой энергетической инфраструктуре шотландского нирования производства, позволяет реализовывать архипелага Оркнейского острова, создан ее цифро- различные сценарии автоматизации в промышлен- 7. Тестирование технологий 5G вой двойник с доступом по 5G. Проект анонсирован ности и стимулирует дальнейший переход от AGV к на металлургическом заводе в апреле 2020 года университетом Хериот-Ватта интеллектуальным многофункциональным автоном- В июле 2019 года Xiangtan Iron & Steel, крупнейшее го- (HWU) при поддержке Scotland 5G Centre. ным мобильным роботам (autonomous mobile robots, сударственное предприятие и пионер металлургиче- В рамках проекта будет создана трехмерная модель AMR), которые способны сами избегать препятствия, ской промышленности провинции Хунань, совместно архипелага Оркни, которая отражает различные ком- самостоятельно принимать решения и совершать с China Mobile Hunan Branch и Huawei запустили про- поненты энергетической системы острова (точки за- действия. ект Hunan Xiangtan Smart 5G Steel Plant. рядки электромобилей, бытовые аккумуляторы, тур- С мая 2019 года интеллектуальная облачная система В рамках проекта были опробованы четыре сценария бины и генераторы энергии). управления тележками проходила тестирование и с использования 5G для передачи HD-видео: Ожидается, что демонстрация проекта будет доступна сентября 2019 года внедрена на заводе Sany в г. Нань- • централизованное дистанционное управление мо- жителям в течение трех месяцев. Ключевая цель про- коу. Одновременно выделенное 5G-соединение было стовыми кранами в режиме реального времени с ис- екта — дать возможность жителям узнать о преимуще- установлено между заводом и фабрикой, расположен- пользованием восьмиканального HD-видеопотока; ствах и возможностях новой энергетической системы ной в Хуйлунгуане, для дистанционного мониторинга • беспилотный кран в шлаковом отсеке, оснащенный 11 острова. Проект также демонстрирует возможности за тележками в режиме реального времени. камерами и другими датчиками; 5G в создании интеллектуальных энергетических си- • дистанционно управляемый роботизированный ма- стем. нипулятор в зоне сталеплавильного производства; 60 10. Демонстрация возможностей 5G при управлении беспилотным трактором • HD-видеонаблюдение во взрывоопасных зонах. 9. Разработка автоматически управляемых тележек Финский оператор мобильной связи Elisa представил Пилотирование показало возможность увеличить для промышленности с применением периферийных новое решение с поддержкой 5G, разработанное в со- эффективность операторов завода на 20%. HD-виде- вычислений по 5G трудничестве с местными компаниями — дистанцион- онаблюдение позволит держать операторов на рас- Huawei в партнерстве с China Telecom и Sany Heavy но управляемый трактор. Технологии связи пятого поколения 5G ПРИМЕРЫ ВНЕДРЕНИЯ И/ИЛИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ На демонстрационной площадке в Хельсинки была коммуникационной технологии Ericsson. За роботами подобный проект в России. Пилот реализуется на представлена система управления трактором на можно было наблюдать в реальном времени на видео- базе 130-тонных карьерных самосвалов БЕЛАЗ-7513R, большом отдалении от объекта. Во время тестирова- экранах, установленных на обеих площадках. работающих под управлением информационной си- ния беспилотный трактор находился примерно в 150 стемы компании ВИСТ (группа «Цифра»). Для прове- км от водителя-оператора. 12. Применение 5G на заводе по производству тяже- дения испытаний (на территории угольного разреза Благодаря высокой скорости и низкой задержке пе- лых грузовых автомобилей «Черногорский») оператор развернул фрагмент сети редачи данных через 5G, а также применению 4K-ка- МТС и Ericsson при поддержке правительства Ре- беспроводной связи 5G протяженностью 1,5 км, по- меры с углом обзора в 360° оператор трактора мог спублики Татарстан развернули первую в России крывающей маршрут следования самосвалов-робо- дистанционно им управлять. При этом оператор имел промышленную 5G-зону частной сети LTE на заводе тов. Покрытие было обеспечено двумя распределен- в режиме реального времени и сверхвысокого разре- «КАМАЗ» в г. Набережные Челны, крупнейшем произ- ными двухсекторными базовыми станциями стандарта шения полный обзор происходящего вокруг транс- водителе тяжелых грузовых автомобилей в России. 