Данияр Нургалиев 
Наступает новая эра беспроводных сетей, объединяющих функции связи и感知 для создания более интеллектуальных, быстрых и безопасных сред. До недавнего времени беспроводные сети предназначались исключительно для передачи данных, будь то телефонный звонок, видео или просмотр социальных сетей — их задача сводилась к переносу информации из одной точки в другую. Однако эта парадигма кардинально меняется.
Технология 6G, определяемая как следующее поколение беспроводной связи, обещает открыть новую главу в развитии сетей. Она будет не просто передавать данные, но и воспринимать, интерпретировать окружающий мир и реагировать на него. Подобно радарам или камерам, но невидимые и встроенные в саму сеть, эти интеллектуальные системы смогут обнаруживать движение, анализировать обстановку и действовать в реальном времени.
Этот захватывающий переход возглавляет европейская исследовательская инициатива MultiX. При поддержке Европейской комиссии и партнеров из академических и промышленных кругов, MultiX разрабатывает принципиально новый тип сети — способный «видеть», «чувствовать» и принимать решения. Инициатива MultiX расшифровывается как «Развитие сети радиодоступа 6G посредством мультитехнологического, мультисенсорного синтеза, многодиапазонного и многостатического восприятия».
Интеграция функции восприятия в сети имеет огромное значение. Можно представить себе завод, где сеть не только соединяет роботов, но и отслеживает их перемещение, контролирует качество воздуха и обнаруживает препятствия, используя для этого лишь собственные ресурсы, без дополнительных датчиков. Или город, где смартфон помогает автомобилю «видеть» за углом. Это не отдаленные мечты, а реальные сценарии, над которыми уже работает MultiX.
Реализация таких возможностей — задача не из легких. Существующие сети проектировались для коммуникации, а не для восприятия. Интеграция сенсорных функций требует новых технологий, более сложной координации и интеллектуальных способов объединения данных из множества источников — от сигналов Wi-Fi и мобильных сетей до радаров и лидаров (Light Detection and Ranging). Именно на такой интеграции сосредоточен проект MultiX.
В основе проекта MultiX лежит простая, но мощная идея: если беспроводные сети смогут также воспринимать окружающую среду, их полезность многократно возрастет. Для этого MultiX создает новую систему под названием MultiX Fusion Perceptive 6G-Radio Access Network, или сокращенно MP6R. Эта система наделяет сети новыми возможностями благодаря четырем ключевым принципам. Во-первых, это мультисенсорный синтез: подобно тому, как человеческий мозг объединяет информацию от зрения, слуха и осязания, MultiX сливает данные от различных сенсорных технологий — Wi-Fi, 5G, камер, лидаров и радаров — для формирования более полного и точного понимания окружающей среды. Каждый тип сенсора предлагает уникальные преимущества: Wi-Fi и 5G обнаруживают движение и местоположение через изменения сигнала, камеры обеспечивают визуальный контекст и распознавание объектов, а радары и лидары предоставляют точную информацию о глубине и расстоянии. Интегрируя все эти входные данные в реальном времени, MultiX может интерпретировать сложные сценарии, адаптироваться к изменяющимся условиям и принимать более обоснованные решения.
Во-вторых, это многодиапазонная работа. Различные радиочастоты лучше подходят для разных задач: низкие частоты распространяются дальше, а высокие обеспечивают большую детализацию. MultiX использует комбинацию частот, включая традиционные для Wi-Fi, 4G и 5G диапазоны ниже 6 ГГц, а также миллиметровые волны, работающие на более высоких частотах. Хотя миллиметровые волны имеют меньший радиус действия, они предлагают большую пропускную способность и скорость передачи данных, что позволяет повысить разрешение感知. MultiX объединяет эту информацию и преобразует ее в единые данные восприятия, чтобы получить лучшее от обоих миров. В-третьих, применяется многостатическое восприятие: вместо одного стационарного датчика MultiX объединяет множество устройств, распределенных в разных местах, каждое из которых воспринимает свое окружение. Обмениваясь и сравнивая данные, система может триангулировать позиции, обнаруживать едва заметные движения и отслеживать объекты с высокой точностью даже в зонах с препятствиями или помехами сигнала. Наконец, четвертый принцип — мультитехнологическая интеграция. MultiX рассматривает все беспроводные технологии как часть единой сенсорной ткани. Независимо от того, поступают ли сигналы от различных технологий сотовых сетей (4G, 5G, 6G) или Wi-Fi, система объединяет их в один согласованный поток информации. Это позволяет ей работать на разных платформах и стандартах, обеспечивая более надежное и интеллектуальное восприятие в любой обстановке.
Эти основополагающие идеи лежат в основе смелого нового видения беспроводных сетей — сетей, которые не просто соединяют, но и понимают окружающий мир. Для воплощения этого видения MultiX фокусируется на двух ключевых элементах: компонентах, составляющих эту инфраструктуру с возможностями восприятия, и реальных сценариях использования, демонстрирующих ее потенциал, например, в передовом производстве.
