«Для нашего министерства задача по развитию цифровой экономики имеет прикладной характер, — пояснил министр связи и массовых коммуникаций РФ Николай Никифоров. — В первом полугодии 2017 года мы должны представить программу, которая ускорит цифровую трансформацию экономики России. Предполагаем, что она будет состоять из двух блоков, один из которых связан с необходимым регулированием и трансформацией конкретных традиционных отраслей. Второй блок будет связан с развитием необходимой инфраструктуры. Этот блок затронет темы развития телекоммуникаций, микроэлектроники, человеческого капитала. В него будут включены темы обеспечения безопасности, такие явления, как интернет вещей. Рассчитываем в 2017—2018 году внести поправки в законодательство, которые определяли бы цифровую стратегию развития экономики России на ближайшие пять лет».
О мерах по созданию условий для развития цифровой экономики в РФ и ее интеграции в цифровое пространство государств — членов Евразийского экономического союза — Сергей Пастух, заместитель директора НТЦ Анализа ЭМС ФГУП НИИР, председатель ИК1 МСЭ-R.
«ЭС»: Сергей Юрьевич, как телекоммуникации стимулируют цифровую трансформацию экономики России?
— Развитие телекоммуникаций и их сопряжение с информационно-коммуникационными технологиями (ИКТ) формируют цифровую инфраструктуру, используя которую новые «цифровые» компании переводят в цифровую форму свои бизнес-процессы — в результате происходит цифровая трансформация экономики и общества в целом.
Из этого следует, что цифровая трансформация невозможна без развитой системы телекоммуникаций, которая в идеале должна предоставить возможность мгновенно или в реальном масштабе времени доставлять любые объемы информации в любую точку мира в нужном для потребителя виде.
Сегодня системы подвижной и фиксированной, наземной и спутниковой связи должны поддерживать приложения цифровой экономики как по скорости передачи данных, пропускной способности, надежности, так и по территориальному охвату и безопасности. Слабая телекоммуникационная инфраструктура, высокие тарифы на связь будут тормозить цифровую трансформацию, то есть успех возможен только при опережающих темпах развития телекоммуникаций. Именно это мы сейчас наблюдаем: технологии IMT-2020 (или 5G), собственно говоря, и предназначены для того, чтобы стать основой для создания устойчивой инфраструктуры — фундамента цифровой трансформации.
«ЭС»: Со многими задачами цифровой трансформации, такими как необходимость глобального подхода к этой проблеме, читатели «ЭС» могли ознакомиться в статьях Марка Кривошеева, опубликованных в № 7 и 9 за 2016 год. А каково ваше видение цифровой трансформации?
— Это очень широкое понятие, для каждой отдельно взятой области человеческой деятельности — свое. В самом общем виде цифровую трансформацию можно определить как появление новых бизнес-процессов, исключение человеческого фактора из различных технологических схем, новые возможности для человека благодаря широкому использованию ИКТ.
Ярким примером цифровой трансформации можно назвать переход на цифровое ТВ-вещание. У нас на глазах происходит трансформация службы такси посредством таких приложений, как Uber или Яндекс.Такси. «Умные» счетчики воды, газа, электричества, интеллектуальные транспортные системы, построенные на технологиях интернета вещей, все шире проникают во все сферы деятельности. Различные государственные, медицинские, торговые, финансовые услуги можно получать без необходимости физического обращения в соответствующие организации.
Подобные применения нарастают лавинообразно, и, хотя не все из них приживутся и докажут свою эффективность, они существенно изменят и образ жизни людей, и экономику. Социокультурный эффект цифровой трансформации стал предметом обсуждения на политическом уровне. Одна из ключевых тем предстоящей встречи «двадцатки» — развитие цифровой среды — включает вопросы создания благоприятного инвестиционного климата, снижения административных барьеров, поощрения малого и среднего бизнеса, развития существующей инфраструктуры широкополосного доступа в интернет и электронной торговли. С этой целью разрабатываются гармонизированные на международном уровне нормы и стандарты, в том числе обеспечивающие доверие и безопасность при использовании ИКТ.
