در گرماگرم همهگیری کرونا، نقش برجسته فناوریهای اطلاعاتی و ارتباطی برای ادامه حیات جوامع انسانی بر همگان بهاثبات رسید و ضرورت تسریع در انتقال دیجیتال و ارتقای اهداف و مقاصد اتصال را برجستهتر ساخت؛ اما ازسوییدیگر پرده از نابرابریهای حیرتانگیز دیجیتال در درون و میان کشورها هم برداشته شد. دراینبین، شناسایی فرصتهای جدید و فناوریهای نوظهور برای پیادهسازی زودهنگام در کسبوکارها، به تنها عامل مزیت رقابتی تبدیل شد. ما درایننوشتار تلاش کردیم که ۱۰ اقدام مؤثری که در سال میلادی ۲۰۲۱ دراینصنعت بهانجام رسید و زمینه تحول در حوزههایی همچون شبکههای 5G، پیادهسازی فناوری، شبکههای منعطف برای نیازمندیهای با تأخیر بالاوپائین و حالتهای ارتباطی سریعتر را که موجب تحول و توسعه صنعت مخابرات شد، معرفی کنیم.
۱- اینترنت اشیا
دستگاهها و حسگرهای IoT تقریباً بر تمام صنایع اقتصاد فناوری تأثیر میگذارند. کیفیت زندگی افراد را بهبود میبخشند، به کسبوکارها اجازه میدهند تا سود خود را افزایش و مدیریت را ارتقاء دهند. اینترنت اشیا همچنین برای دولتهایی که بهدنبال کاهش هزینههای مربوط به فناوری اطلاعات (IT) خود هستند، مفید است. اتصال بین دستگاهها، حسگرها، زیرساختها و عناصر محاسباتی راههای جدیدی را برای مدیریت امکانپذیر میسازد؛ مثلاً عملیات غیرمتمرکز، نظارت بر شرایط و تعمیر و نگهداری پیشبینی، ارتباطات کارآمد بین دستگاههای مختلف را اینترنت اشیا تضمین میکند. بهاینترتیب، اینترنت اشیا فرآیندهای تولید را خودکار میکند و امکان اجرای مفاهیم Industry 4.0 در بخش مخابرات را فراهم میکند. دراینراستا؛ شرکت اسپانیایی N3uron یک نرمافزار SCADA مبتنیبر وب میسازد و نرمافزار IoT صنعتی و کنترل نظارتی و جمعآوری دادهها (SCADA) با قابلیت سفارشیسازی بسیاربالا را برای توانمندسازی سازمانها برای جمعآوری کارآمد دادهها توسعه میدهد یا شرکت MQTT یکی از چندین ماژول نرمافزار یکپارچه را از پروتکلهای انتقال داده ویژه برای اتصال هزاران دستگاه میدانی به هر سیستم ابری یا اسکادا استفاده میکند. نرمافزار N3uron بر روی چندین سیستمعامل و سختافزار بدون تأثیر بر عملکرد اجرا میشود. علاوهبراین، امنیت شبکه داخلی نرمافزار و بررسی یکپارچگی دادهها از استانداردهای صنعتی قالبهای داده پیروی میکند. همه موارد به شرکتها اجازه میدهد تا بهطور مؤثر شبکههای دستگاههای IoT را ایجاد و راهاندازی کنند. در همین حوزه شرکت بریتانیایی Iothic استاندارد غیرمتمرکز اینترنت اشیا را توسعه میدهد و پروتکلی ارتباطی برای اینترنت اشیا ایجاد میکند. مزیت اصلی آن، قابلیت همکاریست. این پروتکل ارتباطی شرکتها را قادر میسازد تا بر روی دستگاهها و سیستمعاملهای مختلف که با زیرساختهای موجود سازگار هستند، کار کنند. علاوهبراین، سطح بالایی از امنیت، با پشتیبانی از عملیات با تأخیر کم در زمان واقعی، مناسب برنامههای نسل بعدی اینترنت اشیا، همراه با مقاومت در برابر رمزگشایی کوانتومیست. استاندارد اینترنت اشیا با کمک به تولیدکنندگان و مشتریان در کاهش هزینههای تولید و عملیاتی به آنها کمک میکند.
