Одним из ключевых элементов гарнитуры является оголовье, которое удерживает устройство на голове оператора. Оголовье должно быть регулируемым и должно иметь стальную основу для обеспечения прочности даже при регулярном использовании снятия и надевания гарнитуры. Внешний размер и масса оголовья не всегда являются показателями его надежности, поэтому основное внимание следует уделить наличию стальной основы.

Для обеспечения наилучшего качества звука и шумоподавления, штанга микрофона должна быть гибкой и позволять регулировку расстояния между микрофоном и ртом оператора. Идеальным вариантом будет гибкая и телескопическая штанга микрофона, которая позволит настроить оптимальное расположение микрофона.

Выбор между пассивным и активным шумоподавлением зависит от уровня шума в колл-центре. Если шум невысокий, то можно обойтись гарнитурой с пассивным шумоподавлением. В случае высокого уровня шума, рекомендуется выбрать гарнитуру с активным шумоподавлением.

В зависимости от специфики работы оператора, выбирается гарнитура с одним или двумя наушниками. Гарнитура с одним наушником подходит для операторов, которым необходимо одновременно общаться с клиентами и коллегами. Гарнитура с двумя наушниками предпочтительна для операторов, работающих в шумной среде и требующих максимальной концентрации на телефонных разговорах.

Амбушюры должны обеспечивать комфорт при использовании гарнитуры. Толстые амбушюры из кожи или кожезаменителя прослужат дольше и легче моются и дезинфицируются. Рекомендуется проверить наличие запасных амбушюр для выбранной модели гарнитуры, особенно если планируется длительное использование гарнитуры.

Переход с настольных телефонов на ПК базирующиеся системы телефонии привел к снижению необходимости использования QD-разъема. Для подключения к ПК предпочтительным разъемом является USB. Если уже имеются гарнитуры с QD-разъемом, продолжайте использовать их с помощью специальных шнуров-переходников. В противном случае, следует выбрать USB гарнитуры, чтобы избежать необходимости приобретения дополнительных адаптеров.

Удобными функциями гарнитуры могут быть аппаратные кнопки для управления вызовами в программе IP телефонии, такие как прием и завершение вызова. Важно учесть, что такие функции обычно ограничены некоторыми программами и сопровождаются более высокой стоимостью гарнитуры.

Обращая внимание на эти факторы, вы сможете выбрать идеальную гарнитуру для операторов в колл-центре, которая обеспечит комфортное использование и качественную связь с клиентами.

Самую полную информацию по подбору гарнитур для операторов читайте в большом материале Руководство по выбору гарнитур с шумоподавлением для операторов колл-центров, размещенной на сайте https://voicexpert.ru

Электромагнитные волны распространяются по кабелю, пока не будет обнаружена неравномерность импеданса. Подобное изменение характеристик проводника приводит к отражению части или всей энергии волны обратно к источнику. Оставшаяся энергия продолжает перемещаться в первоначальном направлении.

Подобное можно наблюдать и в повседневной жизни. Если крикнуть, находясь перед удаленным объектом, например горой, стеной дома или кромкой леса, то часть звуковой волны при этом возвращается к источнику, в данном случае закричавшему человеку, в виде эха (кстати, по тому же принципу работает и радар). Измеренный промежуток времени между моментом передачи электромагнитной волны (импульса) и моментом приема его отражения можно использовать для расчета расстояния до места отражения.

Для обеспечения надежности передачи сигнала подобные отражения очень нежелательны. С другой стороны, на них основана работа технологии рефлектометрии (Time Domain Reflectometry или TDR), которая позволяет находить неисправности, изучая графическое отображение характеристики тестируемого кабеля.

Отражения в кабеле

На кабельных сетях используются коаксиальные кабели, которые конструктивно состоят из внутреннего и внешнего проводников, разделенных диэлектриком. Если в не имеющий неисправностей кабель подать короткий электрический импульс с генератора импульсов, имеющего выходное сопротивление, соответствующее входному сопротивлению кабеля (обычно 75 Ом), и посмотреть на отраженный сигнал, то можно обнаружить один из трех результатов.

1. Несмотря на то, что кабель не имеет неисправностей, рефлектометр увидит конец кабеля (разомкнутый), как одну из двух экстремальных несогласованностей импеданса (т.е. высокий импеданс). В этом случае возникает отраженный импульс той же полярности.
2. Если кабель имеет правильную концевую заделку (нагрузку, равную его характеристическому импедансу), отраженный импульс на характеристике не появится. Причина – передаваемый импульс будет полностью поглощен согласованным сопротивлением, поэтому никакая энергия к входу линии не отражается (и, следовательно, не отображается на дисплее рефлектометра).
3. Другим крайним случаем несогласованности импеданса является короткое замыкание. Отраженный импульс имеет обратную полярность (относительно подаваемого в кабель импульса).

Если известна скорость распространения импульса в кабеле, промежуток времени между моментом подачи импульса в кабель и моментом поступления отраженного импульса (эха) можно преобразовать в расстояние. Амплитуда отраженного импульса является показателем уровня потерь при распространении (затухания в кабеле).

Расчет расстояния по времени прохождения

Сначала необходимо обсудить разницу между скоростью и коэффициентом распространения (Vp). Скорость распространения – это скорость перемещения электромагнитной волны (в кабеле или в свободном пространстве). Обычно измеряется в метрах в миллисекунду (м/мс) или метрах в микросекунду (м/мкс), или в виде любого другого отношения расстояния ко времени. Коэффициент распространения (Vp) представляет собой отношение скорости перемещения импульса в материале или среде к скорости света в вакууме.

Коэффициент распространения (Vp) очень важен для определения времени прохождения от момента подачи испытательного импульса до получения его отражения.

Коэффициент распространения (Vp) электромагнитной волны в любом материале всегда ниже, чем в вакууме (C ≈ 300×10⁶ м/с, Vp = 1). Это верно и для коаксиальных кабелей:

	Скорость распространения импульса в кабеле (м/мкс)
Скорость в свободном пространстве (300 м/мкс)

Разные кабели будут иметь разное значение Vp, в зависимости от их геометрии и используемого диэлектрического материала. Обычно данное значение указывается производителем кабеля в технических характеристиках. Для определения или проверки значения Vp измерьте время, за которое испытательный импульс проходит по кабелю заведомо известной длины, и сравните его со временем прохождения в вакууме.

Наиболее часто используемые на всех уровнях распределительной сети коаксиальные кабели обычно имеют значение Vp от 0,7 до 0,9.

Tt: время прохождения между отправлением и получением импульса (м/с)C: скорость света (C = 300 х 106 м/с)Vp: коэффициент распространения (всегда меньше 1)

Коротко выводы. Время прохождения (Tt) между моментом передачи испытательного импульса и моментом получения рефлектометром отраженного импульса можно использовать для расчета длины кабеля. Для преобразования этого значения в расстояние потребуется правильное значение Vp. Длина кабеля при этом учитывается дважды, так как по кабелю проходит не только переданный импульс, но и отраженный. Известное время прохождения позволяет рассчитать длину кабеля L.