«ЭС»: Обратимся к технологическим задачам цифровой трансформации.
-Речь в данном случае идет о создании умных городов, развитии умной мобильности, переходе к Индустрии 4.0 и обеспечении информационной безопасности. Три первые задачи, по сути, в значительной степени связаны с разработкой единых международных стандартов для интернета вещей (Internet of Things, IoT), а также с международной гармонизацией радиочастотного спектра для межмашинного обмена информацией (M2M) и беспроводного подключения «вещей» к интернету.
Работы по стандартизации IoT ведут МСЭ, 3GPP, IEEE и ряд других ведущих организаций. Для глобальной гармонизации стандартов и полос радиочастот важнейшей я считаю площадку МСЭ. В секторе стандартизации МСЭ с июля 2015 года функционирует Исследовательская комиссия 20 «Интернет вещей и его приложения, включая умные города и сообщества», а в секторе радиосвязи МСЭ — ИК1 «Управление использованием спектра» и ИК5 «Наземные службы».Вопросы использования радиочастот для сетей IMT-2020 (5G) и М2М/IoT включены в повестку дня ВКР-19.
Реализация всевозможных пилотных проектов создания «умных городов» и отдельных применений IoT позволяет выявить сложности, которые необходимо учитывать в процессе стандартизации. Например, в Дубае (ОАЭ) при строительстве Dubai Smart City разработчики столкнулись с проблемой отсутствия гармонизации радиочастот для сенсорных сетей в диапазоне 700МГц. Необходимостьперестройки частоты на базовых станциях привела к значительным финансовым потерям из-за физической замены датчиков, в которых в целях экономии исключили опцию смены рабочих частот в широком диапазоне. И теперь представители ОАЭ активно продвигают в МСЭ предложение зафиксировать определенный диапазон радиочастот для IoT. Оно встречает противодействие со стороны европейских стран, которые полагают, что столь жесткая стандартизация создаст больше проблем, чем их решит. В этом есть своя логика: интернет вещей находится на таком этапе развития, когда избыточным регулированием можно
загубить инновационные решения.
Полагаю, что определенность по многим вопросам, связанным с использованием радиочастотного спектра для приложений IoT, внесут ВКР-19, а кроме того, ИК1 и ИК5 МСЭ-R. В решении этих задач, а также задач, связанных со стандартизацией IoT, врамкахИК20МСЭ-T активно участвует и администрация связи России.
Следует отметить один важный момент, который может сдерживать цифровую трансформацию, поэтому требует грамотных решений регулятора. Это вопрос финансовых взаимоотношений между операторами сетей связи и компаниями, предоставляющими цифровые услуги на этих сетях, так называемые услуги ОТТ. Из-за запредельных тарифов на роуминг цифровые компании, предоставляющие услуги ОТТ, рассматривают проекты создания собственных глобальных сетей связи с использованием, например, низкоорбитальных спутниковых систем (Google, Facebook), а традиционные операторы планируют внедрение ОТТ-услуг, тем самым пытаясь сбалансировать затраты на инфраструктуру и услуги ОТТ внутри одной компании. Весьма сомнительно, что в этом новом для себя деле и те и другие добьются хороших результатов.
«ЭС»: Промышленный интернет вещей — насколько это далекая перспектива?
— Промышленный интернет вещей (IIoT) можно рассматривать как один из элементов общей концепции интернета вещей. При этом особенностью IIoT являются более жесткие требования к сети связи по надежности, безопасности и времени задержки, обеспечить которые в рамках сетей связи общего пользования зачастую проблематично или даже невозможно.
