За да разберем повече за това как се развива 5G технологията в ЕС, разговаряме с доц. д-р Златогор Минчев. Той има докторат по кибернетика и роботика от БАН, където е доцент по автоматика и управление. Притежава повече от 15 години опит в проекти, свързани с киберсигурността, финансирани от правителството, ЕС, НАТО, САЩ и неправителствения сектор. Президент и основател на експертния форум Securing Digital Future 21, обединяващ над 15 страни и работещ по проблемите на сигурността и дигиталната трансформация на обществото на бъдещето.

Изграждането на съвременно общество на дигиталното бъдеще (познато още като "Общество 5.0") изисква адекватна комуникационна среда, позволяваща свързването на множеството интелигентни устройства в своеобразна дигитална екосистема от технологии, хора, околна среда и смарт инфраструктура за предоставяне на ново качество на живот.

За решаването на тази нелека задача ролята на безжичните технологии и мобилните 5G решения е фундаментална. Те се очаква да осигурят необходимата свързаност на всички нови безжични смарт устройства с нужната скорост чрез изграждане на нова комуникационна инфраструктура, управлявана с изкуствен интелект.

От една страна, това създава нови възможности за оформянето на нова, интелигентна градска среда с модерни услуги за транспорт, работа, производства, пазаруване, местообитание, здравеопазване, образование, комунални услуги и забавление. От друга - тази нова кибер-физическа, дигитална екосистема на бъдещето, поражда редица въпроси и предизвикателства пред сигурността на гражданите на дигиталната ера и процесите свързани с трансформацията, произтичащи от тази промяна.

Планираните инвестиции в ЕС в 5G до 2025 г. са за над 200 млрд. евро, което прави въпроса за стратегическата дигитализация на ЕС до 2030 година изключително значим по отношение на 5G. Приоритизираните публично-частни партньорство с безспорни технологични комуникационни лидери на пазара като китайската – Huawei, е от ключово значение за бързата и ефективна технологична трансформация. Наред с това е важно да се отбележи, че принудителното заключване около двете вълни на пандемията с COVID-19 през 2020 година ясно показа нарастващата нужда на потребителите от бързо и сигурно модернизиране на мобилните и безжични интернет услуги, въвеждането на 5G и произтичащите от това бизнес решения.

Основната идея на радио разпръскването при 5G

Източник: Pixabay

Радиоразпръскването при 5G мрежите е подобно на това при 4G (LTE) решенията като физическа архитектура, но се планира да използва по-голям брой разпръскватели при по-малка мощност. Към момента се прилагат различни честотни обхвати за различните страни, вариращи от 600-700 MHz до над 52.6GHz, които могат да се припокриват отчасти с LTE честотните ленти (4G) и условно да бъдат разделени в три класа: < 1 GHz, 3 - 5 Ghz, 20 - 100 GHz.

Днес основно разпространение има средният диапазон: 3.1 GHz - 4.2 GHz с тенденции към 4.4 GHz - 4.99 GHz. Важно е да се отбележи, че по-високата честота на работа позволява по-висока скорост на предаване и съответно - по-високо качество на работа в новоизгражданите мрежи с маломощни устройства и малки антени, което прави решенията удобни за потребителите.

Прилага се ODFM (Orthogonal frequency-division multiplexing) модулация, основана на множество близко разположени подносещи хармонични честоти. Решение, което е доста шумоустойчиво, но разбира се далеч не е идеално, особено по отношение на нарастващите потребителски желания за по-висока скорост при по-тесни комуникационни ленти на използваните радиоканали. Затова се работи и по разширения на ODFM, като: OFDMA (Orthogonal frequency-division multiple access) и OFDM-SPM (Orthogonal frequency division multiplexing with subcarrier power modulation), които за момента са в експериментална, изследователска фаза и се очаква да бъдат използвани най-вече в 6G мрежите.

Нова по-сигурна и функционална кибер-физическа екосистема

Въпросът за въвеждането на изкуствен интелект в новата кибер-физическа дигитална реалност, отнасящ се до управлението и комуникациите с "интернет на нещата" е централен в този контекст. Развитието в посока на тотална свързаност и съответно - тотална дигитализация, поставя възможността за създаване на качествено нови дигитални умения и дигитални професии.

Тук възниква и проблемът за подходящи безжични решения за гарантиране на сигурността в свързаността на новите клауд (облачни) услуги за множество микромощни и семпли смарт устройства (имплементирани в: автономен транспорт, управление на комуналните услуги, проектиране с дигитални близнаци, интерактивно обучение с реалистични дигитални модели, подходяща мултимедийна свързаност за отдалечена работа, модерни игрови решения, използващи виртуална реалност, постоянен здравен мониторинг, е-управление, е-банкиране, е-икономика и др.).

