«Любопытство невозможно как следует удовлетворить, не дотронувшись рукой до заинтересовавшего тебя предмета»
Кобо Абэ, «Человек-ящик»
Представители индустрии мобильной связи, ведущие разработки шестого поколения последней, утверждают, что сети 6G сотрут границы между цифровым и физическим мирами, а также с их человеческим их восприятием. И это станет могучим толчком к пробуждению сверхчувственных переживаний, если кому-то как всегда чего-то не хватает. Попутно человечество войдет в эпоху Интернета всего (Internet of Everything, IoE), когда все сущее от мизерного датчика какой-либо физической величины или нейроимпланта до целого завода и от робота-андроида до исполина духа и вершины эволюции будет непрерывно коммуницировать друг с другом, причем не без участия искусственного интеллекта (ИИ), так или иначе присутствующего во всех участниках указанного процесса. Сейчас мы можем общаться только с помощью аудио и видео, но мы не можем касаться объектов и перемещать их. Однако это станет возможным благодаря объединению периферийных вычислений, робототехники, ИИ, дополненной реальности и коммуникаций 6G. Интернет следующего поколения сделает коллективными навыки точно так же, как Интернет сделал коллективной информацию.
Иначе говоря, наш «исполин духа», а, точнее, его представители из индустрии мобильной связи, решили в очередной раз подтолкнуть планетарную эволюцию с помощью новых технологий, создавая, по сути, параллельную реальность для человека, соединив все сущее каналами связи. Собственно, и человека уже скоро можно будет определять, как робота биологического типа, являющегося венцом исторической, вернее, технологической эволюции. Да и вместо этого человеко-робота можно будет использовать его виртуальную голографическую модель, которой можно попросту пожать руку благодаря установлению тактильных связей для имитации прикосновения посредством сети 6G. В общем, сети 6G предназначены отнюдь не только для перемещения контента.
Чтобы построить беспроводную сенсорную сеть для дистанционной сенсорной передачи, ученые разработали электронную кожу считывания/воспроизведения тактильных ощущений. Благодаря встроенному массиву беспроводных тактильных датчиков и тактильной обратной связи в электронной коже ощущение прикосновения может быть синхронизировано и передано непосредственно с одного устройства на другое.
Ожидается, что в XXI веке настоящий рост производства Индустрии 4.0 начнется тогда, когда сперва в средствах связи (как же без этого), а затем в здравоохранении и образовании услуги будут трансформированы в такие изделия, которые ввиду того, что к ним перешли функции, прежде выполняемые людьми, можно более удачно назвать объектами. Объект, машина, инструмент, оборудование – здесь трудно подобрать слово, которое точно передавало бы смысл нового индустриального общества. Благодаря компьютеру все больше и больше объектов будущего приобретет способность двигаться, разговаривать, работать. Тогда они будут больше похожи на машины и инструменты. Все эти объекты превратятся в продолжение органов чувств человека, функций его организма.
Казалось бы, вторгаясь в жизнь человечества, указанные объекты несут целую вселенную товаров, которые на первый взгляд находятся в полном беспорядке и не связаны друг с другом. Но на самом деле они объединены одним направляющим принципом – так или иначе все они созданы для манипуляции информацией — образами, формами, звуками, прикосновениями, причем делают это на громадных скоростях, трансформируют услуги, оказываемые вам другими людьми, в предметы, одновременно полезные и портативные, производимые в ходе индустриального процесса.
Прогнозы на 2020-е годы говорили нам о том, что будут созданы и найдут практическое применение многие сервисы, основанные на киберфизическом слиянии, а в 2030-х возникнет потребность в ещё более совершенных системах такого рода. Передача и обработка — фактически в отсутствие задержек — значительного объёма информации между цифровым и физическим пространствами позволят организовать более тесное сопряжение этих областей — так, что в конечном итоге киберпространство и физическая реальность сольются в единую среду без каких бы то ни было «зазоров».