Длина кабеля
TL: задержка между отправленным испытательным импульсом и полученным отраженным импульсомс0: скорость света (с0 = 300 х 106 м/с)v: коэффициент распространения

Длительность импульса

Длительность импульса следует выбирать в зависимости от длины кабеля (L).

Короткие (низкоэнергетические) импульсы проходят только небольшое расстояние, но обеспечивают высокое разрешение.

Для более длинных кабелей необходимы более длительные импульсы, однако разрешение при этом снижается.

В зависимости от установленного диапазона измерений рефлектометр может выбирать длительность импульса автоматически.

Для измерений CATV обычная длительность импульса составляет от 1 до 25 нс. От выбранной длительности импульса также напрямую зависит мертвая зона (область, недоступная для измерения) рефлектометра. То есть, мертвая зона зависит от длительности передаваемых рефлектометром импульсов, как следует из приведенного ниже уравнения.

Кроме того, длительность импульса также определяет разрешающую способность рефлектометра (возможность различать близко расположенные события). Например, при использовании импульса длительностью 25 нс на типовом кабеле с Vp = 0,8 значение расстояния приблизительно равно шести метрам.

Но если можно использовать импульс длительностью 1 нс, то при 0,8 расстояние будет равно 0,24 метра. Поэтому для разделения близко расположенных событий друг от друга всегда используйте наиболее короткий импульс, подходящий для выбранного диапазона тестирования. В автоматическом режиме (Auto) рефлектометр CS90 будет при необходимости самостоятельно регулировать усиление и длительность импульса, основываясь на значении Vp и удельных потерях в кабеле. Это позволит всегда получать максимально детализированные результаты.

CableScout^® 90

Компания Tempo Communications разрабатывала модель CableScout 90 (CS90) как практичный рефлектометр для техников CATV. За счет простоты повседневного использования и точности получаемых результатов эта модель производит очень сильное впечатление.

Благодаря небольшим размерам (26 x 16 x 5 см) рефлектометр CS90 в мягком защитном чехле (в котором найдется место и для зарядного устройства, и для других мелочей) легко помещается в любую сумку для инструментов. Небольшой вес (974 грамма) превращает его в удобное переносное устройство. Полностью заряженного встроенного литиево-ионного аккумулятора хватает на полноценные восемь часов работы, то есть на весь рабочий день. А для полной зарядки этого аккумулятора требуется менее четырех часов.

Кнопка питания инструмента слегка утоплена, и это позволяет избежать его случайного включения. Если устройство выключается, будучи подключенным к зарядному устройству, на дисплее отображается текущее состояние зарядки.

Во время загрузки после нажатия кнопки включения на дисплее на несколько секунд отображается экран приветствия с именем устройства, его серийным номером и номером версии. Затем появляется главный экран, предназначенный для настройки инструмента и проведения всех измерений.

Рисунок 2. Пригодность рефлектометра Tempo CS90 для повседневного использования достигается за счет простоты управления и высокой точности измерений в сочетании с высокой четкостью изображения на дисплее даже при ярком дневном освещении.

Перед каждым измерением необходимо выбрать тестируемый кабель в списке наиболее часто используемых кабелей; или, по крайней мере, необходимо выбрать ближайший к нему кабель. Если в списке нет желаемого кабеля, его можно задать самостоятельно. Введите название производителя и тип кабеля, значение затухания на 100 метров при 500 МГц в дБ и значение PVF, затем сохраните данные.

Для кабеля «Televes SK2000plus» с затуханием 14 дБ при 500 МГц и значением коэффициента распространения VP = 0,84 это не составило проблем.

После выполнения простых шагов настройки можно начинать измерения обесточенного кабеля.

Для начальных испытаний использовался 100-метровый барабан кабеля Televes SK2000plus. Кабель был выбран в библиотеке и подключен к гнезду F в верхней части устройства. Затем были проведены три измерения с разомкнутым, согласованно подключенным и замкнутым концом кабеля. Результаты измерений оказались такими, как ожидалось.

Рисунок 3: Если измеряемый пользователем кабель отсутствует в списке, можно легко добавить его самостоятельно.

Для настройки конфигурации рефлектометра CS90 используется экран настройки. Здесь можно сделать дисплей ярче или темнее, переключаться между дневным и ночным режимами, активировать ручной или автоматический режим работы, ввести время автоматического отключения (выбрать 1, 2, 5, 10 минут или выключить эту функцию), переключаться между единицами измерения (футами, метрами или наносекундами), а также устанавливать единицы измерения PVF (0.xxx, xx.x%, м/мкс, фут/мкс).

Полусинусоидальная форма испытательного импульса позволяет снизить шумы. Рефлектометры с прямоугольными импульсами имеют более шумные рефлектограммы за счет широкого спектра гармоник. Иногда это даже приводит к невозможности интерпретации рефлектограмм.

Благодаря длительности импульса в 1 нс можно обнаруживать события на расстоянии менее метра. Импульс максимальной длительности в 25 нс позволяет обнаруживать события на расстоянии приблизительно до 3 км.

Рисунок 4: Важным применением рефлектометра CS90 является предварительное испытание кабеля в барабанах на соответствие длины и однородность кривой импеданса

Рисунок 5: Короткое замыкание и разрыв цепи (несоответствие импеданса) приводят к появлению отражений классической формы. При отсутствии изменений импеданса (в случае согласованного импеданса) отражение отсутствует.

Разомкнутый конец кабеля

Согласованный импеданс на конце кабеля

Короткое замыкание на конце кабеля

Заключение

После настройки нескольких основных параметров рефлектометр CS90 компании Tempo Communications очень просто использовать.

Одновременно он отображает «общий вид» кабеля (на нижней характеристике) и все детали с высоким разрешением около точки курсора (на верхней характеристике). При этом экран обеспечивает высокую четкость изображения даже при ярком солнечном свете, что гарантирует пользователю постоянное получение информации о том, что происходит с кабелем. Мертвую зону не нужно принимать во внимание (нулевая мертвая зона).

Очень легко создавать и сохранять в памяти скриншоты и полученные кривые для ведения необходимой документации. А для повседневной жизни кабельных техников больше ничего и не нужно.

Рисунок 6: За счет четкого и понятного экрана настроек все важные параметры рефлектометра адаптируются к потребностям пользователя.

История появления ВОЛС

Это было очень давно. Но тем не менее уже тогда использовали костры. Уже тогда люди могли на расстоянии передать друг другу какую-то информацию. Эта информация, конечно же, была ограниченной, в основном предупреждения об опасности, или согнал к каким-то действиям и т. д. И сейчас используются примитивные способы в армии и на флоте: сигнальные ракеты, маяки, флажки и т. д.

В 1870 г. английский физик Джон Тиндалл продемонстрировал возможность управления света. По физике, курс, наверное, пятого класса, мы учили, что свет распространяется по прямой линии и если есть какое-то препятствие, то мы видим тень. Свет идёт, упирается в какое-то препятствие, не проходит его, обойти его не может. Соответственно, мы видим тень на этом месте. Но нам не говорили, что есть определенные условия, если соблюсти которые, можно добиться распространения света не только по прямой линии, но и по любой заданной траектории. Такой опыт и провёл английский физик Джон Тиндалл.