۲- فناوریهای اتصال
فناوریهای اتصال بهطورمداوم درحالتکامل هستند و شامل ارتباطات سیمی و بیسیم میشوند. توسعه فناوری ارتباطات در محیط IT امروزی، با افزایش حجم دادهها، دستگاههای اینترنت اشیا و افرادیکه از اینترنت استفاده میکنند، حیاتیست. علاوهبراین، کاربران بهطور فزایندهای دادههای دیجیتالی با کیفیت بالا مانند فیلم، عکس و موسیقی را بهاشتراک میگذارند. همه اینعوامل، همراه با افزایش استفاده از ارتباطات ماهوارهای، به روندهای نوظهور مخابراتی با نوآوری در فناوریهای اتصال کمک میکند. دراینزمینه شرکت آلمانی FiSens سیستمهای حسگر فیبر نوری را تولید میکند این شرکت، حسگرهای فیبر براگ گریتینگ (FBG) را برای اندازهگیری کرنش، دما و فشار تولید میکند. این راهاندازی از افکت FBG استفاده میکند که امکان ایجاد زنجیرههایی را بدون شکستن فیبر نوری برای انتقال داده فراهم میکند. شرکت FiSens حسگرهایی را در فیبر نوری تعبیه میکند و اجازه میدهد ۳۰ سنسور در یک فیبر واحد وجود داشته باشد. این شرکت تقریباً برای تمام تنظیمات طیفی ممکن FBG تولید میکند. علاوهبراین، این حسگرها در برابر تداخل الکترومغناطیسی مصون و در محیطهایی که شامل تشعشع یا انفجار هستند، ایمن هستند. یک اپراتور مخابراتی ماهوارهای اسپانیایی بهنام Sateliot دستگاههای IIoT را بااستفادهاز ماهوارهها متصل میکند این اپراتور برای اتصال پیوسته جهانی اینترنت اشیا، ادغام شبکههای ماهوارهای و زمینی تحت پروتکلهای 5G است. سختافزار آنها نیازی به سفارشیسازی در سمت دستگاه ندارد؛ زیرا صورتهای فلکی ماهوارهای بهعنوان یک برج سلولی برای دستگاههای IoT عمل میکنند. علاوهبراین، ماهوارهها پیامها را بهروشی ایمن و شفاف مدیریت میکنند و از ایمنبودن دادههای مشتریان اطمینان میدهند. راهحلهای اتصال Sateliot در طیف گستردهای از صنایع؛ ازجمله آبوبرق، دریانوردی، نفت و گاز و کشاورزی کاربرد دارد.
۳- شبکه و فناوری 5G
فناوری 5G ارتقای بزرگ بعدی برای شبکهها و دستگاههای مخابراتیست. سرعت بسیاربالاتری نسبت به استانداردهای قبلی شبکه باند پهن سلولی ارائه میدهد و مهمترازهمه، تأخیر بسیار کمتری دارد. تأخیر برای بازیهای ابری و همچنین جریان محتوای VR بسیارمهم است. ارتباطات عظیم ماشینی (mMTC) که شبکههای 5G ارائه میکنند، امکان ایجاد شبکههای اینترنت اشیا با چگالی بالا، از IIoT تا خانههای هوشمند را فراهم میکنند. چنین کاربردهای گستردهای، 5G را به یکی از مهمترین روندهای فناوری آینده برای بخش مخابرات تبدیل میکند. دقیقاً بههمیندلیل است که شبکه Aarna Networks، استارتآپ مستقر در آمریکا، یک پلتفرم ارکستراسیون چندخوشهای AMCOP را ایجاد میکند. این، AMCO خودکار زیرساختهای ابری و شبکههای متصل مانند شبکههای Edge را مدیریت میکند؛ AMCO از شبکههای دسترسی رادیویی 5G RAN و هماهنگسازی هسته 5G RAN و برش شبکه، تجزیهوتحلیل دادهها و شبکههای خودسازماندهی (SON) پشتیبانی میکند. همچنین AMCOP بر روی نرمافزار منبع باز مبتنیبر فروشندهها ساخته شده است و به کسبوکارها کمک میکند تا مخارج خود را در زیرساخت شبکه بهینه کنند و امنیت را افزایش دهند. درادامه یک استارتآپ هندی بهنام Simnovus شبیهساز مقرونبهصرفه برای تجهیزات کاربر (UE) را راهاندازی میکند. این راهاندازی طبق فناوری رادیو تعریفشده با نرمافزار (SDR) امکان تبدیل سختافزار سنتی x86 را به شبیهساز UE میدهد. این راهحل چابک و مقرونبهصرفه برای آزمایش تجهیزات مخابراتی و توسعهدهندگان چنین تجهیزاتی مناسب است. شبیهساز UE تست الگوهای واقعی ترافیک را برای فناوریهای مختلف شبکه، گزارشگیری گسترده و آمار دقیق ارائه داده؛ و مجوز شبیهساز تا ۱۰۰۰دستگاه را پشتیبانی میکند.