Для человека интерфейсами киберфизического слияния станут носимые гаджеты или же размещаемые внутри тела высокотехнологичные микроустройства на манер нейроимплантов (немедни они уже заработали). Люди станут взаимодействовать не через киберпространство (как совокупность каналов передачи данных) с объектами реального мира, но с самим киберпространством. То есть со средой, органично интегрирующей
полностью адекватные действительности цифровые двойники этих объектов:
транспортных систем, строительного оборудования, станков, камер видеонаблюдения, различных датчиков. Такое взаимодействие будет обеспечивать безопасность, решать социальные проблемы и поддерживать благополучную жизнь людей».
Детали на данный момент не имеют значения: понятно, что, если такого рода слияние цифрового и реального миров действительно сможет быть реализовано, по силе притягательности и по практической выгоде оно окажется вполне сопоставимым с самим появлением мобильной связи, освободившим человека от привязки к стационарному телефону (а позже и компьютеру) как средству коммуникации. Достаточно только представить, какими станут VR-игры, онлайн-совещания или концерты с эффектом присутствия, спортивные состязания, приложения для знакомств и пр. с дополнениями тактильных ощущений. Причем многое будет впервые, и новые ощущения надо еще придумать.
Важно подчеркнуть, что сам принцип киберфизического слияния подразумевает действительно неразрывную связь между реальным объектом и его цифровым двойником. В наши дни эта связь опосредована: как раз вследствие того, что каналы обмена данными не всегда достаточно широки, а задержки при распространении сигнала довольно значительны, невозможно облепить, если можно так выразиться, некий объект (и тем более сложную многосоставную систему) таким количеством датчиков и актуаторов, чтобы его цифровая копия в любой момент времени оказывалась в точности адекватной его же реальному состоянию. Вот в сетях 6G предстоит сделать это невозможное возможным.
Стандарты же 6G и разрабатываются именно с расчётом на то, чтобы сделать эту сказку былью. Удастся ли воплотить столь амбициозную задачу в реальности — уже всегото через семь лет, — покажет время и, конечно же, успех в разработке такой экономической модели предоставления сотовых сервисов шестого поколения, которая сделает для операторов мобильной связи максимально выгодным внедрение соответствующих сетей. Ясно, однако, что, если всё перечисленное получится реализовать, мир вокруг нас однозначно перестанет быть прежним — по крайней мере, мир в пределах зон покрытия 6G.
Вы спросите – кому будет нужна, к примеру, передача тактильных ощущений? На сей счет уже существует довольно много предположений и даже вероятных бизнесмоделей. Прежде всего, с помощью сетей 6G создается т.н. «голографическое общество высокой точности», в котором голографическое присутствие позволит удаленным пользователям присутствовать в визуализированном пространстве. Например, это могут быть технические специалисты, выполняющие удаленный ремонт и устранение неисправностей, врачи, выполняющие удаленные операции или лекторы, производящие дистанционное обучение. Потенциально все они могут извлечь определенную выгоду из воспроизведения голографического изображения.
Как предсказывают футурологи, в скором времени мнение человека перестанет быть важным, потому что многое будут решать машины, вооруженные ИИ. В определенный момент, получив приглашение на видео конференцсвязь, вы уже не сможете отличить реальных собеседников от их виртуальных копий, которым, в отличие от живых, но на экране, вы сможете без труда пожать руки даже во время какой-нибудь эпидемии. Впрочем, в корпоративных коммуникациях отнюдь не прикосновения являются самым важным, поэтому они могут восприниматься как лишние затраты.
Различные сенсорные ощущения, создаваемые специализированными исполнительными устройствами, могут быть объединены с голограммами, реализуя тактильный функционал сети 6G. К примеру, использование голограмм в качестве средства коммуникации в мобильных устройствах совместно с функцией распознавания эмоций позволит контролировать психическое здоровье абонентов и будет способствовать социальному общению. Применительно к другим аспектам здоровья тактильные возможности сети 6G можно было бы использовать не только при дистанционной постановке диагноза, но теоретически даже при проведении хирургических операций. Вряд ли это будет целесообразным при удалении зубов, но в каких-нибудь более серьезных операциях с дистанционным и притом непосредственном участием какого-нибудь крупного хирурга. Основной проблемой, которую необходимо будет решить применительно к хирургии – QoS в части скорости передачи данных и, главное, задержки. Ну а чисто коммуникационные проблемы с сетевым каналом связи могут вообще стать фатальными для пациента.
