יום שני , אוקטובר 23 2017
מבזקים
דף הבית > כתבות IT מגזין > G5: הפלטפורמה הסלולרית לאינטרנט של הדברים

G5: הפלטפורמה הסלולרית לאינטרנט של הדברים

יהודה אלידע

יהודה אלידע

מאת יהודה אלידע

חבר ציני, שמבין דבר או שניים בנושא "איך עושים קופה מטכנולוגיה מהפכנית", הגיב ברשעות אופיינית למקרא כתבה שלי על ההבטחה של IoT, "אינטרנט של הדברים". תמציתה, במילים  שלו, "IoT הוא פתרון שמחפש בעיה". היישומים של קישוריות, לדעתו, נחלקים לשתי קטגוריות:

  • קיים בפועל צורך ברור ומאופיין היטב לחבר בין מערכות כדי ליצור שלם הגדול מסכום חלקיו – ושיקולים הנדסיים מנומקים היטב מכתיבים שימוש בפרוטוקול האינטרנט, IP, כדי לממש את האינטגרציה.
  • קיימת תחושה אמורפית, לא מוגדרת בפרמטרים עסקיים או חברתיים, שהוספת ממד תקשורתי חדש ליישום וותיק תספק גם ערך מוסף מפתיע, שכרגע קשה לנו, אולי, לשים עליו את האצבע אך לא כדאי לפספס את חלון הזמן של חלוציות.

התפתחות בתוך ומחוץ לקופסה 

פתרונות לסוג הראשון של יישומים זורמים בקצב קבוע, אפילו מתחזק, ממעבדות הפיתוח בתעשיה ובאקדמיה למדפי המוצרים בחנויות, הדיגיטליות כמו גם המסורתיות. קצב חילופי הדורות בטלפונים חכמים הוא פרמטר מייצג לסוג הזה של חדשנות במתחם הטכנולוגי של מוצרי הצריכה. במתחם העסקי-מקצועי-כלכלי המהפכות אפילו דרמטיות יותר למרות שהן כובשות פחות כותרות במדיה הכללית. לדעתי, ההתפתחויות המשמעותיות ביותר מתבשלות כיום בעולם הרפואה, הן בתחום התרופות  (כימיה מולקולרית והנדסה גנטית) והן בתחום הציוד האלקטרו-מכני (דימות דיאגנוסטי ורובוטיקה). לדוגמה, מכונות ניתוח רובוטי, סמי-אוטונומיות, נשלטות מרחוק ובעלות מאפיינים "קוגניטיביים" (סינתזה של קלט מרכיבי חישה שונים, עיבוד מידע ב-3 ממדים והוצאה לפועל של תהליכים ניתוחיים באמצעות מניפולטורים מיקרו- וננו-מכניים), כבר נכנסו לתוכנית הלימודים בבתי הספר לרפואה והחלו להתקבל כ"נורמלי החדש" אצל הדור הבא של רופאים ופרמדיקים. דוגמאות רבות אחרות אפשר להביא מסביבות קווי היצור האוטומטיים בתעשייה התהליכית, מניהול תשתיות, אנרגיה ותעבורה, וכמובן ממגוון שימושים צבאיים. הסקטורים האלה זריזים בהטמעת פרדיגמת "הקישוריות הבלתי פוסקת" (Ubiquitous Communication) גם ללא קשר טכנולוגי לפיתוח תשתיות IoT – פשוט משום שהמוטיב המרכזי בנושאים אלה הוא, ש"הרשת חכמה יותר מסכום מרכיביה". זו אינה תחושה בעלמא, אלא ניסיון מוכח הנשען על מודל הנדסי משכנע, ניתוח נתונים מדודים והפקת תובנות כמותיות, על בסיס מתודת יישום בדוקה ואינספור טכנולוגיות משלימות.