5G (gNodeB), которые работают в неавтономном ре- портного средства. Использование сети пятого поко- Частная беспроводная сеть, предназначенная для ре- жиме (non-standalone). Используемая ширина канала ления компании Elisa обеспечивало высокий уровень шения технологических задач, объединяет различные — 100 МГц. безопасности данного решения. элементы производственной экосистемы предприя- В рамках тестов применения технологии 5G видеопо- тия в закрытый контур, что обеспечивает повышенную токи с камер высокого разрешения, которые установ- 11. Демонстрация беспроводного управления колла- безопасность и надежность. Частная сеть одновре- лены по периметру самосвалов, поступают в центр об- боративными роботами менно поддерживает технологии 5G и LTE. работки информации для управления техникой Корпорация, специализирующаяся на электротехни- В рамках первого этапа на сети развернуты системы в режиме реального времени. ке, энергетическом машиностроении и информаци- видеонаблюдения и групповой связи, защищенный Применение технологии 5G позволило обеспечить онных технологиях ABB, Ericsson и швейцарский опе- доступ к локальным информационным ресурсам и VR/ высокие скорости передачи информации и макси- ратор связи Swisscom впервые продемонстрировали, AR-решение для удаленного обучения персонала. мально минимизировать задержки, что существенно как с помощью технологий связи пятого поколения Ожидается, что технологии 5G и LTE будут способ- увеличило точность движения и повысило безопас- можно управлять коллаборативными роботами на ствовать оптимизации производства на предприятии ность управления карьерными самосвалами по срав- большом расстоянии в режиме реального времени. и повышению его конкурентоспособности. нению с ранее применявшимся беспроводными сетя- В Конгресс-центре Давоса (Швейцария) коллабора- ми. [4] тивный робот YuMi, созданный ABB, написал сообще- 13. Применение 5G для управления беспилотными ние в «песочнице», которое одновременно воспроиз- карьерными самосвалами вел второй робот YuMi на расстоянии 1,5 км от этого Возможности сети 5G в составе российского роботи- места. Синхронность этих действий была достигнута зированного комплекса грузоперевозок с мая 2020 благодаря сети 5G компании Swisscom на базе теле- года тестируются оператором Билайн. Это первый 61 Технологии связи пятого поколения 5G КООПЕРАЦИОННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ КООПЕРАЦИОННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ WAN (LTE, 5G) 62 Технологии связи пятого поколения 5G КООПЕРАЦИОННЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ 63 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ МИРОВЫЕ ПРОИЗВОДИТЕЛИ (ТОП-10) Крупнейшие международные вендоры 5G предоставляют end-to-end решения. [10] Рисунок 39 — Крупнейшие международные вендоры 5G 64 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ Поставщики электронных компонентов: Qualcomm Huawei MediaTek Inc. Qualcomm — крупнейшая американская компания по Китайская компания разработала собственную 5G Компания MediaTek является крупнейшим тайвань- разработке и исследованию беспроводных средств платформу, которая называется Balong. Она разделе- ским проектировщиком микроэлектронных чипов связи (GPS, WiFi, Bluetooth, 3G/4G). на на три разных решения, каждое из которых предна- для беспроводной связи и цифровых мультимедиа Компания уже начала производство и выпуск 5G-чи- значено для разных целей. В частности, Balong 5000 устройств. Компания разрабатывает системы на кри- пов. Компания проводит испытания различных систем мультирежимный 5G модемный чип, выполненный по сталле для связи, HDTV, цифрового телевидения, пятого поколения — как для корпораций, так и для 7 нм технологии. DVD, GPS, Blu-ray. Компания представила 5G модем, обычных пользователей, которая называется Project который получил название Helio M70. В начале 2020 Pentari. Qualcomm разрабатывает системы, которые года этот модем будет встроен в ARM-платформы будут использоваться внутри и вне помещений — на Cortex-A77 и Mali-G77. стадионах, в аэропортах и т.