۴- هوش مصنوعی (AI)
هوش مصنوعی (AI) و یادگیری ماشینی (ML) از دیگر روندهای بزرگ مخابراتی هستند که بر صنعت تأثیر میگذارند. تحول دیجیتال مستلزم استخراج اطلاعات معنیدار از دادههاست که توسط حسگرها و دستگاههای IoT جمعآوری شده است. درعینحال، گسترش و پیچیدگی اینترنت، نیاز بهسرعت بالا و تأخیر کم را ایجاد و راهحلهای جدیدی برای مدیریت اتصال به اینترنت ایجاد میکند. برای اینمنظور، استارتآپها راهحلهای هوش مصنوعی را توسعه میدهند که مشکلات متعدد مربوط به عملکرد شبکه را حل میکند؛ مثلاً استارتآپ NetOp بااستفادهاز الگوریتمهای یادگیری ماشین اختصاصی، یک ابزار حیاتی ابزار سلامت شبکه را ایجاد کرده که بهطور خودکار شبکه را تجزیهوتحلیل و هرگونه آسیبپذیری را جستجو میکند. استارتآپ NetOp بااستفادهاز اتوماسیون پیشرفته مبتنیبر هوش مصنوعی، مشکلات شبکه را درصورت بروز پیشبینی و اصلاح میکند و برای مشاغلی که میخواهند امنیت خود را بهبود بخشند و هزینههای عملیاتی را کاهش دهند، بسیارمفید است.
۵- محتوای با وضوح بالا
نفوذ تلفنهای هوشمند و اینترنت قابلاعتماد منجر به افزایش مصرف محتوای با کیفیت بالا و اغلب سنگین برای انتقال میشود. رشد محتوای با وضوح بالا بهنوبهخود باعث بهبود کیفیت رسانههای اطلاعاتی سنتی مانند فیلمها، تصاویر و موسیقی میشود. ارتباطات راه دور جدید به کسبوکارها کمک میکند تا با انواع جدید رسانههای اطلاعاتی، مانند بازیهای مبتنیبر واقعیت مجازی، افزوده و ترکیبی (VR/AR/MR) و مبتنیبر ابر سازگار شوند. ایننوع محتواهای جدید نهتنها به انتقال با سرعت بالا نیاز دارند؛ بلکه به تأخیر کم نیز نیاز دارند و استارتآپها را به توسعه شبکههای مخابراتی با ظرفیت بالا ترغیب میکند. شرکت Subspace واقع در ایالات متحده شبکههایی را برای گیمرهای آنلاین میسازد که بهطورخاص برای بازیهای چندنفره آنلاین، ایجاد شبکه میکند و برای کاهش تأخیر و ایجاد یک تجربه یکپارچه برای گیمرها، از ترکیب راهحلهای سختافزاری و نرمافزاری استفاده میکند. اینها شامل سختافزار مسیریابی شبکه سفارشیست که برای سرعتبخشی به بازیها و نرمافزار برای محافظت از یکپارچگی بازی ساخته شده است. همه ایناقدامات منجر به حفظ بازیکن بیشتر و درآمد برای استودیوها و ناشران میشود؛ و یک استارتآپ دیگر بهنام echoAR مستقر در ایالات متحده، برای ایجاد و مقیاس بندی برنامههای سهبعدی، ابزارهایی را برای تسهیل توسعه برنامههای کاربردی سهبعدی، بهبود استقرار آن و مدیریت رویههای مرتبط ایجاد کرده است. این ابزارها بر توسعه برنامههای AR/VR بین پلتفرمی تمرکز دارند. درحالیکه امروزه بیشتر برنامههای AR/VR از تجربههای ثابت تککاربره و تکدستگاه پشتیبانی میکنند؛ زیرساخت ابری انعطافپذیر این استارتآپ، مدیریت و تحویل محتوا را ساده میکند. با امکانپذیری محصولات AR/VR، قابلاستقرار در همهجا، این راهحل بهنفع برندها و شرکتهاییست که درپی بهبود تجربیات مصرفکنندگان خود هستند.