להפוך חלומות לפרות חולבות

הסוג השני, שעמיתי הספקן מתייחס עליו במילים הציניות "תחושה אמורפית", מזכיר במקצת את הימים ההזויים של "בועת האינטרנט" מסוף המאה ה-20. המאפיין המשותף לכל מופעי המימוש שלו הוא, שהפתרון הטכנולוגי עדיין מחפש מודל עסקי להפיכת החלום לפרה חולבת. באווירה של התלהבות מטכנולוגיה חדשה, אלפי רעיונות מבריקים עולים לאוויר כמין מפגן בלונים צבעוניים, שבסך הכל רק מלמדים לאן נושבת הרוח. איזו מטרה קדושה יכולה להצדיק השקעת טריליון דולר לפחות (תוצר לאומי גולמי של מעצמה בינונית) בהקמת רשת תקשורת חדשה ל-IoT שתהייה מסוגלת לתמוך ב-10 מיליארד נקודות קצה? ואם יש כזו, האם אותה הצדקה תעבוד גם כשהצפת המכשירים הזולים תיצור ביקוש ל-50 או 200 מיליארד נקודות קצה? האם באמת כל כך חשוב לנו להעביר כל פעולה טריוויאלית – החל בהדלקת דוד חימום מים וכלה בניטור חיות מחמד – לעולם הווירטואלי של IoT? על מי נסמוך בהתוויית קו ההפרדה בין חיוני לבין גחמתי? האם באמת חלק משמעותי מהאנושות הצרכנית שואף לשחרור ממטלות השגרה היומיומיות? מה בדיוק יעשו האנשים "החופשיים" בזמן הפנוי, יצפו בטלוויזיה או ירחיבו את בסיס הידע ההומני או המדעי שלהם?

הביצה והתרנגולת

בניסוח הזה קל להבין את הציניות של עמיתי, שכמו רבים אחרים מתקשה להבין מדוע האנושות מסרבת לראות את האתגרים "האמיתיים" של הטכנולוגיה, כמו אספקת מים נקיים לכל תושבי כדור הארץ, עצירת התחממות האטמוספרה וייצוב מזג האוויר, סילוק כימיקלים מזהמים משרשרת המזון, פיתוח עזרים "ביוניים" להקלת החיים של נכים וחולים – שלא לדבר על אתגרים הרואיים, כמו קידום שלום עולמי וחלוקה מחדש של משאבי הטבע. לעומתו, רבים מבעלי החזון של עולם "על-מקושר" (Hyper-Connected) מאמינים שעצם הקמת תשתית IoT תאתחל תסיסה במאות "גומחות" אזוטריות, שכרגע נתפסות כ"שטויות" אבל תוך זמן קצר יהפכו לחממות מהפך פרדיגמטי (שינוי שחורג מגבולות הטכנולוגיה ונוגע לסולם הערכים לפיהם אנו שופטים תועלות) שכרגע אין לנו מושג על טיבו. כמו שקרה בשנות ה-90' ל-Web, שהחלה כרשת לחיפוש מידע מדעי והפכה תוך עשור לפלטפורמת מסחר, בידור, קשרים חברתיים והבעה אומנותית, ולטלפון הסלולרי, שהפך מסמל מעמד למכשיר חיוני עבור "כל-אדם". "זו שאלה קלאסית של ביצה ותרנגולת", אומר ג.פ. קלאוס, היסטוריון של המדע והטכנולוגיה. "האם היישומים אמורים ליצור את הדחף לפיתוח התשתית, או שזמינות התשתית היא שתיצור את תנאי הסביבה המתאימים לצמיחת כלכלת האפליקציות?"