п., где есть 5G-покрытие. Интересы компании простираются также в бытовую и рабочую сферу (речь идет о разных видах связи для офисов и домов), виртуальную реальность, IoT и другие сферы. 65 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ Поставщики сетевого оборудования: Nokia Эти три компании — относительно недавние игроки Финский телекоммуникационного Шведская компания, производитель телекоммуни- на рынке сетевого оборудования. Кроме того, они по- оборудования. поставщик сетевого оборудования, ко- кационного оборудования. Поставляет 5G-решения ставляют компоненты для 5G-решений своих партне- торое необходимо операторам связи для разворачи- для таких для четырех крупнейших операторов связи ров, в числе которых Samsung, Intel, MediaTek. вания 5G инфраструктуры. США, а также для Vodafone UK, Swisscom, Telenor в Ев- производитель Относительно недавно Unisoc все же представила ропе, KT и SK Telecom в Южной Корее, SoftBank в Япо- собственный 5G модем, который получил название нии, Telstra в Австралии. IVY510, плюс 5G-платформу MAKALU. Skyworks, Qorvo не предлагают 5G чипы, вместо этого они поставляют на рынок элементы для чипов и платформ других компаний. От их поставок зависит производство 5G-микросхем, платформ и оборудования других компаний. 66 Ericsson Unisoc | Skyworks | Qorvo Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ Samsung Cisco, ZTE, Dell, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo Zyxel Транснациональная компания по производству элек- Крупная международная компания со штаб-кварти- троники, полупроводников, телекоммуникационного рой на Тайване, известный производитель сетевого оборудования, чипов памяти, жидкокристаллических оборудования для среднего и малого бизнеса, про- дисплеев, мобильных телефонов и мониторов. Предо- мышленных предприятий и дома. В начале 2020 года ставляет 5G базовые станции таким операторам Юж- Тайваньская компания представить сразу три устрой- ной Кореи, как SK Telecom, KT и LG Uplus. ства 5G. Это карманный 5G роутер NR2101, домашний NR5101 и уличный NR7101. Устройства будут построеЭти крупные компании хотя и имеют меньшее влияние ны на чипсете Qualcomm SDX55. на рынке сетевого 5G-оборудования, но являются крупными производителями сетевого оборудования и мобильных устройств. 67 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ Российские производители Заделы отечественных производителей в 5G/IMT2020 имеют различную степень проработанности. АО «РТИ» [10] Адрес: 127083, Москва, ул. 8 марта, 10/1 Тел.: + 7 (495) 788-00-07 E-mail: inbox@aorti.ru Научно-производственный концерн с компетенциями в области разработки, производства и поставки радиолокационных, информационных, комплексных систем автоматизированного управления и ситуационных центров, средств связи, электронных приборов и микро- и наноэлектроники. В настоящее время РТИ производит оборудование для сетей четвертого покоРисунок 40 — Заделы отечественных производителей в 5G/IMT-2020 68 ления. Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ПОСТАВЩИКИ И ПРОИЗВОДИТЕЛИ Научно-исследовательский институт электронной техники (НИИЭТ) ПАО «Ростелеком» НПК «Криптонит» Адрес: 394033, г, Воронеж ул. Старых Большевиков, д.5 Адрес: 115172, Российская Федерация, Москва, Научно-производственная Тел.: + 7(473) 226-20-35 ул. Гончарная, д. 30, стр 1. является совместным проектом с Госкорпорацией E-mail: info@niiet.ru Тел.: + 7 (499) 999-82-83 «Ростех». В НПК работают несколько лабораторий АО «НИИЭТ» специализируется на разработке и E-mail: rostelecom@rt.ru по ключевым направлениям: криптография, большие производстве сложных изделий микроэлектроники ПАО «Ростелеком» — крупнейший в России провайдер цифровых данные и статистика, информационная безопасность, специального и гражданского назначения: микро- услуг и решений, который присутствует во всех сегментах рынка и телекоммуникации и спецтехника. НПК «Криптонит» контроллеров, микропроцессов, цифро-аналоговых охватывает миллионы домохозяйств, государственных и частных является участником архитектурного совета, создан- и аналого-цифровых преобразователей, интерфей- организаций. ного «Ростелекомом» и «Ростехом» по развитию сных интегральных микросхем, СВЧ-транзисторов и «Ростелеком» занимает лидирующие позиции на рынке услуг 5G в России. модулей усиления мощности СВЧ – диапазона. Пред- высокоскоростного доступа в интернет и платного телевидения. Адрес: Москва, Шлюзовая набережная, приятие разработало транзистор ПП9137А. Прибор Услугами ШПД пользуется свыше 13,0 млн абонентов, платного 4 (БЦ «Россо Рива») предназначен для создания новой системы связи 5G, ТВ — 10,2 млн, из них свыше 5,4 млн. подключено к услуге «Инте- Тел.: +7 (499) 455 04 13 квадракоптеров и «входящего» в линейку СВЧ GaN рактивное ТВ». E-mail: corporate@kryptonite.ru транзисторов. «Ростелеком» является лидером рынка телекоммуникационных компания «Криптонит» услуг для органов государственной власти России и корпоративных пользователей всех уровней. Компания — признанный технологический лидер в инновационных решениях в области электронного правительства, кибербезопасности, дата-центров и облачных вычислений, здравоохранения, образования, жилищно-коммунальных услуг. 69 Технологии связи пятого поколения 5G ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЗАКЛЮЧЕНИЕ 5G предоставляет новые возможности по созданию цифровых ИКТ услуг и, безусловно, составит основу развития цифровой экономики. В то же время, развивая мобильные сети новых поколений в следующем десятилетии, операторы неизбежно столкнутся с такими вызовами, как продолжающийся рост трафика (по нашим оценкам, в 12-21 раз в следующие 10 лет), необходимость задействовать новые высокие радиочастотные диапазоны и повышать характеристики услуг связи в условиях серьезной конкуренции и низких темпов роста доходов отрасли. [1] Ключевой проблемой развития технологии 5G в России является проблема с частотами. Эта проблема связана с неготовностью государства проводить аукционы по распределению частотных диапазонов. Российским операторам необходимо около 600 МГц в диапазоне 3.4–3.8 ГГц. На сегодняшний день данный диапазон занят наземными терминалами спутниковой связи VSAT, в доступе находится лишь несколько десятков МГц. В Москве и Санкт-Петербурге свободных частот практически нет. Проблемы развития технологии 5G связаны с тем, что в стране нет собственной современной микроэлектроники, массового производства решений инфраструктуры — базовых станций 5G, решений ядра сети. Сейчас ещё сложно говорить о сроках внедрения и реализации сетей пятого поколения. Отсутствие единого стандарта и не разрешённая проблема с частотами — всё это задачи, поставленные перед их разработчиками. [9] 70 Технологии связи пятого поколения 5G ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71 Технологии связи пятого поколения 5G ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 1. https://www.pwc.ru/ru/assets/5g-research-short-vers.pdf 2. https://rb.ru/longread/what-is-5G/#rec142918336 3. https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:5G_(%D0%BF%D1%8F%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%B E%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%B8) 4. https://ict.moscow/research/novye-praktiki-primeneniia-tekhnologii-5g-v-mire/ 5. https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:5G_(%D0%BF%D1%8F%D1%82%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%B E%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%BC%D0%BE%D0%B1%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D1%81%D0%B2%D1%8F%D0%B7%D0%B8) 6. https://club.cnews.ru/blogs/entry/tehnologii_5g_plyusy_i_minusy 7. https://ict.moscow/research/mirovye-tendentsii-stsenarii-razvitiia-i-ispolzovaniia-tekhnologii-5g-v-otrasliakh-ekonomiki/ 8. https://www.pwc.ru/ru/publications/5g-in-russia.html 9. https://science-pedagogy.ru/pdf/2019/3-2/1950.pdf 10. http://1234g.ru/5g/5g-v-rossii 72 Технологии связи пятого поколения 5G ПЕРЕЧЕНЬ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 73 Технологии связи пятого поколения 5G ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Государственное бюджетное учреждение города Москвы «Агентство промышленного развития города Москвы» (ГБУ «АПР») 123995, г. Москва, ул. 1905 года, д. 7, стр. 1 8 (495) 909-30-69 apr@develop.mos.ru apr.moscow 74