На приведенном выше видео воспроизведен опыт Тиндалла. Принцип очень простой: свет распространяется по воде, вода – более плотная среда и окружена более-менее плотной средой – воздухом. Если соблюсти такие условия, то свет будет отражаться от границы двух сред: границы воды и воздуха. Таким образом, он не может выйти из воды в воздух и распространяется по струе воды. Этот опыт в своё время сделал прорыв. Стало понятно, что можно использовать не только электрические сигналы в передаче информации, но и оптические. Немного позже А. Г. Белл запатентовал фотофон, в котором направленный свет используется для передачи голоса.

Конечно, это не пошло дальше, не набрало никаких оборотов, потому что имело очень много ограничений. Любые атмосферные осадки: дождь, снег, град, туман уже не давали возможности передавать никакой информации. Но тем не менее он внёс свой вклад в этот опыт. Это ещё раз подтвердило, что можно использовать свет для передачи информации. Воздух как среда распространения света не сильно подходил в данном случае. В 50-е гг. Б. О’Бриеном были разработаны оптические волокна для передачи изображений.

Уже тогда они начали использоваться в медицине для наблюдения внутренних органов человека. Сейчас вы уже видите прогресс и даже операции делаются с использованием таких устройств. Кроме того, наблюдение, диагностика тоже выполняется. Принцип построения был такой же, только есть две среды: есть более плотная среда, есть менее плотная среда. Эти волокна имели очень большое затухание и применялись только потому, что расстояние было достаточно маленькое – метр, два метра вполне достаточно для диагностики внутренних органов человека в медицине. В 1957 г. Г. Голд сформулировал принцип работы лазера. Если подытожить, то у нас на 1957 г. есть какие-то волокна, по которым можно передавать какой-то оптический сигнал и есть какой-то источник света – лазер – достаточно мощный источник света. В результате учёные начали размышлять на эту тему

1966 г. двое учёных Ч. Kао и Ч. Кокхэм опубликовали статью о том, что если взять эти волокна и если взять лазер и достичь затухание волокон менее чем в 20 дБ на километр, то эти волокна можно использовать для передачи информации на большие расстояния. В 1970 г. Р. Маурер с коллегами из Glass Works поверил, можно сказать, в это и сделал волокна с затуханием менее 20 дБ на километр. Более того, на самом деле они имели затухание 4 дБ на километр, то есть намного меньше, чем порог, который указали ученые. Кстати, Corning до сих пор является одним из лидеров производства оптических волокон и различного инструментария для диагностики и монтажа оптических волокон.

В 1977 г. более интенсивно развивается оптическое волокно и в 1977 г. компания AT&Т и JTE установили первые коммерческие телефоны на основе оптического волокна. Это, конечно, была не сильно большая линия, но тем не менее там предавались с достаточно большой скоростью большие объемы информации и как показала практика в то время, очень хорошие достигнуты результаты при помощи этого эксперимента. Поэтому далее ещё более интенсивно стала развиваться эта область и в 1980 г. та же компания AT&Т объявила о проекте волоконно-оптической системы, связывающей между собой два города: Бостон и Ричмонд.

Я на карте попытался изобразить, но, учитывая масштаб карты, то расстояние достаточно большое. Этот проект окончательно показал, что за оптическим волокном, как средой распространения информации, очень большое будущее, что развитие будет очень громадное, что мы и наблюдаем на сегодняшний день. Перейдем плавно к производству оптического волокна.

Это нам тоже даст понятие, когда мы будем рассматривать процессы, которые происходят при передаче информации, мы будем возвращаться к этому моменту.

Как делается оптическое волокно?

Сначала берется кварцевая трубка примерно по масштабу метр длиной, может, чуть больше или меньше, вставляется в зажимы тепломеханического станка. В этом станке трубка вращается со скоростью 60 оборотов в секунду и одновременно с этим двигается горелка под трубкой, которая нагревает трубку до 1600 градусов по Цельсию.

Одновременно с этим в трубку подаются смеси газов – CiCl₄, GeCl₄, BCl₃ и кислород.

При такой температуре, которая обеспечивается горелкой, происходит химическая реакция газов с кислородом в результате чего выпадает осадок в виде белого порошка на внутреннюю часть трубки.

Причём, когда горелка движется в первый раз, осадок опадает в виде белого порошка, а когда во второй раз, он кристаллизуется и превращается в монолитное стекло только повышенной плотности за счет добавок и примесей. Таким образом, горелка движется, и внутренняя часть трубки формируется.

Когда сформирована внутренняя часть трубки, температура повышается за счёт замедления движения горелки и трубка, как термоусадка, превращается из трубки в монолитную заготовку, и эта заготовка уже имеет структуру оптического волокна, такую, как мы и говорили: внутри сердцевина – она имеет большую плотность за счет примесей, которые мы туда вносили, а снаружи – оболочка – это кварцевая трубка. Я забыл сказать, что кварцевая трубка, перед тем как устанавливается в зажимы тепломеханического станка, промывается в кислоте, дистиллированной воде, просушивается, чтобы устранить, убрать все различные примеси: жир, грязь и т. д., чтобы обеспечить чистоту производства. В итоге, когда уже получили заготовку, так называемую предформу, она устанавливается в вытяжную башню ее торец подогревается до тех же двух тысяч градусов по Цельсию (температура плавления стекла).

Заготовка уже начинает растягиваться. В YouTube очень много подобных роликов. По тому же принципу делают конфеты-карамельки. Если вы встречали конфеты с каким-то рисунком внутри, то это сделано по тому же принципу. Сначала делается такая большая толстая заготовка, потом она растягивается до маленьких размеров. То же самое происходит здесь: сушильная печь нагревает, за счёт того, что она нагрета до двух тысяч градусов Цельсия, заготовка растягивается, лазерный детектор работает в паре с детектором натяжения. Они контролируют точность диаметра волокна – 125 мкм. И если лазерный детектор зафиксировал, что диаметр волокна увеличивается, то он даёт сигнал на детектор натяжения, а детектор натяжения сильнее тянет волокно, в результате чего диаметр уменьшается. И наоборот, если зафиксировал уменьшение, лазерный детектор даёт сигнал на детектор натяжения, эту цепь ослабляет и диаметр увеличивается. Для чего я это говорю? Когда мы будем дальше рассматривать процессы, происходящие в волокне, мы будем сталкиваться с тем, что возникает дополнительное отражение и потери из-за неоднородности диаметра волокна. То есть диаметр волокна на самом деле не всегда 125 мкм, он постоянно колеблется в допустимых пределах. Соответственно, при строительстве магистральных линий стараются использовать барабан за барабаном по нумерации, чтобы волокно плавно проходило вдоль линии, чтобы не было: один барабан, первый барабан, а потом пятый барабан, а потом третий барабан, чтобы не было больших перепадов в диаметре волокна. Кроме того, есть такие процессы, как устройство первичного покрытия и сушильная печь.

