Az 5G már úton van - de egy darabig még ott is marad

Akárcsak az elmúlt években - és várhatóan a következő három évben - az idei Mobile World Congress legfőbb témája is az 5G volt. Tavaly a világkongresszuson már közelebbről is megismerkedtünk a technológia alapjaival, idén pedig kiderült, hogy az milyen új felhasználási területeket nyit meg a vállalatok előtt, mind a szolgáltatók, mind pedig az ügyfelek oldalán. Azt persze még túlzás lenne állítani, hogy a hálózati infrastruktúra gyártóinak mára sikerült minden az 5G kapcsán felmerülő ügyféligényt legalább elméleti síkon megválaszolni: ahogy az a cégek standjait körbejárva kiderült, bár technológia a látványos demókból egyre inkább gyakorlatban is használható eszközök felé vándorol, nem hogy a válaszok, de még az 5G-vel kapcsolatos kérdések nagy része sem ismert. Ennek dacára már látszik tavaly óta az előrelépés, a cégek ügyfeleikkel közösen dolgozva keresik (és szép számmal meg is találják) azokat az élethelyzeteket, "use case-eket", amelyekben a felhasználóknak az 5G jelentős előrelépést hoz majd.

Egy szelet hálózat

Az egyik koncepció, amely egyetlen a technológiával akár távolról is foglalkozó cég standjáról sem hiányozhatott, a network slicing vagy "hálózatszeletelés" volt. Az SDN-ekre, illetve virtualizációra építő megoldás hatékonyabb és jóval gazdaságosabban működő hálózatokat ígér, a rendelkezésre álló erőforrások felhasználási prioritások szerinti allokálásával. Az elképzelés, pontosabban több vállalat, köztük az Ericsson, a Huawei, a Qualcomm, a Nokia vagy épp a Telekom laborjaiban és teszthelyszínein már aktív gyakorlat lényege, hogy a cég saját szerverein létrehozott virtuális hálózatot több szeletre bontják, annak megfelelően, hogy az adott hálózatot éppen hány felhasználó és milyen céllal veszi igénybe. Így a különböző alkalmazásokhoz nincs szükség mindenképpen dedikált hardverre, helyette az egy általános célú, és ami fontos rendkívül rugalmas rendszeren tud működni, amely gond nélkül igazodik a változó igényekhez.

A network slicingot alkalmazó rendszerek tehát egy közös fizikai infrastruktúrán több logikai hálózatot hoznak létre, így a teljes rendelkezésre álló vasból más-más erőforrásokat különíthetnek el az egyes felhasználók számára: a sorban állás közben telefonján híreket olvasó vásárlónak például jelentősen vékonyabb szelet is elég, akár nagy késleltetéssel, mint a mobilhálózaton keresztül robotkarokkal agyműtétet végző orvosnak, ahol a késleltetés minimalizálása kritikus szempont. A koncepció előnye nem csak az, hogy a szolgáltatók jobban ki tudják használni a rendelkezésükre álló erőforrásokat, de rendszereiket gyorsan és egyszerűen tudják alakítani a változó igényekhez, ügyfeleiknek akár teljesen egyéni, személyre szabott megoldásokat és nem utolsó sorban árazást kínálva.

Műtőrobottól a VR-szemüvegig

Ahogy azt az iparág szereplői (és mi magunk is) gyakran hangsúlyozzák, az 5G igazán nagy dobása nem a megugró sávszélesség lesz, hanem az azzal párhuzamosan érkező előnyök tömkelege. Ilyen a nagy számú kliens kiszolgálásának képessége mellett a beamfroming, illetve a rendkívül alacsony késleltetési idő is - az Ericsson egyik demójában egy robotkar az őt vezérlő számítógéppel 5G kapcsolaton kersztül 8 milliszekundumos késleltetés mellett kommunikált, de ennek akár felére is képes. Ez az érték ráadásul a továbbiakban várhatóan tovább csökken majd. Az alacsony látenciának (jaj) nagyon fontos szerepe van több potenciális 5G felhasználási területen is. Ide tartozik értelemszerűen a fentebb már emlíett, robotkaros-távműtétes példa, és ugyancsak ide sorolhatjuk a felhős erőforrásokra támaszkodó VR vagy AR szemüvegeket és egyéb eszközöket is.

