Дело не в сверхбыстрой скорости передачи данных. Будущее за роботами, которые разговаривали бы друг с другом, и в этом ключ к ответу. Китайские производители уже установили около пяти тысяч частных сетей 5G и добавят еще десятки тысяч в этом году, поскольку широкополосная связь 5G позволяет эффективно работать любым приложениям Четвертой промышленной революции. По словам лидеров индустрии материкового Китая, в Китае уже установлено 70% мировых базовых станций 5G и 80% пользователей смартфонов 5G в мире также находятся в Китае.
Глобальная нехватка микросхем и санкции США против китайских производителей телекоммуникационного оборудования, таких как Huawei и ZTE, в некоторой степени замедлили развитие 5G в Китае, но инфраструктура 5G уже охватила все крупные города Китая. Согласно отраслевым источникам, Китай добавил от 500 000 до 800 000 новых базовых станций 5G (к имевшимся 792 000 в конце февраля). Влияние 5G на производительность, а также на прибыльность будет зависеть от последующих приложений, а не от расширения самой сети как таковой. «Западу не имеет смысла вкладывать миллиарды долларов в альтернативы китайской технологии 5G», – сказал Asia Times один китайский руководитель, – «Слишком мало, слишком поздно. Запад фокусируется не на тех областях. Попытки изобрести альтернативную систему не работают. Я ожидал, что Соединенные Штаты скажут: – «Давайте трансформируем промышленность, давайте будем более конкурентоспособными». США отлично разбираются в аналитике с такими фирмами, как Google, Microsoft и Amazon. Вот это им и надо делать».
5G, как утверждается в книге, выпущенной в 2020-м году «Вы будете ассимилированы» или план Китая по китайскому формированию мира», – это и железная дорога 21-го века, и технология-носитель, важность которой заключается в резком развитии других технологий, которые она делает возможными. Все крупные железнодорожные компании, основанные в 19 веке, обанкротились, и отрасль была убыточной, пока в конце века Э. Х. Гарриман не реорганизовал Union Pacific, но это привело к промышленной и сельскохозяйственной революции в Америке.
По словам одного из руководителей полупроводниковой промышленности, скорость дальнейшего развития 5G будет частично зависеть от способности Китая производить микросхемы с транзисторными шлюзами 28 нанометров или меньше. Большинство наблюдателей считают, что Китай освоил производство 28-нанометровых технологических узлов и к концу 2021-го года сможет материализовать большую часть своих требований.
Внимание СМИ было сосредоточено на новейших чипах со шлюзом 7 нанометров или меньше, которые используются в высокопроизводительных смартфонах, рабочих станциях для майнинга криптовалют и других мощных устройствах. Но рабочей лошадкой для полупроводниковых приложений являются чипы предыдущего поколения с диапазоном от 14 до 28 нанометров, которые обеспечат большую часть спроса на чипы в течение следующих пяти лет, особенно для беспроводной связи.
В своем стремлении к самообеспеченности полупроводниками Китай сосредоточил свои усилия на производственных мощностях и оборудовании для изготовления микросхем в диапазоне 28 нанометров. В конце 2021-го года компания Shanghai Microelectronic Equipment поставит первый сканер для литографии китайского производства, использующий процесс Deep Ultra-Violet (DUV). Вашингтон убедил правительство Нидерландов запретить нидерландской фирме ASML продавать Китаю сканеры Extreme Ultra-Violet, необходимые для производства чипов размером 7 нанометров и меньше (только Тайвань и Южная Корея имеют возможность производить микросхемы с более узкими шлюзами).
Но Китай являлся агрессивным покупателем голландских DUV-машин и, похоже, сейчас готов развернуть свои собственные устройства на своих собственных микросхемах. Постоянное снижение стоимости вычислений стало возможным благодаря значительным достижениям в транзисторной технологии китайских специалистов, которые значительно увеличили плотность транзисторов.
Хотя американские операторы предлагают то, что они называют услугой 5G, американская версия обеспечивает скорость загрузки чуть выше широкополосной сети 4G LTE старого поколения, около 60 Мбит/с. Сегодня же средняя скорость в Китае в пять раз выше – более 300 Мбит/с.