Что касается частной жизни, то знакомства в чате приобретут качественные изменения. Ну а вмешательство ИИ в процесс подбора партнера вообще кардинально изменит процесс. Нейросеть создаст его прекрасным и удивительным. Уже была создана и размещена в Интернете виртуальная личность женского пола, на которую подписались сотни тысяч людей, проявляли интерес и верили в реальность. Он/она будут внешне прекрасны, строить с вами увлекательный диалог, отвечать всем вашим взглядам об идеале мира и личности. А ведь можно создать даже улучшенного самого себя, чтобы всегда иметь возможность о чем-нибудь поговорить с умным человеком. Хотите поговорить с кемнибудь повыше вплоть до руководителей государств? – Нейросеть также предоставит вам эту возможность, проанализировав огромные массивы информации о запросах населения и сгенерировав комплект идей для их удовлетворения.
Или вот в Китае всё больше девушек «заводят отношения» с виртуальными мужчинами с помощью чат-бота с ИИ. Так они создают парней своей мечты и проводят с ними все больше времени. Ожидается, что в ближайшее время данный тренд наберёт силу во многих регионах мира. Без сомнения, дополнение данной сферы отношений голографией и тактильными способностями произойдет автоматически при первом же появлении такой технологической возможности.
Дальнейшие мечты создателей цифрового мира после создания цифровых двойников всего сущего – полностью оцифровать человека, создав его аватар и переместив в базу данных абсолютно все о нем, включая геном. Разумеется, все это будет сделано с благими целями и во имя всего прогрессивного человечества. К примеру, сравнив аватар типичного представителя цифрового класса с его оригинальными (и во многом дистанционными) анализами и пропустив результат сравнения через цифровую платформу с искусственным интеллектом, можно быстрее поставить диагноз и вылечить или немного подкорректировать его физического хозяина.
Владелец социальной сети Meta (та, что считается в РФ экстремистской организацией) Марк Цукерберг позиционировал ее, как виртуальную метавселенную, куда со временем перейдут миллионы пользователей со всего мира. Зачем им это? К примеру, реальный мир и населяющие люди превратятся в нечто ужасное (что, собственно, и можно наблюдать в целом ряде стран), куда, мол, не захочется возвращаться. Ну а в метавселенной все хорошо, Meta в настоящее время является лидером на рынке виртуальной реальности, а продажи её гарнитур Quest занимают подавляющую часть рынка США, согласно данным исследовательской компании Circana. Несмотря на то, что продажи гарнитур виртуальной реальности и очков дополненной реальности в США упали в 2023 году почти на 40 % по сравнению с 2022 годом, Meta надеется, что гарнитура Quest 3 вдохновит разработчиков на создание привлекательных приложений и игр, использующих так называемую функцию сквозного доступа устройства, что позволит создавать впечатления дополненной реальности, сочетая цифровую графику с реальным опытом. Как нельзя кстати будет здесь и передача тактильных ощущений от сетей 6G, поверх которых придут обитателям метавселенной и все остальные обещанные цифровые удовольствия.
А вот уже первый пациент с имплантом от Neuralink смог силой мысли управлять компьютерной мышью и полностью восстановился после операции. Об этом заявил основатель стартапа Илон Маск, который отметил, что пациент перемещал курсор мыши по экрану, просто думая об этом. Напомним, что в конце января компания Илона Маска Neuralink впервые в мире вживила имплант Telepathy в человеческий мозг. Разработчики утверждают, что он поможет человеку силой мысли, телепатически, управлять телефоном или компьютером. Остается добавить, что теперь силой мысли можно прикоснуться к собеседнику, и он это почувствует.