Зачем это нужно? Оптическое волокно по усилию на растяжение имеет такое же усилие на растяжение, на разрыв, как стальная нить аналогичного диаметра. В принципе это неудивительно. Если взять оконное стекло, обычное и попробовать его разорвать, то я думаю ни у кого не получится. Но стоит нанести хорошую царапину стеклорезом, то разломать не стоит особого труда. То же самое с оптическим волокном. За счёт того, что оно очень тонкое – 125 мкм всего, для того чтобы нанести царапину даже усилий никаких прикладывать не нужно – достаточно коснуться какого-то металлического предмета и я думаю, что микроцарапина уже будет обеспечена. Кроме того, для того чтобы защитить от попадания грязи, пыли и т. д. на поверхность оптического волокна, оно защищается так называемым мусорным слоем. Это акриловый лак, который мы снимаем, перед тем как свалять оптическое волокно. Этот акриловый лак сушится при помощи ультрафиолетового излучения, как стоматолог сушит пломбу, которую только что установил пациенту. Сушится точно также, только в промышленных масштабах и акриловый лак и наматывается на такую катушку – примерно 20 км волокна помещается на такую катушку и в таких катушках волокно отправляется на завод-производитель кабеля, на основе которого делают оптический кабель.

Применение оптоволокна в сети доступа

Оптическое волокно уже достаточно давно применяется. Вначале оно применялось на магистральных линиях. Причиной этому послужила очень большая пропускная способность оптического волокна. К примеру, одно оптическое волокно может обеспечить до 160 спектральных каналов. Если по медной паре 30 каналов, то по оптическому волокну 160 спектральных каналов. Достаточно большую скорость можно передать по одному волокну. Если учитывать, что один кабель состоит не только из одного волокна, а состоит из более тысячи волокон, которые включает, то один кабель может передать очень внушительную скорость. Последнее время очень широко распространено и применение оптического волокна на сети доступа.

По крайней мере большинство сетей доступа построено на базе оптических волокон. Исключение составляют лишь сети классических операторов связи, которые уже давно имеют доступ к каждому своему абоненту по медной паре. Они не сильно стремятся быстро переходить, тем не менее тенденция такая же у классических операторов наблюдается. Все альтернативные операторы, все интернет-провайдеры, все операторы кабельного телевидения уже строят сеть доступа на базе оптического волокна. И лишь в конце все эти сети доступа на этапе, на последней миле, скажем так, используют чаще всего медный кабель.

Если говорить про скорость доступа, то постоянно эта скорость увеличивается независимо от кризисов, каких-то проблем. Если вы помните, 15 лет назад были популярны dial up-модемы. Вечером никому нельзя было дозвониться, когда работали через телефонные сети в интернете. Пока загружается страничка можно было успеть себе сделать бутерброд или покурить, или ещё какое-то дело сделать и всех всё устраивало. Позже скорость увеличивалась, и мы могли позволить себе скачать видео, сначала скачать музыку, видео, прослушать в онлайне, посмотреть видео в онлайне. Качество видео повышалось, количество устройств, которые используются, повышалось. Если раньше использовался компьютер, потом IP-телефоны и телевизоры уже имеют подключение к интернету. Далее этот список будет ещё увеличиваться и увеличиваться, а через какое-то время, возможно, и холодильник, и стиральная машина и другие бытовые устройства будут иметь подключение к интернету и для этого всего требуется постоянное повышение скорости доступа, постоянное расширение полосы пропускания сети доступа. Сейчас, хотя эта картинка уже пятилетней давности, мы на таком этапе, где HDTV передаётся.

Сейчас уже есть такое видео, которое передать можно, скачать можно и даже компьютер проиграть не может и приходится переносить на флешку и смотреть на телевизоре. В общем, прогресс налицо. Не всегда сети доступа могут справляться, пока ещё справляются, но уже некоторые на пределе, с такой скоростью передачи данных, которая необходима.

На ADSL, например, 24 мегабита в секунду ADSL2+ может обеспечить, другие технологии. Очень популярны гибридные сети, как я уже сказал, оптическое волокно используется от оператора до какой-то точки на сети доступа и такое волокно в какую-то точку – x как переменная: это может быть рабочее место, дом, офис и т. д., ящик распределительный. А дальше после этой точки используется медный кабель в зависимости от оператора, от того, кто это делает. Кому-то это удобнее делать на базе коаксиального кабеля, кому-то удобней делать на витой паре, а может, даже XDSL – применять, хотя это редко. Я не встречал такое. Самое перспективное – пассивные оптические сети, которые используют оптическое волокно от оператора до абонента. Почему они называются пассивными? Потому что не используют никаких активных устройств на этапе от оператора и до абонента. Линия пассивная активная, устройство есть только у оператора и у абонента. Причём по одному волокну подключается множество абонентов. Подключаются они при помощи оптического делителя или сплиттера. Этот оптический делитель позволяет делить мощность сигнала между всеми абонентами.

Пассивные оптические сети PON

Чтобы разобраться в терминологии, всё очень просто. Есть FTTB/C/Cab/H кабели (Fiber-to-the-Builing) – волокно в какую-то точку. OLT – оптический линейный терминал. Это оборудование оператора в пассивных оптических сетях. ONT – это оборудование абонента в пассивных оптических сетях, оптический сетевой терминал. Это то же самое оборудование абонента, но групповое, которое позволяет подключать сразу несколько абонентов к одному устройству.

Если говорить про ONT, оптический сетевой терминал, он уже устанавливается в квартире или доме абонента и к нему подключается сразу и компьютер, и телевизор, и IP-телефон. Некоторое время назад была популярна такая концепция – Triple Play, где, например, рассматривается триединство услуги, совмещение в одном кабеле трёх услуг: видео, телефония и передача данных. Всегда операторы были заинтересованы побольше подключить абонентов, тем более абонентов платёжеспособных, которые хотят получать большую скорость и готовы за это платить.

Но стоимость такой системы была настолько большая, что сильно большого развития это не дало. На первом этапе операторы пытались даже немного подвинуть ближе к абонентам активные устройства, образовав тем самым городскую мини-магистраль. Здесь оптический поток мультиплексировался, в этой точке мультиплексировался и раздавались волокна абонентам. При такой структуре необходимо активное оборудование куда-то устанавливать, в какое-то помещение, где будет обеспечена вентиляция, где необходимо присутствие электропитания. Соответственно, нам нужно договориться с ЖЭКом, энергосетью какой-то. Надо обслуживать в крайнем случае это устройство. Соответственно, затраты очень большие, цена не сильно снизилась. Большую популярность оптические сети получили тогда, когда активное оборудование заменили на пассивный делитель. Причем пассивный делитель может сразу подключить к себе 32, 64 и я слышал, что разрабатывается подключение на 128 абонентов по новой технологии. Необязательно пассивный делитель должен сразу делить один сигнал на много. Можно поэтапно делить этот сигнал.

Сначала на два, потом на два, потом снова на два и коэффициент деления необязательно 1 на 32 делится поровну всем. Можно делить с коэффициентом деления 5 на 95, 10 на 90, 15 на 85 и т. д. При помощи таких различных коэффициентов деления можно очень гибко масштабировать эту сеть. Создаётся масса возможностей. Если абонент находится близко, зачем ему сильно большую мощность давать, проще передать мощность абоненту, который находится далеко. Регулируя мощность при помощи сплиттера, можно достучаться до любого абонента.