Частные сети поддерживают промышленную робототехнику, а также «умную» логистику, включая автоматизацию крупных портов. Сеть 5G поддерживает автоматизацию порта Шанхай, который обрабатывает 44 миллиона контейнеров в год, по сравнению с 8 миллионами контейнеров на крупнейшем предприятии Америки в Лонг-Бич, Калифорния, где более двадцати судов одновременно ждут разгрузки в море.
Год назад Китай открыл свой первый полностью автоматизированный порт с поддержкой 5G в Сяомыне с автоматическими кранами, штабелирующими контейнеры на грузовики без водителя. Шанхайский порт Яншань начал полностью автоматизированную круглосуточную работу в августе 2020-го года. В конце 2020-го года Shandong Energy Group начала работу на автоматизированной угольной шахте, контролируемой сетью 5G. Автоматизированные склады, автономные транспортные средства и дроны обещают преобразовать электронную коммерцию, поскольку такие фирмы, как Alibaba и JD Logistics, предлагают доставку в тот же день или на следующий день из хранилищ с компьютерным управлением, где пакеты сортируются и отправляются с помощью дронов или автономных транспортных средств.
На этой неделе в Гонконге стартовало IPO компании JD Logistics на сумму 3,2 миллиарда долларов, что обещает новый уровень производительности в поставках. JD по-прежнему зависит от 200000 сотрудников службы доставки, но его уровень складского управления оставляет далеко позади складское управление Amazon, делая его примитивным. Западные же компании все еще оценивают, следует ли им устанавливать частные сети 5G для поддержки автоматизации производства. Согласно отчету исследовательского института Capgemini за 2020-й год, некоторые немецкие компании, в том числе Audi и BASF, только еще тестируют частные сети.
В мае 2021-го года Эрикссон установил частную сеть для Airbus, ведущего европейского производителя гражданских самолетов, но сеть будет работать на 4G до тех пор, пока в следующем году не будет запущена сеть 5G. В Кремниевой долине Hitachi и Ericsson только совсем недавно стали создавать исследовательскую сеть 5G. За некоторыми исключениями, западные инвестиции в корпоративные сети 5G являются предварительными или экспериментальными, в то время как китайские фабрики, шахты и порты полностью внедрили и запустили сети 5G.
Критическое различие между 5G и более старой широкополосной связью не в скорости, а скорее в пропускной способности и задержке (скорости ответа). Промышленные операции требуют почти мгновенного отклика между машинами, управляемыми сетью, а 5G, которая сокращает время отклика в десять раз, открывает возможности для промышленной автоматизации, которые раньше были немыслимы.
В 2019-м году было взято интервью с главным технологическим директором Huawei Полом Сканланом. Он сказал тогда, что сочетание машинного обучения и 5G позволит роботам общаться друг с другом и разрабатывать производственные процессы без помощи инженеров-людей. «Давайте сегодня возьмем робототехнику», –говорил он, – «5G меняет все. Обычно о 5G говорят с точки зрения скорости загрузки, но это не самое главное преимущество. Для промышленных процессов, автономных транспортных средств и других приложений задержка – это время, которое требуется одному устройству для получения и ответа на сигнал от другого устройства, – более важна.
Сегодня на заводе робот A выполняет свои инструкции, передает бит роботу B, а тот в ответ делает то же самое. Теперь, если мы установим очень низкую задержку внутри каждого из роботов – а это могут быть роботы разных производителей – и поместим их в одгу комнату, и дадим им правила, такие как Го или шахматы, чтобы они могли подключаться в реальном времени – миллисекунды, молниеносно – затем поместите кусочек пластика в их поле зрения и скажите: – «Я хочу, чтобы вы сделали пластиковый стаканчик», – роботы самоорганизуются намного лучше, чем мы думаете. Вы собираетесь раздвинуть пластик, вы собираетесь выдавить каким-то таким образом, вы собираетесь закончить его формировать каким-то таким образом. Мы так думаем, а это первая попытка роботов работать вместе.
После этого мы можем говорить о сокращении количества отходов или времени, необходимого для изготовления этих вещей, или других ключевых показателей эффективности, и они начнут действовать по-другому. Когда мы это сделали, мы увидели сотрудничество между роботами разных производителей – ABB, Kawasaki и других. Связь позволяет вам переходить от самых простых вещей к очень сложным автоматически».
ДЭВИД П. ГОЛЬДМАН