A virtuális vagy kiterjesztett valóságra építő 5G demók után sem kellett sokat kutatni idén az MWC-n, azok szinte egyetlen standról sem hiányozhattak, amelyen az ötös szám és a G betű egymástól másfél méternél kisebb távolságra megtalálható volt. De még a Telekom sajtótájékoztatóján is kiemelt helyet kaptak a hasonló megoldások, a vállalat maga is bejelentett egy a ZEISS-szel közösen fejlesztett, AR headsetet, amelynek mérete alig haladta meg egy hagyományos szemüvegét. A leglátványosabb példát az alacsony késleltetésre talán az Ericsson standját bejárva láttuk, ahol egy valódi autót vezethettünk - a jármű ugyanakkor nem a látogatók között, hanem egy Barcelona határában felállított tesztpályán lavírozott. Az autó környezetének képét a sofőrök az arra felszerelt kamerákon keresztül követhették, miközben a kijelzők előtt felállított kormány-kontroller és pedálok segítségével kerülgették az autó előtt felállított bójákat, mindezt gyakorlatilag valós időben, érzékelhető késleltetés nélkül.

Nem csak a letöltés száguldhat

Ha már a négy keréknél tartunk a lehető leggyorsabb információcsere az okos-, illetve később az önvezető autóknál is nélkülözhetetlen lesz, hogy azok nagy sebességgel haladva is időben szerezhessenek tudomást az esetleg felmerülő akadályokról vagy épp egymás pozíciójáról. Ha pedig már a nagy sebességgel haladó járműveknél tartunk érdemes rákanyarodni az autópályák lefedettségének sokat tapasztalt problémájára is, amely a gázpedált kicsit bátrabban támasztva csak fokozódik. Ahhoz, hogy az egymással folyamatos kapcsolatban álló önvezető és okosautók valósággá válhassanak jóval fejlettebb hálózatokra van szükség - a technológia ehhez már létezik, annak működését pedig az Ericsson, az SK Telecom és a BMW közösen demonstrálta.

Az autógyártó tesztpályáján óránkénti 170 kilométeres sebességgel haladó járművel a partnercégek másodpercenként 3,6 gigabites kapcsolatot hoztak létre. A teszthez a cégek az eddigi legnagyobb 28 gigahertzen operáló, milliméteres hullámhosszú 5G próbahálózatot építették fel, amelynek bázisállomásai beamforming segítségével követték a tesztpályán haladó BMW-t, hogy az adatstreameket mindig pontosan az autóra fókuszálhassák, ezáltal annak folyamatosan a lehető legjobb jelerősséget biztosítva. A megoldás a felső kategóriás otthoni Wi-Fi routerekből már ismerős lehet, a beamformingot alkalmazó eszközök nem aránylag nagy szögben szórják a jelet mint a hagyományos bázisállomások, helyette sok apró antennával koncentrált adatstream formájában célzottan továbbítják azt a hálózatra csatlakozó kliensek felé.

A gyártás felszabadítása?

Persze az utakat emberi felügyelet nélkül rovó autóflottákról már sokat hallottunk - annál nagyobb újdonság ugyanakkor a gyártás megreformálása, amely ugyancsak az 5G hálózatok ígérete. A gyártási folyamatok, gyárak az új generációs hálózatok kiépülésével gyökeresen átalakulnak majd, aminek elsősorban a kis cégek, startupok örülhetnek majd.

Az 5G-n vezérelt gyártási folyamatokra ismét az Ericsson standján láthattunk szemléletes példát: egy jókora terepasztalon játékautó méretű, "platós" robotok gurultak fel alá, látszólag véletlenszerű mintázatok mentén, az asztal egyik szélén pedig egy robotkar tett rájuk, illetve vett le róluk QR kódokkal felmatricázott kockákat. A folyamatot több technológia hangolta össze, a kis autók a terepasztal szélein elhelyezett Bluetooth jeladók alapján tájékozódtak, noha ezt csak viszonylag alacsony, nagyjából 30 centiméteres pontossággal tudták megtenni. Éppen ezért kevés lett volna a robotkart egy előre meghatározott mozdulatsorra beprogramozni - ahogy azt rengeteg gyárban ma is teszik - a kocsik ugyanis mindig más irányból szerencsétlenkedtek oda hozzá. A karon ezért egy kamera is helyet kapott, amely a QR kódokat figyelte, majd ha az látóterébe került, levette a dobozt a robotokról. A platókon ugyancsak QR kódok kerültek, a kar így azonosíthatta, hova kell tennie az újabb dobozokat. A megfelelő mozdulatokhoz szükséges számításokat egy robotkarral 5G kapcsolaton keresztül kommunikáló számítógép végezte el, 8 milliszekundumos válaszidő mellett.