В каждой отрасли экономики IIoT меняет бизнес-процессы по-своему, однако и здесь важнейшей составляющей успеха является наличие ИКТ-инфраструктуры, обеспечивающей возможность беспроводного подключения и эффективной передачи трафика. Особенность этого трафика состоит в том, что число соединений значительно возрастает из-за необходимости подключения «вещей», при этом параметры отдельного соединения будут меняться в широких пределах: требуемая скорость передачи информации, например, будет варьироваться от десятков байт в секунду до десятков мегабайт в секунду, допустимая задержка в сети — от единиц секунд до единиц миллисекунд. В разных отраслях промышленности обнаружатся еще и специфические особенности трафика. Поэтому, как мне представляется, строить IIoT на основе единой ИКТ-инфраструктуры и единых стандартов будет не так просто. Для некоторых отраслей промышленности потребуется выработка специальных решений.
В России к реализации концепции «Индустрия 4.0» активно подключился «Ростелеком», создавший Национальный консорциум промышленного интернета. Такой интерес понятен: системообразующий оператор стремится замкнуть на свою сеть будущий IoT-трафик. Для пропуска такого специфического трафика потребуется модернизация существующей магистрали и возможностей подключения к ней — она должна стать более гибкой, чтобы обеспечивать беспроводное подключение на основе международных стандартов разнообразных устройств, генерирующих IIoT трафик. Отдельный вопрос, требующий серьезной и всесторонней оценки, организация беспроводного подключения.
Радиочастотный ресурс для беспроводного подключения «вещей» может быть двух типов: лицензируемый (например, полосы частот, используемые операторами «большой четверки») и нелицензируемый (без оформления разрешений). При этом в нелицензируемых полосах невозможно гарантировать высокую скорость передачи, малые задержки времени и надежность передачи, так как регулятор не может гарантировать отсутствие радиопомех в этих полосах частот. Однако отсутствие бюрократических процедур выделения и назначения частот в этих полосах позволяет ускорить создание беспроводной сети, уменьшить стоимость беспроводного подключения «вещей» к ИКТ-инфраструктуре. С учетом условий распространения радиоволн для большинства применений IIoT требуется диапазонот 1,4 до 6 ГГц, однако процесс гармонизации конкретной полосы частот на международном уровне находится на самой ранней стадии. Тем не менее ряд стран уже приняли важные решения. Так, в КНР для IIoT планируется использовать диапазон 5ГГц; в США и некоторых европейских странах акцент также делается на диапазон 5 ГГц.
Однако и в вопросе использования радиочастотного ресурса для беспроводных подключений в IIoT практически невозможно найти решение на все случаи жизни. Например, «Газпром» «тянет трубу» по огромной территории, и на всем протяжении этой трубы надо производить различные измерения, для чего устанавливаются датчики и с них снимаются показания. В отличие от локального, пусть даже крупного, но территориально ограниченного предприятия, где все собрано в единую структуру, здесь требуются совсем иные решения и радиочастоты, которые будут оптимальными для выполняемой задачи,
например использование низкоорбитальных спутниковых систем УКВ-диапазона радиочастот.
«ЭС»: В России уже построена одна цифровая инфраструктура — цифровое телевещание. Как вы считаете, можно ли использовать ее для организации сети интернета вещей?
-Такие возможности изучаются. Что касается наземного ТВ-вещания, то стандарт DVB-T предусматривает одностороннюю передачу информации. В спутниковом и кабельном ТВ использование каналов обратной связи пока не стало массовым. Однако, с точки зрения регулятора использования радиочастотного ресурса, инфраструктура наземного цифрового телевидения может рассматриваться как готовый элемент сети интернета вещей, а именно как «линия вниз».
В отношении диапазона радиочастот для наземного цифрового вещания можно сказать, что он идеально подходит для значительного числа IoT-применений, в первую очередь для сенсорных сетей, умных беспроводных счетчиков воды, электричества, газа, для построения «умных городов» и множества других применений. Это обусловлено особенностями распространения радиоволн в UHF-диапазоне радиочастот: здесь наблюдается значительно более низкое, чем в более высоких диапазонах частот, затухание сигнала в зданиях, что важно для построения сенсорных сетей в городах, и в свободном пространстве — для эффективного покрытия больших территорий в малонаселенных районах.