Топологии оптических сетей

Используя различные топологии за счет того, что различный коэффициент деления, можно, например, использовать топологию «кольцо». Таким образом, идёт сигнал и набирается сюда 10 процентов мощности, сюда, сюда и т. д.

Можно также использовать топологию «шина» и тоже сюда какой-то процент мощности этому абоненту, этому и т. д.

Если используется «звезда», то здесь, конечно, нужно делить поровну на всех. Зачастую не встречается строго какая-то из топологий. Вообще, в реальной жизни используется гибридная топология, которая включает зачастую все указанные здесь. Например, по городу идёт кольцо и с каждого узла кольца выходит «звезда» или «шина». Единственная топология, которая не используется в пассивных оптических сетях – это топология «точка-точка». Нет никакого смысла.

Самое слабое звено в топологии – вот это место и для него стоит обеспечить резервирование.

Повреждение оптического волокна в этом месте сразу не даёт доступа в интернет нескольким абонентам, всем, которые подключены к этому волокну. Поэтому это место надо каким-то образом резервировать. Резервировать обязательно в разных кабелях, которые в разных канализациях, которые лежат в разных путях. Почему я ставлю на этом такое ударение? Просто приходится очень часто общаться с различными компаниями, различными людьми, слышать различные истории, которые доходят иногда до анекдота. Реальные истории показывают, что зачастую большие компании арендуют оптические волокна у разных компаний, те доказывают, что у них свои волокна. Когда происходит обрыв, оказывается, что волокна разных компаний находятся в одном кабеле. Если этот кабель рвётся, то теряется полностью связь и непонятно за что вы платили несколько лет. Например, деньги за аренду волокна у той и у другой компании, когда эти волокна лежат в одном кабеле. Соответственно, следите за тем, чтобы происходило резервирование волокон.

Rак передаётся информация по пассивной оптической сети

Теперь посмотрим, как передаётся сигнал, как передаётся информация по пассивной оптической сети. Если пассивная оптическая сеть предполагает передачу видеосигнала, то используется три длины волны: 1310, 1490 и               1050 нм. Причём 1490 нм используется для передачи голоса и данных от оператора к абоненту. 1550 нм длина волны используется для передачи видео оператора к абоненту. 1310 нм используется для передачи голоса и данных от абонента к оператору. Вы спросите, наверное, а как же видео от абонента к оператору? Каким образом оно передаётся? Видео передаётся в формате данных. Абонент как такового видео не производит. Если мы говорим по Skype, сейчас вы видите, что видео не сильно высокого качества, потому что оно передаётся в формате данных. Под видео здесь понимается мощный видеосигнал, такой, благодаря которому мы смотрим телевидение. Видео высокого качества. Абонент, естественно, не передаёт такого видео, поэтому для них предусмотрена только одна длина волны – 1310 нм. По сути, много и не надо. Мы как абоненты какую информацию отправляем в сеть? Я хочу посмотреть фильм, я хочу скачать страницу. А потом фильм загружается, в основном мы потребители контента, а не его производители. Поэтому сильно большая пропускная способность со стороны частного абонента в сторону оператора не требуется.

Так как оператор, допустим, передаёт сигнал абонентам, он использует одну сеть для данных, одну длину волны. Сплиттер делит, стоит здесь, только мощность, он не разделяет сигналы по меткам каким-то, он всем абонентам отправляет весь сигнал, который на него поступил, учитывая только все коэффициенты деления мощности, которые у него установлены.

В результате вся информация поступает всем подключенным к сплиттеру абонентам и только абонентское устройство уже отфильтровывает, какая информация для абонента является полезной, а какая нет.

Та, которая не нужна ему, — отфильтровывается, и абонент её не получает. К примеру, если все абоненты смотрят один и тот же фильм в данный момент, то этот фильм не передаётся 32 или 64 раза, он передается один раз, только всем абонентам он доходит. За счёт этого экономится пропускная способность.

Так как мы имеем одну длину волны для передачи данных и голоса от абонента к оператору, а абонентов очень много, соответственно, надо как-то разделить между абонентами этот один канал, одну длину волны. Поэтому канал этот организуется по принципу временного разделения канала и каждому абоненту предоставляется определённый тайм-слот – промежуток времени, в ходе которого его абонентское устройство активно и передает информацию в сеть оператору. Отключается абонентское устройство первого абонента, включается второго. Отключается второго — включается третьего и т.д… На самом деле процесс, пока все абоненты что-то передадут, занимает 125 мс, поэтому каждый отдельный абонент не чувствует того, что его абонентское устройство работает непостоянно.

В результате того, как абоненты передали каждый свою информацию, так как она синхронизирована, она выстраивается в такой вот паровозик:

И доходит к оператору, который уже может определить кто, что отправил и что кто кому отправлять в ответ.

Стандарты PON

Самые популярные технологии пассивных оптических сетей: Ethernet PON и Gigabit PON. Здесь указаны скорости, которые обеспечиваются одной другой технологией.

Самая перспективная технология, которая в мире развивается, у нас пока ещё не сильно масштабная, но есть перспективы, это WDM PON. Она обеспечивает передачу к абоненту информации со скоростью 10 Мбит в секунду. Пока такая скорость не требуется, поэтому такая технология не сильно у нас развивается. Эта технология предполагает передачу информации на отдельной длине волны каждому абоненту.

Каждый абонент использует отдельную длину волны для получения контента, информации. Здесь WDM – это как волновое уплотнение, идёт как городская мини-магистраль.

Сплиттер уже здесь стоит необычный – такая призма, которая уже может разделять длины волн: одну длину волны первому, второму, третьему, пятому, десятому и т. д. абонентам. Это как перспектива. Сейчас хотелось бы тоже рассмотреть варианты физического построения сети доступа.

Варианты монтажа пассивных оптических сетей PON

Если вы наверняка встречали или наверняка где-то слышали, что один из вариантов применения пассивных оптических сетей – это различные коттеджные посёлки, которые выстроены вокруг каждого большого города. Если каким-то образом охарактеризовать коттеджные посёлки, то это немного зданий, порядка ста на какой-то ограниченной территории, например, один квадратный километр. Расстояние между зданиями в среднем 30 м, в каждом здании находится абонент и здания выстроены вдоль дорог. Это такая классическая схема коттеджных городков.

Можно применить несколько вариантов построения сети доступа. Первая из них самая прогрессивная и не сильно распространённая в данный момент и поэтому, наверное, самая пока дорогая. Но время идёт и в основном как я замечаю, постоянно удешевляются различные инновационные технологии. Например, вы смотрели видео по производству оптического волокна. В видео, если вы обратили внимание, в конце говорилось, что оптические волокна дороги в производстве по сравнению с медными. Так что сейчас уже с этим можно поспорить. Оптическое волокно сейчас уже дешевле, чем медная пара, потому что для производства оптического волокна нужен кремний, песка в природе достаточно. А для производства медного кабеля нужна медь. А медь – это уже цветной металл. То же самое я думаю, произойдёт и с этим, только немного нужно времени. Что подразумевает эта технология построения? Строится кабельная канализация диаметром 50 мм, в эту канализацию монтируется микротрубочный кабель. Выглядит он вот таким образом.

