Учёные московского Физтеха разработали технологию, которая позволяет печатать на 3D-принтере надёжные и дешёвые в производстве антенны для вышек связи 5G
Эта инновационная технология, при её массовом внедрении, подтолкнула бы развитие сетей самого современного стандарта мобильной связи в России.
Руководитель лаборатории радиофотоники Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ Дмитрий Филонов объяснил, что способ печати предполагает создание пластиковой основы, которая затем покрывается оболочкой из металла высокой электропроводимости, после чего пластиковая сердцевина изымается, оставляя лишь внешний металлический контур. Таким образом можно создавать высокоточные и достаточно надёжные антенны с низкой стоимостью производства. Казалось бы, у этого проекта, являющего собой успешный пример пресловутого импортозамещения, должны быть широкие перспективы для развития. Однако это как раз неочевидно, поскольку дальнейшая судьба самих сетей 5G остаётся весьма туманной. Неясно, будет ли пользоваться спросом инновационная разработка московских учёных.
Стандарт связи пятого поколения имеет неоспоримые и впечатляющие преимущества перед распространёнными сегодня 3G и 4G. Эти сети в разы увеличивают скорость передачи сигнала и его надёжность. Сферой применения новой технологии становится как простое пользование интернетом, особенно в работе с видеоконтентом, так и цифровые процессы бизнеса и государственных органов. Сети 5G позволяют развивать «интернет вещей», включающий в себя так называемые умные дома и умные города. Способность быстро обрабатывать огромные массивы данных пригодится, в частности, в мониторинге и регулировании дорожного трафика в мегаполисах, организации беспилотного транспорта, в поиске преступников и охране общественного порядка, в науке, телемедицине и множестве других сфер жизни. Новый стандарт связи позволит обеспечить высокоскоростным доступом к телефонии и интернету до миллиона устройств на одном квадратном километре.
С 2019 года коммерческие сети 5G стремительно развиваются, превосходя первоначальные прогнозы. Возможность подключения к такой связи получили уже сотни миллионов людей во всём мире, а в лидеры вышли Швейцария, Южная Корея, США, Китай и некоторые страны Евросоюза. Но в России с внедрением новинки пока не сложилось. В наши дни сложности с высокотехнологичным проектом были бы вполне объяснимы из-за международных санкций, касающихся в том числе и оборудования для сотовых операторов. Но проблемы с российским 5G начались гораздо раньше.
Дело в том, что во всём мире для развёртывания сетей 5G используют диапазон радиочастот 3,4-3,8 гигагерц. Однако в РФ этот диапазон плотно занят каналами связи Минобороны, ФСО и Роскосмоса. Военные и спецслужбы делиться своей вотчиной категорически отказались. Целесообразность этого решения была подтверждена Советом безопасности и президентом Владимиром Путиным. Операторам связи предложили воспользоваться диапазоном частот 4,8-4,99 гигагерц. Но под такие характеристики придётся разрабатывать полностью своё оборудование, поскольку западное или китайское рассчитано на работу в общепринятом диапазоне. Поэтому импортозамещение в этой сфере стало вынужденным ещё до всяких санкций, а разработка большого количества высокотехнологичного оборудования внутри страны – задача непростая и недешёвая.
Но даже на этом беды 5G в России не заканчиваются. Препятствием стали также чрезмерно строгие санитарные нормы, которые ограничивают предельный уровень радиоизлучения в зоне жилой застройки на отметке 0,1 ватт на 1 кв. м, что в 100 раз меньше, чем в большинстве развитых стран. Из-за всех этих ограничений стоимость реализации проекта в России возрастает в разы. Одному оператору, чтобы покрыть сетью 5G территорию в пределах МКАД, придётся раскошелиться на 37 млрд рублей, тогда как за рубежом аналогичную задачу можно решить за 6,7 млрд. Аналитики операторов связи подсчитали, что расходы на внедрение связи пятого поколения окупятся не раньше 2040 года.
Дело в том, что страны НАТО для военной связи используют как раз диапазон 4,7-4,9 гигагерц, а значит, российская связь 5G в приграничье, вполне возможно, будет глушиться их помехами. Президент «Ростелекома» Михаил Осеевский оценивал размер этой «мёртвой зоны» в 300 км от границ стран Балтии, Турции и некоторых других государств. В эту зону попадают: Ростов-на-Дону, Волгоград, Петербург, Псковская, Калининградская, Астраханская области, запад Подмосковья и некоторые другие регионы.
По состоянию на февраль 2022 года операторы связи только создают пилотные зоны в крупных городах и научных центрах, где тестируются возможности новой технологии и подходы к её применению. Компания МТС стала единственной, которая получила лицензию на предоставление услуг связи пятого поколения. Но в целом процесс не вышел за рамки подготовительного этапа. Тем не менее у руководства России на сети 5G были большие планы. Вице-премьер Дмитрий Чернышенко сообщал, что к 2024 году связью стандарта 5G должны быть охвачены 10 крупнейших мегаполисов России, которые будут обслуживать до 5 000 базовых станций. Но здесь уже вмешались геополитика и санкционное давление. Импорт в Россию технологий двойного назначения, которые могут быть использованы и в гражданской, и в военной области, попал под запрет. Ряд компаний, производящих оборудование для сотовой связи, ушли с российского рынка или приостановили поставки. Так поступили финская Nokia, шведская Ericsson, китайская Huawei и южнокорейская компания Samsung.
Есть и несколько более позитивные сценарии. Эксперт информационно-аналитического агентства MForum Analytics Алексей Бойко считает, что в ближайшей перспективе нынешнему уровню доступа к связи и интернету ничто не угрожает, поскольку у операторов связи в России есть достаточный запас необходимых деталей и опыт эксплуатации оборудования. Однако планы по развёртыванию 5G, по мнению эксперта, можно надолго отложить. Бойко указал, что в этой сфере можно было бы рассчитывать на технологическую помощь Китая, но особого желания её оказать Пекин не демонстрирует. «Позиция Китая здесь важна. Китайские производители в теории могли бы обеспечить ближайшие потребности операторов в 5G, если бы существовала политическая воля Китая и были бы приняты решения руководством России. Вероятность этого пока что невелика», – заключил Бойко.
Руководитель информационного агентства Content Review Сергей Половников, напротив, верит в возможность отечественной промышленности в обозримом будущем разработать необходимое оборудование и создать технологическую базу для связи пятого поколения. Эксперт увидел другую важную проблему – позицию части населения с невысоким уровнем образования, которая поддаётся конспирологическим теориям о вреде вышек 5G и прочей надуманной информации. Действительно, периодически в разных регионах вспыхивают стихийные протесты против установки вышек 5G. Причём за инновационные вышки зачастую принимают обычные антенны связи и интернета предыдущего поколения. Борцы с «опасным излучением» даже сжигали и разрушали подобные объекты около своих домов.
В любом случае прорывные разработки российских учёных рано или поздно пригодятся и будут востребованы.