Кроме того, инфраструктура наземного цифрового вещания обеспечивает покрытие, хотя и одностороннее, значительной части территории страны, что является необходимым условием развития сети интернета вещей. Для реализации этих преимуществ можно рассмотреть инфраструктуру наземного цифрового телевидения как одну «линию вниз» сети интернета вещей, которую следует дополнить «линией вверх». Если регулятор определит условия и разрешит передачу в телевизионных полосах радиочастот сигнала цифрового стандарта подвижной связи на «линии вниз», например LTE, это сделает возможным переиспользование инфраструктуры наземного цифрового телевещания уже в рамках систем подвижной связи. Такая идея прорабатывается СЕПТ в рамках долгосрочного планирования использования телевизионных полос радиочастот.
«ЭС»: Какие исследования по регулированию использования радиочастотного спектра сегодня особенно востребованы?
-Как первостепенные я бы выделил следующие направления. Это, во-первых, определение полос радиочастот для стандарта IMT-2020 (сети 5G). По существу, это исследования в рамках подготовки к ВКР-19, в повестку дня которой включен вопрос гармонизации радиочастотного спектра выше 24 ГГц для систем стандарта IMT-2020. Данные исследования можно дополнить и исследованиями по определению условий для раннего внедрения в России систем IMT-2020 (т.е. до ВКР-19) в диапазоне ниже 5 ГГц (например, 4400−4500 и 4800−4990 МГц).
Во-вторых, это определение, как минимум, 2×3 МГц без лицензионного спектра в диапазоне ниже 1ГГц с целью внедрения приложений IoT в рамках стандартов, разработанных для устройств малого радиуса действия, а также 2×3 МГц лицензируемого спектра ниже 1 ГГц (в первую очередь диапазоны 450 и 700 МГц) для внедрения стандартов, разработанных для реализации сотовыми операторами (стандарт NB-IoT). Кроме того, целесообразно проработать условия использования российскими операторами подвижной связи стандарта NB-IoT в полосах радиочастот, которые им уже выделены, прежде всего это относится к диапазонам 800, 900 и 1800 МГц.
Также в повестке дня должен стоять вопрос, связанный с использованием радиочастот для интеллектуальных транспортных сетей (ИТС). В этой области разгорается «война» двух стандартов: ITS-G5, поддерживаемого IEEE и консорциумом автопроизводителей, и LTE-V2X, который продвигает 3GPP. В то же время полным ходом идет разработка третьего стандарта, который также поддерживает 3GPP: 5G-V2X. В стандартах планируется использование как одинаковых диапазонов частот — 5,9 ГГц, так и некоторых
других, например 700 МГц и 66 ГГц.
«ЭС»: НИИ Радио — пионер цифровой трансформации, воплотившейся в массовом цифровом ТВ-вещании, что дало старт созданию всеобъемлющей цифровой инфраструктуры страны. Какую нишу в разработке общей концепции развития цифровой трансформации вы видите для института сегодня?
— Во-первых, НИИ Радио в рамках своей специализации может взять на себя выбор и определение диапазонов радиочастот для устройств IoT, которые позволили бы России вписаться в общий мировой рынок IoT-оборудования и при этом не понести значительных затрат на такие мероприятия, как конверсия или перевод действующих систем гражданского назначения в другие полосы радиочастот, чтобы «расчистить» диапазоны под IoT-применения.
Во-вторых, специалисты института готовы разработать нормативно-техническую базу регулирования использования радиочастотного ресурса приложениями IoT. Она должна, с одной стороны, обеспечить технологически нейтральное регулирование, чтобы сохранить возможность внедрения инновационных решений, а с другой — максимально оптимизировать бюрократические процедуры, необходимые для исключения вредных помех при внедрении приложений IoT.
И, в-третьих, важнейшей задачей, как я думаю, является комплексная проработка вопроса радиочастотного обеспечения ИКТ инфраструктуры в Российской Федерации для IoT. Без четкой концепции, определяющей, какие полосы радиочастот, в каком объеме, для каких целей и на какой основе должны использоваться для беспроводного подключения устройств IoT к инфраструктуре, государство может понести значительные финансовые потери, а также задержать реализацию цифровой трансформации экономики страны.