Однажды старший вице-президент компании Intel Раджа Кодури в своем блоге на сайте компании написал, что именно метавселенная, этакая цифровая среда, сотканная из виртуальной и дополненной реальностей (VR/AR), неотличимых от обычной, станет следующим шагом после Интернета. Правда создание виртуальной и дополненной реальности одновременно для миллиардов людей потребует в 1000 раз большей мощности, чем есть сегодня. Зато теперь появилось место, куда, наконец-то, можно переселить всю эту уставшую и разуверившуюся молодежь. Ведь она не перестала быть цифровой и не вышла из Интернета. А в метавселенной люди смогут взаимодействовать и общаться также, как и в обычной реальности, но только в цифровом виде. И им будет, чем заняться в метавселенной. И времени хватит. К тому же кое-кто уже давно предсказывал формирующемуся цифровому классу обретение в компьютерной среде цифрового бессмертия. Уже сегодня компьютерная анимация в фильмах и видеоиграх почти неотличима от реальных видеоматериалов, а технологии виртуальной VR/AR стремительно развиваются. И пандемия коронавирусной инфекции только ускорила развитие подобных технологий. Почему бы немного не доработать их до полного, так сказать, соответствия реальности. Ну а соответствующий антураж для той реальности создать тоже будет кому.
Чтобы поместить человека в полностью виртуальную среду, нужно создать его убедительные цифровые образы с реалистичной одеждой, волосами, оттенками кожи, осанкой и реалистичными прикосновениями — все это должно отображаться в реальном времени и постоянно синхронизироваться с множеством датчиков, следящих за объектами реального мира. Причем это будет нужно не для двух людей, а для сотен миллионов пользователей одновременно. Как минимум, существующих вычислительных мощностей, сетевой инфраструктуры и средств для хранения данных попросту недостаточно, чтобы всё это реализовать. Будут нужны вычислительные возможности на несколько порядков более мощные, в 1000 раз по сравнению с текущим уровнем.
«Мы верим, что мечта о предоставлении вычислительной мощности в один петафлопс (1015 операций в секунду) и одного петабайта (1 млн Гб) данных в милисекунду каждому человеку на планете вполне достижима», — оптимистично закончил свои размышления Раджа Кодури. По сути, один из топ-менеджеров Intel говорит здесь о создании некоего подобия «матрицы» в реальном мире и сетует при этом, что пока это, к сожалению, невозможно. При этом очень важно понимать, что он не просто высказывает свое личное мнение, он говорит о направлении развития такой крупной ИТ-компании, как Intel. Иначе говоря, тем самым прогнозируется будущее для всего человечества, поскольку вслед за Intel и Meta пойдут и все остальные творцы «цифрового мира». И сделают всем нам «красиво», направив на реализацию всей этой «красоты» гигантские (если не сказать – фантастические) вычислительные мощности, которые еще только предстоит создать за деньги, которые еще только предстоит всем нам заработать. А в остальном все хорошо…
Исследования беспроводных систем 6G в настоящее время находятся в центре внимания большого количества публикаций в журналах и конференциях, основных докладов и панельных дискуссий на ведущих конференциях / семинарах, а также в рабочих группах органов по стандартизации, таких как Международный союз электросвязи (ITU). Для подавляющего большинства этих исследований объем работ варьируется от характеристики потенциальных вариантов использования 6G и определения их требований до анализа возможных решений, в частности, для физического стека взаимодействия открытых систем (OSI).
Сегодня в международных профильных организациях, включая Международный союз электросвязи (МСЭ), проходит целостное обсуждение новых вариантов использования тактильного Интернета, которое классифицируется по пяти кластерам: Здравоохранение 4.0, Промышленность 4.0, Интеллектуальное автомобилестроение и Сравнительное вождение и телеоперации, чтобы понять соответствующие критические технические требования к QoS и QoE, где QoE (Quality of Experience) — программный компонент, предназначенный для сбора и анализа статистических данных, по которым оценивается качество предоставляемых услуг с точки зрения абонента, его восприятия от пользования теми или иными услугами оператора связи. При этом подробно обсуждаются основные проблемы тактильного Интернета, включая непосредственно тактильные, а также интеллектуальные, коммуникационные и вычислительные, которые необходимо решить для предоставления услуг тактильных ощущений.