Égbe révedő informatikusok: az Időkép-sztori Mi fán terem az előrejelzés, hogy milyen infrastruktúra dolgozik az Időkép alatt, mi várható a deep learning modellek térnyerésével?

A fenti kockapakolós körforgást persze egy előre megtervezett gyártósoron jóval hatékonyabban és gyorsabban lehetne levezényelni, a kulcsszó azonban itt is, akárcsak a korábban tárgyalt network slicing esetében a rugalmasság. Az Ericsson által demózott rendszert a cég fejlesztői kifejezetten magas szintű utasításokkal rakták össze és ez a vállalat víziója a jövő gyárairól is. A különböző gyártósorok megtervezéséhez nem kell majd nagyon mély szakértelem, vagy a gyártórobotok alacsony szintű programozásának ismerete, a hardverfejlesztők egy adott folyamatot egyszerűen, akár távolról összeállíthatnak majd, egy adott komplexum felszereléseire építve, amely aztán akár teljesen automatizáltan dobálja majd ki magából a kész termékeket.

Az 5G kapcsolatra és felhőből vezérelt robotokra építő koncepció bár kevésbé effektív, mint egy dedikált gyártósor, cserébe rendkívül rugalmas, sokféle termék készítésére beállítható (akár párhuzamosan), így a kis darabszámú, költséghatékony gyártás előtt is kaput nyithat. Ennek különösen a jövő hardverstartupjai örülhetnek majd - a hardveres kezdeményezéseknél manapság komoly problémát jelent az eszközök legyártatása a kezdeti darabszámokban, elég végignézni a Kickstarter-sikerként indult, majd bebukott projektek sorát, köztük a hazai Codie-val.

Egy másik feltörekvő terület, amely profitálhat az 5G technológiából a korábban is említett VR és AR szemüvegeké. A hasonló eszközök a felhasználó mozgásának követéséhez, illetve a tartalmak ahhoz igazodó, pontos megjelenítéséhez komoly számítási kapacitással kell rendelkezzenek, ez azonban PC-hez, netán játékkonzolhoz köti őket - a saját hardverrel szerelt megoldások, mint az okostelefonos VR-szemüvegek pedig lényegesen gyengébb grafikai teljesítményt produkálnak, üzemidejük sem túl hosszú és a fejen viselt hardver sem mondható épp diszkrétnek.

Az 5G ezt a problémát a számítási feladatok felhőbe mozgatásával oldaná meg: a szemüvegek lényegében csak streamelnék a megjelenített tartalmakat, minden tényleges számítás a távoli szervereken zajlana. Ennek megvalósításához ugyanakkor nagy sávszélességre, illetve ami még fontosabb, rendkívül alacsony késleltetésre van szükség - gyorsan feltűnik, ha a fejünk elfordítását a virtuális környezet lemaradással követi.

Jól látszik, hogy az 5G jóval komolyabb előrelépés lesz majd a mobilhálózatok terén, mint az eddigi generációváltások. Megjelenésével nem csak a buszon YouTube-ozhatunk majd nagyobb felbontásban, de egy sor új technológia előtt is utat nyit majd. Erre persze néhány évet még várni kell, a bevezetés ráadásul több lépcsőben történik majd, így nem beszélhetünk majd éles váltásról esetében. Az európai bevezetés hivatalos mérföldkövét a Telekom egyébként 2020-ra teszi, noha már ezt megelőzően is épülnek majd ki olyan rendszerek, a technológiával már kompatibilis bázisállomások, amelyek megágyaznak az új hálózatnak, így minden bizonnyal itt-ott már korábban is feltűnik majd az 5G felirat. A felsorolt példák persze csak kis részét jelentik a lehetséges felhasználási területeknek, a szolgáltatók és gyártók folyamatosan kutatnak ügyfeleikkel együttműködve az újabb és újabb use case-ek után.