Внешне как обычный кабель, только внутри вместо пары или волокон находятся просто трубки. Трубки внутри гладкие и в эти трубки уже методом задувки задувается оптическое волокно. Монтаж микротрубочного кабеля в канализации может производиться различными способами или протяжка обычными стеклотрубками или задувкой или другими способами, которые известны. Каждая микротрубка ответвляется при помощи специальных Y ответвителей.

В итоге в квартиру или дом абонента уже приходит не волокно, не пара, а приходит труба, которую можно проложить по принципу, можно и медную пару натянуть при необходимости, как дистанционное питание, например. Можно оптическое волокно, можно два оптических волокна. Это уже по желанию заказчика.

Следующая технология более простая – это построение кабельной канализации трубой с диаметром в 50 мм. Можно сделать прокладку любым способом оптического кабеля и классическая установка разветвительных оптических муфт при возведении монтажа. Пока этот способ самый распространённый, но вместе с тем, если использовать качественные муфты, то муфты достаточно дороги, а сварка каждого волокна тоже стоит денег и, соответственно, всё это тоже выливается в какие-то расходы. Но тем не менее эта технология на данный момент является самой популярной.

Прокладка в грунт бронированного кабеля, установка резветвительных муфт и разведение монтажа.

Здесь и канализацию строить не надо. В коттеджных городках это применяется. Там, где нет кабельной канализации, почему бы и нет. Но тоже нужно монтировать, считать затраты на каждую сварку по муфте.

 См. также:

Инструменты и приборы для монтажа и диагностики волоконно-оптического кабеля (ВОЛС)

Ближайшая и самая вероятная перспектива развития компьютерной техники — «передача эстафеты» от электроники фотонике. Но когда будет передана «эстафетная палочка» от совершенствовавшихся в течение десятков лет технологий передачи и обработки электронных сигналов к только-только зарождающейся технологии передачи и обработки фотонных сигналов, вряд ли кто-либо из ИТ-аналитиков решится дать точный прогноз. Ведь на пути комплексной фотонной разработки компьютера «от А до Я» возникает столько нерешенных (и неизвестно, когда они будут решены) сложных научно-технологических проблем и даже «мелких» инженерных задач, что собрать воедино их для системного подхода к анализу и выработке подходов к решениям — это уже сама по себе сложнейшая задача.

Поэтому в разработках фотонных компонентов для компьютерной техники сейчас создалась ситуация, которая хорошо отражается в высказывании одного из классиков советской науки: «Все мы делаем вид, что делаем то, что нужно, а в действительности делаем то, что можем» (правда, эта мысль универсальна по сути и может быть проиллюстрирована в любых других научно-технических направлениях).

Итак, одной из актуальных задач, стоящих перед разработчиками световодов, которые предназначаются для использования в качестве коммуникационных каналов в фотонных микрочипах, является прохождение фотонов через приграничные слои оптоволокна в окружающую среду (аналог тока утечки в электронных схемах), из-за чего снижается мощность передаваемого светового сигнала, и он даже может «потеряться» на пути к приемному порту.

Особенно «прозрачными» для фотонов, распространяющихся по оптоволокну, являются места резких изгибов световодов — а как без них обойтись в микросхеме с огромным множеством активных и пассивных оптических элементов, которыми будет буквально «напичкан» фотонный чип? И вот эту проблему «утечки» фотонов в местах резких изгибов световодов решила группа ученых, которой удалось разработать диэлектрический метаматериал с анизотропными свойствами, обеспечивающий в световоде эффективное отражение фотонов даже в местах резких поворотов. Международную группу возглавили сотрудники Университета Пердью (США), а различные аспекты исследований и технологических разработок были выполнены учеными Техасского технологического университета, Альбертского университета (Канада), Университета Британской Колумбии (Канада) и Шанхайского института микросистем и информационных технологий.

Разработчики провели серию экспериментов с «напечатанными» фотонными микросхемами, в которых использовались световоды из анизотпропного диэлектрика, показавшие высокую эффективность передачи световых сигналов (без заметных потерь) даже на «перекрестках» световодов.

В прогнозах развития технологий связи практически всех экспертов телеком-отрасли утверждается, что бескабельные сети будут «отбирать» у кабельных сетей все большие доли в коммуникационной инфраструктуре. Особенно заметным будет этот процесс в решениях «последней мили», где с распространением технологий 5G произойдет судьбоносный (с точки зрения повышения пропускной способности каналов связи) переход с диапазонов дециметровых и сантиметровых волн в миллиметровый. Прогнозы экспертов базируются на последних достижениях и тенденциях в технологиях передачи данных, которые наблюдаются в решениях «впередсмотрящих» научно-инженерных коллективов.

Одним из признанных авторитетов в этой сфере является некоммерческая научно-исследовательская организация imec (Interuniversity Microelectronics Centre) с головным офисом в бельгийском университетском городе Лёвене и филиалами в Нидерландах,  Китае, Индии, США и Японии, которая специализируется на разработках  инновационных технологий микро- и наноэлектронных приборов, ориентированных на массовое производство в течение ближайшего десятилетия.

Недавно imec презентовал разработку фламандской компании Pharrowtech (входит в структуру группы imec в рамках работы коммерческого инкубатора) для беспроводных сетей —  модуль фазированной антенной решетки (ФАР), состоящий из 256-ти антенных элементов и 128-ми предусилителей мощности сигнала, рабочая частота которого — 60 ГГц. В настоящее время этот миллиметровый диапазон стандарта 802.11ad, не требующий лицензирования, может применяться для высококачественной связи на расстояниях до 10 м, а с ожидаемым внедрением стандарта 802.11ay радиус действия оборудования диапазона 60 ГГц должен увеличиться до 300 м и тогда он будет использоваться в сетях пятого поколения связи для создания локальных подсетей, которые должны будут обеспечить высокоскоростную передачу данных одновременно по нескольким канала с гораздо лучшей, чем сегодня (в 4G-сетях) эффективностью и надежностью.

Радиоинженеры Pharrowtech считают, что их антенный модуль сможет максимально раскрыть потенциал беспроводной связи, обеспечивая организацию локальных сетей в разы дешевле и быстрее, чем при строительстве волоконно-оптических линий связи.

В том, что регулирование движения автотранспорта по городским улицам необходимо для снижения опасности для жизней автоводителей, пассажиров, пешеходов не сомневается никто. Даже нарушителям правил дорожного движения «по призванию» становится, мягко говоря, не по себе, когда на перекрестке не работают светофоры, нет регулировщика и с четырех сторон накопились километровые очереди, которые не рассосутся без вмешательства дорожной полиции. Совершенствуемая в течение почти столетия система светофоров и дорожных знаков, по сути, стала «застывшим явлением», тормозящим все попытки дорожной полиции снизить аварийность и, соответственно, повысить безопасность участников дорожного движения на перекрестках.