הבררה הכלכלית של טכנולוגיות

בתפיסה הקפיטליסטית המסורתית, יישום בא לתת מענה לצורך קיים כלשהו, אחרת הוא נופל בהגדרה "פתרון שמחפש בעיה". אבל ניתוח פחות דוגמטי של מחזורי המהפכות הטכנולוגיות מראה שתפיסה זו שקרית ונאיבית. דוגמה מהעשורים האחרונים: בראשית שנות ה-70' התקיימו סימפוזיונים חשובים במוסדות מחקר מובילים בשאלה, "איזה צורך אמיתי פותר ה-Laser?" היום אפילו הדיוטות יודעים לא לשאול שאלות מביכות כל כך. למותר לציין כי חלפו מעל 50 שנה מאז שהתגלו במאה ה-19 התופעות ונוסחו החוקים של אלקטרומגנטיות ואלקטרו-מכניקה ועד שדור של ממציאים (בל, אדיסון, טסלה, מרקוני ועוד מאות פחות מפורסמים) חוללו את המהפכה החשמלית. "הצורך אינו אם ההמצאה", אומר קלאוס, "ההמצאה יש לה כוח חיים משל עצמה, DNA שיביע את עצמו בהזדמנות הראשונה שתאפשר יציאה מהכוח אל הפועל. כמו באבולוציה הביולוגית, ההמצאה היא פוטנציאל לשינויים, שמושפע משינויים בתנאי סביבה חיצוניים, מאינטראקציה עם תוצאי ההבעה של גנים אחרים באותו גוף, ומתחרות "אנוכית" על משאבים שלא מספיקים לכולם. והברירה הכלכלית היא זו שמעניקה שרידות לגנום עסקי אחד על חשבון אחרים, פחות כלכליים בטווח הקצר, בלי התחשבות בתועלות שלא בא זמנן. אך בניגוד לאבולוציה הביולוגית, שפועלת בסביבה קוואזי-סטטית, סטוכאסטית, האבולוציה של הכלכלה מושפעת מהכוח של המצאה אנושית לשנות את חוקי השרידה. ההצלחה האדירה של סמארט-פונים אינה נובעת מדרישה בלתי מסופקת של משתמשי טלפונים סלולריים "טפשים" בראשית המאה ה-21, אלא מכך שאנשים שבעבר הסתפקו ביכולת לדבר בלי להתרחק מהשקע בקיר התלהבו מהיכולת לצרוך אינטרנט בתנועה, על מכשיר ידני קטן – בנוסף לעוד תכונות "חכמות" שהתאפשרו מזיווג של מעבד דיגיטלי (CPU), מסך מגע גרפי ומנוע תקשורת אלחוטית בפס רחב. המצאת הסמארט-פון היא שיצרה את הדרישה לדורות חדשים של טלפונים ושירותים חדשניים – ולא ההפך".

5 דרישות היסוד של IoT

בהנחה שההשוואה ההיסטורית תקפה, אפשר לצאת ממנה ולשאול: "איזה מאפיינים חייבים להיות ל-IoT כדי שתפתח תקופה חדשה של יישומים מהפכניים – כאלה שלא מסוגלים להמריא היום מסיבות של תשתית לא מתאימה – המשלבים שימושיות, תועלת כלכלית, הפעלה אינטואיטיבית, בטיחות תפעולית ויציבות קריטית?" אפשר להראות שהתשתית של IoT חייבת להכיל תמהיל מאוזן של:

  1. רוחב פס גדול מאוד. רוחב הפס, כידוע, קובע את מעטפת הביצועים מבחינת כמויות המידע הזורמות ברשת התקשורת. פרויקטים ניסיוניים (Pilots) שמטרתם בדיקת היתכנות (Feasibility) מסמנים צורך ברוחב פס שבין 10 ל-100 גיגה-סיביות לשנייה (Gbps) לחיבור נקודות הקצה לשדרת ה-IoT, בין פי 100 לפי 1000 ביחס לתשתיות גישה נוכחיות ל-Web.
  2. חיבור אלחוטי. התרגלנו לצרוך שירותים דיגיטליים בתנועה – וההרגל הזה יהפוך לטבע שני בעשור הקרוב. היצרנים והמשתמשים מעדיפים "התלכדות" טכנולוגית, יצירת פלטפורמה אלחוטית משותפת ל-GSM, IoT, Wi-Fi ואולי גם ליורשי USB/Thunderbolt, על בסיס "רדיו מוגדר תוכנה" (Software Defined Radio), פרוטוקולים ממשפחת IP (כולל SIP), ושיטות אפנון אות יעילות במיוחד.
  3. זמני השהייה קצרים מאוד. היישומים החדשים מיועדים לשליטה, בקרה, תגובה ואבטחה בזמן אמת, של מתקנים ומערכות שלא סובלים המתנה (Latency) להוראות פעולה. בהתחשב בכך שרק הזמן הנדרש להעברת התראה מנקודת קצה למרכז הבקרה המרוחק (לפעמים מעבר לאוקיינוס), וקליטת הפקודה בנקודת הקצה לאחר שיגור בכיוון ההפוך, מסתכם במקרה הטוב בעשירית שנייה (100 מילי שנייה), ברור שרשת IoT חייבת להתבסס על פרוטוקולים זריזים מאוד ונתבים רבי עוצמה, מהירים בערך פי 10  עד פי 100 בהשוואה לחומרה המקובלת היום.
  4. תמיכה במאות מיליארדי אבזרים ניידים ונקודות קצה אלחוטיות. המספרים שצופים האנליסטים, בין 20 ל-50 מיליארדי אבזרים (Devices) עד שנת 2020 (השמרנים אומרים, עד 2025), גבוהים בסדר גודל מהעומס הנוכחי של משתמשי Web וסמארט-פונים. המהנדסים, מעבר לצורך המיידי במתן מענה ליישום בעתיד הקרוב, צריכים לתכנן תשתית עבור 20 שנה קדימה, כלומר לשרת לפחות טריליון נקודות קצה. בין השאר, התכנון צריך להימנע מהטעויות של פיתוח פרוטוקול IP בגרסאות הקודמות (לפני Version 6).
  5. גמישות ויעילות בתמסורת מעורבת של סוגי מידע שונים. רשת IoT צריכה להיות פלטפורמת תמסורת יעילה לכל תוכן שאנו מדמיינים עכשיו או שנדרש להפיץ בעתיד הנראה לעין. החל בקריאת מוני חשמל מרחוק, דרך שידור וידיאו באבחנה גבוהה (4K, 3D לפחות), וכלה בהעברת מידע אינטראקטיבית בין מכוניות אוטונומיות. למרות פערים של שישה סדרי גודל בפרמטרים הבסיסיים בין היישומים השונים, הרשת תשרת את כולם בלי לבזבז משאבים ובלי להוריד את איכות השירות של כולם למכנה המשותף הנמוך ביותר.