Ролята на 5G технологиите расте, от една страна заради уплътняване на радио ефира в 4G диапазона, а от друга и предвид необходимостта от значително по-високи скорости за реализиране на бъдещите услуги за Обществото 5.0. Причина за този феномен е и увеличаващия се брой интелигентни мобилни устройства (телефони, таблети, мобилни камери, смарт гривни, часовници и др.), чиято свързаност към новата смарт инфраструктура не позволява да се използват прекалено скъпи и сложни решения в силно пресечената и зашумена градска среда.

Необходимо е да се постигне и икономическа ефективност от процеса на ускорена 5G свързаност при запазване на качеството. От друга страна, гарантирането на сигурността и надеждността на комуникациите и данните за 5G потребителите при ниска себестойност на комуникационните решения е предизвикателство, което за сега е трудно за реализация, предвид иновативността на технологията. За момента прилагането на 256 bits асиметрични криптиращи комуникационни решения е вече реален факт, а средната цена за достъп чрез 5G за 100 GB е около 50 USD в САЩ, като за ЕС, тази цена е дори по-висока.

Значими европейски и национални усилия в областта 5G

Източник: Pixabay

Значимите усилия по темата 5G в ЕС могат да бъдат отнесени към 2013 година и Публично-частното партньорство за 5G. За изследвания и проектни инициативи в програмата Хоризонт 2020 до момента за инвестирани над 700 млн. евро от стана на ЕК, а частните европейски компании са инвестирали още около 3 млрд. евро. Усилията са подкрепени и от международен План за действие, където са поставени акценти около сътрудничеството с Китай, Индия, Япония, Тайван, Бразилия и САЩ.

Основната идея е да се интегрират всички тези инициативи в посока Дигитална Европа 2030, развитието на интернет на обектите и изкуствения интелект. Тук е важно да се отбележи и факта, че 5G е една от приоритетните сфери в инициативата за Дигитализиране на европейската индустрия в посока Индустрия 4.0. В бъдеще тя ще се развие към Индустрия 5.0 с напълно автономни (интелигентни) производствени цикли за някои от отраслите на е-икономиката.

EU 5G Toolbox чрез NIS Cooperation Group е друга инициатива от м. януари 2020, която адресира широкоаспектното управление на социалните и технологични рискове от въвеждането на новите 5G комуникационни решения. Напредъкът по EU 5G Toolbox е разгледан отново през м. септември 2020 на най-високо ниво в контекста на дигиталния суверенитет на ЕС по отношение на 5G, като се акцентира върху три основни мерки до м. март 2021: редуциране на цената и бърза доставка, навременно предоставяне на радиочестотни диапазони, насърчаване на транс-граничното сътрудничество.

Ще маркирам и наскоро състоялата се конференция през м. декември 2020, виртуално организирана по темата, подкрепена от азиатския лидер Huawei: Italy 5G, по време на която бяха дискутирани редица иновативни аспекти и набелязани инвестиционни сътрудничества за дизайна, защитата и услугите, свързани с интелигентните градове на бъдещето, използващи 5G комуникационни решения.

Къде се позиционира България в цялата тази ситуация е интересния за българските потребители въпрос. У нас вече няколко телекома (Виваком, А1, като тестове се правят и Теленор) обявяват предоставяне на услугата 5G за мобилни устройства. Но тя все още е много по-близко до 4G+ решения с по-ускорен пренос на данни и планове за ограничена мрежа за достъп (при някои от доставчиците) само в 27-те областни центъра, като основната дискусия по развитието е свързана с инвестиционната политика по въпроса и ролята на публично-частното партньорство.

Тук е важно да се отбележи и възможностите за хармонизиране на високо приоритетните цели в ЕС (в близка перспектива до 2021 и по-далечна до 2030) и факта на традиционно добрите търговски и културни отношения на България с Китай, които могат да спомогнат за бързото изграждане на модерна 5G мрежа за граждански цели с подкрепата на Huawei. Така ще се разчита на наистина водещи технологични решения, въвеждащи се вече в европейски мащаб (в публично-частни и образователни партньорства с над половината страни членки на ЕС, в това число: Германия, Италия, Испания, Португалия и др.) за граждански цели.

Съществен момент тук е необходимостта от увеличаване на глобалните инвестиции в тази посока, с цел присъединяване към стремежите и усилията за Дигитална Европа 2030 и изграждането на Общество 5.0, където ролята на технологиите ще бъде отнесена към по-рутинните дейности, а хората ще адресират креативните и стратегически моменти, все още недостъпни за развиващия се изкуствен интелект.  

Това се случи Dnes, за важното през деня ни последвайте и в Google News Showcase