Могут ли что-либо предложить для решения этой вековой проблемы современные информационные технологии? — Над этим вопросом думают во многих научно-инженерных центрах мира. И уже разработаны несколько технологий, которые проходят испытания в городах разных стран. Одна из таких технологий, разработанная конструкторами компании-автопроизводителя Honda в совместном проекте с инженерами концерна Siemens, недавно подошла к этапу дорожного тестирования в городе Мэрисвилл (США, штат Огайо).

Германско-японская команда, несколько лет работающая над созданием аппаратно-программного комплекса, реализующего технологию V2X (vehicle-to-everything), которая должна распознавать объекты дорожной инфраструктуры (столбы, бордюры, парапеты, ограды и т. д.), транспортные средства (автомобили, мотоциклы, велосипеды), пешеходов и животных, прогнозировать траектории и скорости их движения и пересылать эти данные во все находящиеся поблизости автомобили.

Разработчики комплекса расширили «поле наблюдений», которое должны «обозревать» автомобили, оснащенные оборудованием V2X, дополнив системы наблюдения, находящиеся в автомобилях, внешней системой наблюдения за автомобилями и пешеходами, скрытыми от видеокамер автомобилей зданиями. Внешняя система наблюдения состоит из установленных вблизи светофоров видеокамер, которые просматривают пересекающиеся улицы на несколько десятков метров от перекрестка. Для тестирования движения по оснащенному таким образом перекрестку исследователи компании Honda оснастили около двухсот автомобилей своих сотрудников мониторами, на которых отображается информация, предупреждающая водителей о движении объектов на улице «за углом» — вне перекрестка. Например, к перекрестку «летит» лихач, приближается машина медицинской помощи, пешеход переходит улицу на красный свет светофора.

Обо всем этом водитель узнает до того, как увидит «уже наступающую» опасную ситуацию своими глазами. И такое предупреждение позволит ему заблаговременно принять меры по исключению ее катастрофического развития.

Разработка перекрестка, оборудованного системой V2X, является частью проекта 33 Smart Mobility Corridor, который заключается в оснащении 35-мильного участка автотрассы №33 технологиями «умной мобильности». Этот участок соединяет города Мэрисвилл и Дублин с кампусом компании Honda в Северной Америке и вдоль этого «коридора» с высокой интенсивностью автомобильного движения расположено большое количество промышленных предприятий, R&D-фирм и логистических компаний штата Огайо.

Телеком-операторы всех стран наперебой сообщают о пробных испытаниях оборудования и сетей технологии 5G, соревнуясь в достигнутых ими рекордах скоростей передачи данных. Как правило, высшей планкой в этом соревновании указывается 5 Гб/с, но это в условиях небольшого количества одновременно подключаемых к сети 5G абонентов и при других показателях функционирования сетей, обычно нереальных в «суровой практике».

Так что, скорее всего, первых счастливых обладателей смартфонов с поддержкой технологии 5G «окатят холодным душем»: скорости скачивания тяжелых видеофайлов и потокового видео окажутся намного ниже рекламируемых сегодня. Эксперты DIGITIMES Research (исследовательского подразделения тайваньской компании DIGITIMES Inc.) прогнозируют, что мечты о скором раскрытии возможностей технологии 5G «гарантированно не сбудутся»! По их расчетам, менее 1/5 от суммарного мирового количества новых моделей мобильных устройств к 2022 году смогут работать в сетях 5G.

Главной причиной такого грядущего «мобильного неравенства» специалисты называют то, что ни один из сегодняшних вендоров не сможет выпустить модем с поддержкой 5G по-настоящему доступным для большинства смартфонов. То есть поддержку технологии 5G получат только «топовые» мобильные устройства, а они, естественно, попадут только людям с высокими доходами и фанатам, готовым пожертвовать всеми благами жизни (или залезть в долги) ради обладания 5G-девайсами. Безусловно, 5G-модемы со временем подешевеют, но общедоступными они станут не ранее, чем через 5 лет с момента поступления в продажу первых 5G-смартфонов «неподъемных по цене» для среднестатистических граждан.

Все должны понимать, что «для вступления в клуб 5G» придется купить девайс, поддерживающий технология следующего поколения. Но давайте вспомним, как это происходило при распространении технологии 4G. Смартфоны с ее поддержкой поступили в продажу до того, как сети 4G обзавелись полной функциональностью, в результате чего обладатели 4G-смартфонов были недовольны полученными ими сервисами. С внедрением технологии 5G ситуация обещает «быть обратной»: производители смартфонов начнут выпускать модели с поддержкой 5G только после того, как соответствующие сети «наберут силу». А значит, на первых порах операторы мобильной связи будут работать «себе в убыток», что приведет к затягиванию процесса перехода от поколения к поколению.

Технология 5G обеспечит более высокие скорости передачи в основном за счет освоения миллиметрового диапазона длин волн, для которого характерны малые радиусы действия. То есть операторам придется построить значительно больше базовых станций (пусть и не дорогих), чем при освоении технологии 4G, использующей дециметровый и сантиметровый диапазоны длин волн. Постройка же большого количества базовых станций, очевидно, экономически целесообразна только в густонаселенных районах и мегаполисах. А в малонаселенной сельской местности ни один из операторов не решится строить «густую сеть станций», которая будет приносить мизерные прибыли и не окупится по определению. Так что, когда говорят о «прогрессе» в области мобильной связи, который будет обеспечен технологией 5G, нужно понимать, что прогресс-таки будет, но будет он только для «избранных категорий» (вначале — по доходам, а затем — по месту жительства) населения страны.

См. также:

• Какие суммы из цены каждого 5G-смартфона будут отчисляться Nokia, Qualcomm, Ericsson и Huawei
• Какие скорости передачи данных показали первые 5G сети, запущенные в Франкфурте и в Сан-Франциско
• Сети 5G в России будут строить на отечественном оборудовании. Куда ещё пойдет новое «железо»?

Скандал с нашумевшим заявлением агентства Bloomberg о шпионской киберсети, созданной спецслужбами Китая путем встраивания в электронные устройства, производимые на территории КНР американской компанией Super Micro Computer, Inc., еще не утих после опровержений сотрудников Amazon, Apple, Super Micro, китайского правительства и даже некоторых киберэкспертов, высказывания которых были, по их утверждениям, искажены в публикации Bloomberg.

Но, скорее всего, описываемая Bloomberg ситуация со «шпионским зернышком риса», скрытым в недрах многослойных печатных плат (МПП), вполне возможна, и потому дальновидные ИТ-специалисты готовят инструменты обнаружения в МПП подозрительных узлов и компонентов, который могут быть «резидентами» промышленных и военных разведок. По-видимому, первая в мире технология поиска и детектирования «жучков», в которых нет необходимости для функциональности анализируемых электронных устройств, разработана во Флоридском институте исследований кибербезопасности (Florida Institute for Cybersecurity Research — FICS, входит в структуру Департамента электротехнического и компьютерного инжиниринга Университета Флориды).