В изложенном выше мы уделили много места для понимания, для чего именно будут нужны сети мобильной связи очередного поколения, а не для новых радиочастот, новых модуляций и новых архитектур, потому что и так понятно, какие огромные ресурсы и усилия разработчиков для этого понадобятся.
В целом экосистема 6G будет иметь широкий диапазон частотных диапазонов от менее 6 ГГц до 1 ТГц. Разумеется, сегодня существуют в том числе и физические ограничения, которые необходимо преодолеть для реализации рабочих систем в указанных диапазонах. В настоящее время обсуждаются фундаментальные изменения, которые потребуются в базовых сетях будущего, такие как редизайн или значительное сокращение транспортной архитектуры, которая служит основным источником задержки для чувствительных ко времени приложений. Это, к примеру, резко контрастирует с существующими иерархическими сетевыми архитектурами, которые не подходят для реализации многих ожидаемых услуг 6G. Сегодня известны три примера архитектурных инноваций 6G.
Сети 6G будут сосредоточены в основном на границе сети. Каким бы мощным ни было центральное облако и большие ЦОДы, а информация, по большей части, будет обрабатываться на границе сети (Edge Computing). Так что тренд граничных вычислений будет определяющим в том, как полностью раскрыть потенциал 6G хотя бы в части передачи тактильного взаимодействия.
Сети 6G будут более открытыми сетями, их открытая архитектура будет способна эффективно, по требованию, менять модули в радиосети так, и даже другие вышестоящие уровни, например, транспортный, как это нужно для наиболее эффективного предоставления той или иной услуги.
Сеть 6G будет более «расшареной» (shared), то есть доступ к её сервисам, услугам, приложениям будет более свободным, а сама инфраструктура, как и спектр беспроводных сетей доступа 6G, будет динамически «нарезаться», чтобы облегчить формирование приложения из нескольких модулей и снизить тем самым стоимость развёртывания и обслуживания инфраструктуры.
Разумеется, все мы ждем воплощения 3D-визуализации, которая уже была обыграна в фантастических фильмах. Причем эту картинку можно будет не только посмотреть со всех сторон, но потрогать и переместить объект в виртуальном пространстве. Однако 6G – это пока еще не телепортация, для реализации которой человечество еще слабовато в понимании физической основы мира.
Ну а что касается голограмм, то скорость для их передачи требуются очень высокие (по крайней мере, на сегодняшний день). Помимо стандартных свойств видео, таких как цвет, глубина, разрешение и частота кадров, голографические изображения потребуют передачи с нескольких точек обзора, чтобы учесть изменение наклона, углов и положений наблюдателя относительно голограммы. В качестве чисто технического откровения приведем такой пример: если человеческое тело нанесено на карту с размерами 10×10 см, тогда человеку ростом 190 см для функционирования его голограммы может потребоваться скорость передачи 4,32 Тбит/с. Разумеется, это не только значительно больше, чем могут предоставить современные сети 5G, но даже значительно больше, чем сегодня вообще мы можем себе представить. Остается добавить, что данный ресурс нужно будет еще и оплатить.
К тому же с выходом 6G, ориентированном на терагерцовые частоты, возникнут большие проблемы при создании нового оборудования. Для более «быстрых» устройств также потребуются более совершенные полупроводниковые технологии, а также эффективные технологии энергопотребления. Впрочем, есть ощущение, что все приведенное выше однажды появится, и это лишь вопрос времени. Другой вопрос – как мы всем этим воспользуемся. Вряд ли все это только для того, чтобы потрогать что-нибудь, вложив в разработку многие миллиарды различных инвестиций.
Кстати, а почему бы ИИ сразу не сгенерировать кастомизированные тактильные ощущения на приемной стороне в рамках генерации каких-нибудь виртуальных псевдотактильных ощущений? Во всяком случае, это будет еще одной темой для размышления.