Potencjał 5G drzemie w brzegowości bezprzewodowej

Projektujesz elektronikę? Zarezerwuj 4 października 2018 roku na największą w Polsce konferencję dedykowaną projektantom, Evertiq Expo Kraków 2018. Przeszło 60 producentów i dystrybutorów komponentów do Twojej dyspozycji, ciekawe wykłady i świetna, twórcza atmosfera. Jesteś zaproszony, wstęp wolny: kliknij po szczegóły. © Evertiq

Wielu entuzjastów technologii mobilnej jest świadomych, że technologia łączności 5G będzie stanowić prawdziwy krok w przyszłość. Dzięki niej możliwe będzie połączenie ze sobą niemal wszystkich urządzeń naraz. Będzie to platforma, która pozwoli na połączenie wszystkich rodzajów aplikacji jakie znamy dziś (smartfony, komputerze, komponenty IoT, samochody, itd.), a także takich, które dopiero się pojawią. 5G ma spełniać zapotrzebowanie na technologię łączności na co najmniej dekadę. Jednak potencjał 5G ma nie tkwić jedynie w potężnych możliwościach związanych z łącznością i komunikacją. Aby wyciągnąć jeszcze więcej z tej technologii, również same urządzenia pracujące w tej sieci będą musiały się nieco odmienić i zyskać nowe możliwości. Wtedy dopiero użytkownicy (projektanci, ale też konsumenci) będą mogli skorzystać ze wszystkich dobrodziejstw, jakie ma oferować 5G. Obecnie mamy na świecie około miliarda połączonych ze sobą, różnorodnych urządzeń. Tylko kwestią czasu jest to, że ich liczba wzrosnąć może nawet do tryliarda. Tworzone są sieci duże i małe. Generowana jest też olbrzymia liczba danych: od prostych sensorów temperaturowych, po dane od systemów rozpoznawania obrazów, itd. Taka duża ilość danych niestety nie może być bezpośrednio transmitowana do jednostek centralnych (np. chmury), gdzie będzie przetwarzana i odpowiednio zarządzana. Jest to spore wyzwanie dla projektantów nowoczesnych systemów i rozwiązań. Trzeba nie tylko zadbać o sprawny przepływ danych, ale też zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa. Rozwiązaniem jest model rozproszony (zdecentralizowany). Na ten model decyduje się coraz więcej producentów. Jest to główna idea stojąca za pojęciem „edge” (brzeg). Zaś w przypadku takich technologii komunikacyjnych jak 5G można mówić o brzegowości bezprzewodowej („wireless edge”). Chodzi o to, by połączone urządzenia (sensory, samochody, smartfony) mogły samodzielnie nie tylko czuć i postrzegać otoczenie, ale też rozumować i działać, przetwarzając dane o niskiej entropii, a następnie przesyłając do jednostki centralnej tylko istotną, odpowiednią i już przetworzoną treść. Przeniesienie funkcji inteligentnych do urządzeń końcowych stanowi ważny etap w rozwoju technologii 5G i wykorzystaniu jej potencjału. To może też przynieść realne korzyści dla użytkowników końcowych, np.: poprawa bezpieczeństwa kierowcy, bardziej spersonalizowani asystenci różnego typu, poprawa fotografii, większe bezpieczeństwo, lepsza opieka zdrowotna, bardziej intuicyjna robotyka, a także zapewnienie większej prywatności, itd. W tym kierunku właśnie podążają producenci, a wśród nich Qualcomm Technologies. Firma ta rozwija technologię brzegowości bezprzewodowej, skupiając się na sprawnym przetwarzaniu danych ze szczególnym uwzględnieniem niskiego zużycia energii, jak również zapewnieniu wysokiego standardu bezpieczeństwa oraz efektywnej komunikacji. Celem jest stworzenie gotowego rozwiązania, które pozwoli na wydajną pracę elementów AI bezpośrednio w urządzeniach końcowych, na masową skalę. Choć warto wspomnieć, że proces ten (szczególnie w kwestii AI) już się zaczął, dzięki LTE Advanced Pro, WiFi i Bluetooth. W praktyce oznaczać ma to, że prywatne dane nie opuszczą urządzenia – zostaną bowiem przetworzone wewnątrz. Działanie będzie też mogło być zrealizowanie sprawniej i szybciej, bez udziału wsparcia serwisów pracujących w chmurze. Poprawia się też personalizacja, czyli wewnętrzna nauka, skupiona na wymaganiach pod konkretne warunki pracy. Wszystko to jest i ma być jeszcze lepiej wspierane przez platformę Qualcomm Snapdragon. Już też pojawiają się aplikacje, takie jak IoT, które wykorzystują zalety, jakie daje efektywna komunikacja i przetwarzanie w urządzeniu, jak np. Qualcomm Vision Intelligence Platform. Jest to rozwiązanie zaawansowanego przetwarzania obrazów z wykorzystaniem AI. Cały proces przetwarzania realizowany jest w niewielkiej aplikacji, a do chmury trafiają tylko krótkie i wartościowe informacje o efektach pracy systemu, zamiast surowego strumienia video. Mamy więc sporą oszczędność zasobów, nie tylko w kwestii przepustowości, ale też wspomnianych wyżej cech. Jednym z wyzwań, przy przenoszeniu inteligencji w kierunku „edge”, jest też konieczność przeniesienia części funkcjonalności bliżej urządzenia, w tym zawartości, funkcji kontrolnych oraz metody rozszerzonego przetwarzania. Określane jest to też mianem „edge cloud”, czyli chmura na brzegu. Chodzi o maksymalne zredukowanie opóźnień, co wpływać będzie na większą wydajność. Rozwój ma był ukierunkowany w celu przenoszenia tej funkcjonalności na coraz głębsze warstwy. Tak jak wspomnieliśmy wcześniej, odpowiednia transformacja już się dzieje. Już teraz możemy czerpać powoli z tej technologii, lecz dopiero wprowadzenie 5G pozwoli rozwinąć skrzydła dla tej idei. Dobrym przykładem tego, a także przykładem na to, jak ważny jest rozwój w tym kierunku, są samochodowe systemy wspomagania kierowcy, jak również systemy kierowania autonomicznego. Mniejsze opóźnienia, zdolność do sprawniejszego uczenia się i operowania skutkować może poprawieniem bezpieczeństwa, dzięki temu że system będzie sprawniej reagował na zaistniałą sytuację. Podobnych przykładów można znaleźć wiele, jak chociażby wśród aplikacji IoT. Qualcomm pragnie dalej rozwijać się w tym kierunku, szczególnie jeśli chodzi o rynek aplikacji mobilnych („Mobile XR”), zapewniając dużą moc obliczeniową przy niskim zużyciu energii, dając również łączność na wysokim poziomie, przy minimalnych opóźnieniach i przy dużej niezawodności. Wszystko dzięki temu, co oferować ma 5G w połączeniu z nową ideą stojącą za „wireless edge”.