תהליך בחיתולים

כאשר מכינים רשימת דרישות בסיסיות מ-IoT אי אפשר שלא להתרשם שזה גם המתכון לפיתוח הדור ה-5 של טלפוניה סלולרית, G5. עבודה אינטנסיבית על פיתוח טכנולוגיות יסוד לטלפונית G5 נערכות מזה שנתיים בכל מעבדות הפיתוח בתעשיה וברוב מוסדות המחקר האקדמי, שהזיזו מזמן את מרכז הכובד מטלפונית הדור הרביעי, G4, למה שיבוא אחריה. נכון, הכיסוי העולמי של רשתות G4 נכון להיום הוא בקושי אוסף טלאים על שמיכת G3 מתפוררת – אבל האנליסטים חושבים שהצעד הבא, לעולם של G5, יהיה משמעותי יותר. בין היתר, משום שהתקן החדש אמור לספק מסלול המראה בטוח ל-IoT. "כך נפרוץ את המעגל של ביצה ותרנגולת", אומר אליוט גרין, יועץ טכנולוגיה מפאלו-אלטו, קליפורניה. "צרכני הטלפוניה וגולשי ה-Web יספקו נקודת אחיזה ליזמים שיפרסו את התשתית החדשה עבור בסיס לקוחות קיים, ואז יישומים חדשניים יוכלו לחדור לשוק בלי צורך להתגבר על מחסומי רוחב פס, זמן תגובה, מספר משתמשים וכו'. ובניגוד למדיניות המבולבלת של FCC (הרגולטור הפדרלי, שמקצה תחומי תדרים לשימושים אלחוטיים שונים) בעבר, הפעם הוא לא מחכה להובלה של אירופה. למרות שעדיין אין תקנים טכנולוגיים מחייבים ל-G5, וקשה להאמין שהאופק יהיה ברור יותר לפני 2020,  ה-FCC הודיע החודש על הכוונה לשחרר זמינות של תריסר פסי תדר ליישומים אלחוטיים עם רוחב פס כולל של 11 גיגהרץ. להמחשה, זה יותר מפי 10 מכל רוחב הפס ששווק בעבר למפעילים סלולריים! פסי התדר החדשים משתרעים בין 28 ל-71 גיגהרץ, גבוה מאוד סקלת התדרים, תחום שעד כה שימש כמעט אך ורק את מערכות המכ"ם, צבאיות ואזרחיות, ותקשורת נל"ן ב"קו הראייה". זו פעם ראשונה שה-FCC מקצה את חלק הארי בספקטרום לשוק הצרכני, בקדימות בולטת יחסית לצורכי הצבא ולשימושים ציבוריים אחרים".

במדיניות החדשה של FCC תבוטל בהדרגה ההצמדה הנוקשה בין מקטעי ספקטרום לבין טכנולוגיות סלולריות. "ההנחה היא, שטכנולוגיות G5 יכולות וצריכות להתפתח בסביבה שלא מוכתבת על ידי הרגולטור", אומר אליוט. "תחרות טכנולוגית פתוחה אמורה לשפר את ההלימה בין המוצרים לבין השימושים, כאשר התשתית "אדישה" לסוג המידע ולפורמטים המיושמים לצורך תמסורת. במילים אחרות, G5 אמורה לספק את ההבטחות הלא-מקוימות של G3 ו-G4 ולספק פלטפורמה אלחוטית שאינה נופלת ביכולותיה מפלטפורמות ה-IP הקרקעיות. אם החזון הזה יצא לפועל בלי פשרות מכאיבות, יתאפשר אכן "להרכיב" את IoT על התשתית הסלולרית ללא צורך בהוספת נקודות גישה אלחוטיות (Wi-Fi) לרשת הקרקעית (WAN/MAN). הלקח של ניתוח זה הוא פשוט: ליזמים עסקיים ולסטארט-אפיסטים שרוצים לקחת חלק משמעותי במהפכת IoT יש בין 3 ל-4 שנים כדי להפוך רעיונות למוצרים ושירותים שאפשר למכור, למשתמשי קצה או לחברות עולמיות שמחפשות רכישות ומיזוגים עם חלוצי טכנולוגיה. אי אפשר עדיין לנחש את סוג היישום שיביא הכי הרבה כסף ליזמים, אבל אפשר להמליץ על רעיון מרכזי אחד: תבנו את הפתרון שלכם על מאפיינים שמסתמנים כמועמדים להכללה בסטנדרט G5. אל תסחפו לטכנולוגיות אזוטריות כפי שקרה למפתחי WiMAX".

 

אודות מערכת ITNEWS מאיר עשת

מנהל/עורך אתר ITNEWS. בוגר כלכלה ומנה"ס באונ' בן גוריון ו- MBA בירושליים. בעבר: כהן כיועץ כלכלי מטעם המדינה בהולנד ובהודו. היה סמנכ"ל שיווק בברדר, משנה למנכ"ל בסטארטאפ TVNGO, מנהל IT מגזין של גלובס בשנתיים האחרונות.