ИТ-специалисты FICS создали прототип полуавтоматической системы зондирования структуры электронных цепей, сформированных в производственном процессе изготовления многослойной печатной платы. От начала работы этой системы до получения ее «вердикта» — есть или нет в МПП «противоестественные» компоненты (и указание на них) — требуется от нескольких секунд до нескольких минут (в зависимости от сложности анализируемого объекта). Исследовательские блоки системы — видеокамеры, микроскопы, рентгеновские аппараты — передают полученные ими данные в блок предварительно обученного искусственного интеллекта (ИИ), в котором выполняется анализ структуры электронного устройства и ее компонентов для определения соответствия установленных в ней электронных компонентов и связей между ними информации, зафиксированной в конструкторской документации разработчика.

Первым этапом поиска возможных несоответствий является выполнение фотосъемки высокого разрешения (с помощью микроскопа) лицевой и тыльной сторон МПП. Затем в исследование вступает послойная рентгеносъемка внутренностей многослойной платы, позволяющая выявить все соединения на промежуточных слоях МПП и «нелигитимные» компоненты. Направленный в блок ИИ массив 2D-снимков (видео- и рентгеновских) «сшивается» в нем в одно 3D-изображение печатной платы (в настоящее время система способна работать с 12-слойными ПП). И это контрольное изображение сравнивается с изображением, созданным в конструкторском бюро компании разработчика.

Но, оказывается, что есть еще возможность аппаратного кибервзлома электронного устройства без внедрения в него дополнительных (шпионских) компонентов: можно, например, изменить номиналы резисторов и емкостей, а также конфигурацию соединяющих их проводящих дорожек для того, чтобы придать некоторым узлам электронных цепей чувствительность к приему внешнего радиосигнала с определенными характеристиками. А через эти узлы можно будет налаживать радиосвязь с «заинтересованными лицами» (то есть, контрольное 3D-изображение МПП может показаться идентичными первоначальному дизайну, и киберлазейка не будет обнаружена.

Технология выявления этой хакерской технологии — следующая задача, поставленная перед ИТ-специалистами FICS.

Дискуссия между сторонниками и противниками широкого использования искусственного интеллекта (ИИ) в качестве замены работников различных профессий проводится уже несколько лет, причем убедительные аргументы в пользу как оптимистических, так и пессимистических прогнозов практически «уравновешивают» противоположные точки зрения. Но безотносительно к тому, как развивается эта дискуссия, технологии ИИ продолжают внедряться в самые разнообразные сферы человеческой деятельности в производстве, финансах, науке, образовании, медицине, юриспруденции, сельском хозяйстве — во всех сферах экономики.

Каждый участник дискуссии отстаивает свою позицию разумными доводами, против которых и возразить-то бывает очень трудно. Но его оппонент приводит свои аргументы, с которыми так же тяжело не согласиться (как тут не вспомнить ироническую сентенцию великого Иоганна Гете: «На мир мы все по-своему глядим и каждый прав с воззрением своим»). В таких довольно сложных «для разбирательства» условиях, по-видимому, нужен своеобразный третейский судья, способный «возвыситься» над узкопрофессиональными взглядами и оценить грядущее влияние ИИ на мировой рынок рабочей силы с точки зрения постороннего, но «понимающего тему» наблюдателя. Таким третейским судьей, вердикту которого, безусловно, доверяют, может выступить консалтинговая компания, обладающая большим опытом работы в различных сегментах мировой экономики.

И вот именно такая компания — PricewaterhouseCoopers (PwC) — недавно опубликовала свое исследование о влиянии искусственного интеллекта на спрос рабочей силы в различных профессиях. Главный вывод, сделанный аналитиками PwC, напоминает ломоносовскую интерпретацию закона сохранения материи — «ежели, где убудет несколько материи, то умножится в другом месте…»: «сокращение рабочих мест вследствие внедрения ИИ в одних секторах экономики будет сопровождаться пропорциональным увеличением рабочих мест в других секторах»! То есть при нарастающем внедрении технологий искусственного интеллекта суммарная потребность мировой экономики в человеческих ресурсах не снизится, а некоторых областях даже существенно повысится.

Безусловно, использование технологий искусственного интеллекта приведет к «отмиранию» профессий, в которых искусственный интеллект превзойдет возможности квалифицированных специалистов. Однако ИИ, по мнению экспертов PwC, «запустит» создание новых производственных связей, необходимых для эффективной работы искусственного интеллекта, благодаря чему появятся новые неизвестные сегодня профессии.

По расчетам аналитиков PwC, внедрение технологий искусственного интеллекта окажет наибольшее влияние на здравоохранение (медицинские услуги, фармацевтика, медстрахование) и автопром (ремонт, обеспечение запчастями, производство комплектующих, повышение мобильности за счет «автопилотов»). За этими сферами (по убывающей влияния ИИ) следуют финансовая отрасль, транспорт и логистика, ритейл, энергетика и промышленное производство. Но стоит еще раз подчеркнуть, что благотворное влияние ИИ на бизнес в этих сферах (как, впрочем, и в других, менее подверженных внедрению ИИ), не будет сопровождаться снижением спроса на рабочую силу, а создаст условия для ее профессиональной «переориентации».

С октября 2013-го по апрель 2014-го года НАСА провела серию экспериментов по изучению «атмосферы» Луны, исследовательским инструментом в которых служила «Лунная лазерная демонстрационная коммуникационная система» (Lunar Laser Communications Demonstration — LLCD), разработанная и изготовленная в Лаборатории Линкольна — научно-исследовательском подразделении Министерства обороны США, работающем в структуре Массачусетского технологического института.

Радиопередающее оборудование LLCD передавало данные измерений на космический аппарат, выведенный на околунную орбиту, с которого они транслировались со скоростью 622 Мб/с в центр НАСА (на расстояние около 380 тыс. км). Эта «космическая установка» недавно модифицирована ее разработчиками для организации системы подводной связи.

Поскольку вода рассеивает свет, создание надежной оптической связи с помощью LLCD значительно сложнее, чем в условиях «космического вакуума». Необходимо сверхвысокая точность фокусировки лазерного луча, которой добиться известными способами (как с помощью GPS-технологии, плохо работающей в водной среде, так и с помощью инерциальных навигационных технологий, накапливающих погрешность измерений) попросту невозможно. А без определения точных координат «мишени» — приемника оптического луча — включать лазерный передатчик LLCD бесполезно. Поэтому инженерами МТИ разработана дополнительная «система наводки» лазерного луча LLCD, представляющая собой лазер малой мощности, который сканирует подводное пространство в поисках фотоприемника, а когда он его находит, выполняется «захват цели», посылается контрольный сигнал, после чего излучатель передатчика LLCD и фотоприемник устанавливаются «с прицелом друг на друга» собственными системами автономного перемещения, которые в дальнейшем не дают этому прицелу сбиться. И только после этих подготовительных операций по узкому лазерному лучу с передатчика LLCD начинается передача данных.

В плавательном бассейне, где прозрачность воды поддерживается по олимпийским требованиям, настройка оптической связи заняла около секунды, а за время сеанса связи (длительность его поддержки исследователями не указана) удалось передать несколько сотен гигабайт данных. Теперь американские инженеры готовятся проверить, удастся ли повторить «бассейные достижения» в прибрежных океанских водах на расстояниях от 100 м и более.