Для реализации функции восприятия в беспроводных сетях MultiX строится вокруг трех ключевых компонентов, каждый из которых выполняет уникальную роль, подобно органам человеческого тела. Система восприятия MultiX (MPS) выступает в роли «глаз» сети. Эта часть системы осуществляет фактическое восприятие и может быть установлена в различных точках сети — на антеннах, базовых станциях или даже на носимых устройствах. MPS «слушает» уже передаваемые беспроводные сигналы и извлекает из них полезную информацию о движении, местоположении или активности в окружающей среде, функционируя как распределенная сеть «глаз», незаметно наблюдающих за происходящим без необходимости в дополнительных камерах или датчиках.
Контроллер MP6R (MP6RC) выполняет функции «мозга» системы. После сбора данных MP6RC их анализирует, координируя работу всех различных технологий (5G, Wi-Fi и т.д.) и обеспечивая их слаженное взаимодействие. Он также определяет, как и где обрабатывать данные, помогая сети адаптироваться в реальном времени — например, перераспределяя ресурсы или улучшая качество обслуживания в загруженной зоне.
Центр доступа к данным и безопасности (DASH) является «памятью» MultiX. Здесь сенсорные данные хранятся, обрабатываются и передаются — всегда безопасным и контролируемым образом. DASH обеспечивает защиту конфиденциальной информации, доступность только для авторизованных пользователей и готовность к использованию для принятия интеллектуальных решений. Именно этот компонент позволяет MultiX работать с передовыми инструментами, такими как искусственный интеллект, объединяя различные источники данных для выявления закономерностей и прогнозирования.
Чтобы продемонстрировать возможности MultiX, команда разработчиков создала реальный пример — многоуровневого цифрового двойника для промышленного производства. Это виртуальная копия реального завода, которая непрерывно обучается на основе данных об окружающей среде, получаемых от различных датчиков, включая саму сеть. В этой системе цифровой двойник использует данные, собранные через «глаза» (MPS), «мозг» (MP6RC) и «память» (DASH) сети, чтобы понимать, что происходит на заводском цехе. Он может отслеживать роботов, обнаруживать неисправности и даже предлагать оптимальные способы устранения проблем до их возникновения. Благодаря работе в реальном времени цифровой двойник помогает сети мгновенно адаптироваться. Например, если станок начинает двигаться и ему требуется надежное соединение, сеть может среагировать и обеспечить бесперебойную связь. Это имеет решающее значение в средах, где даже небольшая ошибка способна остановить всю производственную линию. Цифровой двойник не только управляет машинами, но и помогает людям и роботам безопасно и эффективно взаимодействовать новыми способами, способствуя принятию более взвешенных решений, экономии энергии и открывая новые возможности для автоматизации.
MultiX — это не просто исследовательский проект, а шаг к будущему, в котором беспроводные сети активно воспринимают, интерпретируют и поддерживают окружающий мир. Эта эволюция направлена не только на создание более «умных» технологий, но и на получение реальных, ощутимых выгод для общества. Объединяя связь и восприятие, MultiX прокладывает путь к более безопасным дорогам, где транспортные средства и инфраструктура смогут более разумно реагировать на окружение. Проект способствует созданию «умных» больниц, где сети незаметно наблюдают за пациентами без навязчивых датчиков. В городах он поддерживает более чистую и устойчивую жизнь, помогая системам мгновенно реагировать на изменения в окружающей среде. На производстве он делает отрасли более эффективными и адаптивными, выявляя проблемы до их обострения и обеспечивая бесперебойную автоматизацию. А в повседневной жизни он закладывает основу для более инклюзивных цифровых услуг, где люди естественным образом взаимодействуют с технологией, понимающей контекст и адаптирующейся в реальном времени.
Истинная мощь MultiX заключается в его гибкости. Проект не зависит от одного стандарта или конфигурации, а объединяет ряд технологий, частот и методов восприятия, адаптируясь к различным средам и потребностям. Будь то повышение общественной безопасности, поддержка удаленных работников или управление автономными машинами, подход MultiX отвечает на человеческие, а не только технические вызовы. Работа над проектом продолжается, и основное внимание уделяется масштабируемости, скорости и безопасности системы, при этом конфиденциальность данных и доверие остаются ключевыми приоритетами. Однако уже сейчас ясно: сети будущего будут не просто соединять людей и устройства. Они будут понимать свое окружение, предвидеть потребности и играть активную роль в построении более интеллектуального, устойчивого и ориентированного на человека мира. Благодаря MultiX это будущее уже обретает форму. Проект MultiX получил финансирование от Совместного предприятия «Умные сети и услуги» (SNS JU) в рамках программы исследований и инноваций Европейского Союза Horizon Europe по грантовому соглашению № 101192521.