6- امنیت سایبری
وجود دستگاههای IoT با امنیت پائین، افزایش تعداد حملات سایبری، آسیبپذیریهای سختافزاری واحد پردازش مرکزی (CPU) و وابستگی فزاینده به زیرساختهای محاسباتی، مقابله با خطرات امنیتی را چالشبرانگیز میکند. در هر شبکه صنعتی، سیستمها بهطورمداوم مدیریت میشوند تا از تهدیدات سایبری درحالتکامل جلوتر بمانند؛ اما اینروشها اغلب با الزامات اصلی شبکه درمورد قابلیت اطمینان و دردسترسبودن تضاد دارند. استارتآپها شبکههای صنعتی را با پویاسازیِ سیستمها در هنگام مواجهه با حملات یا آسیبپذیریها، نوسازی میکنند؛ مثلاً Cybersenshi یک استارتآپ از عربستان سعودیست که ابزار امنیت سایبری را توسعه میدهد که ضعفهای امنیتی وبسایت و شبکه مشتریان را کشف و برطرف میکند. این پایگاه داده بیش از ۱۳۰هزار نقطهضعف امنیت سایبری وبسایتها، شبکهها، سیستمها و پایگاههای داده را پوشش میدهد. این ابزار هم برای مشاغل کوچک که فاقد دانش تخصصی در امنیت سایبری هستند و هم برای مشاغل متوسط و بزرگ مناسب است. دراینخصوص، شرکت آمریکایی Quantum Xchange نیز دنبال ایجاد راهکارهای امنیت سایبری کوانتومی ایمن بوده و روی زیرساخت شبکه فعلی کار میکند تا امنیت ارتباطات را بهبود ببخشد و برای سطح امنیتی بالاتر، کلیدهای کوانتومی در ترکیب با Phio TX برای هرنوع انتقال داده استفاده میشود. علاوهبراین؛ Phio TX به زیرساخت کم نیاز دارد که برای شرکتهایی که دنبال تقویت امنیت هستند، مفید است.
7- رایانش ابری
رایانش ابری، یک روند فناوری درحالرشد سریع در ارتباطات راه دور است. گسترش دستگاههای اینترنت اشیا و استفاده از الگوریتمهای پیچیدهتر ML منجر به تقاضای بالا برای قدرت محاسباتی میشود. انتقال دادهها، برنامهها و سایر عناصر تجاری به محیط رایانش ابری مزایای زیادی دارد. از تجهیزات، پلتفرمها، زیرساختها و عملکردهای شرکت، استارتآپها راهحلهای اتصال و یکپارچهسازی بیشتری را برای کسبوکارها بهارمغان میآورند. همه محیطهای متصل، از شهرها و کارخانهها گرفته تا خانهها و اتومبیلها، نیاز به بهبود فناوریهای یکپارچهسازی ابری دارند. ازاینرو، استارتآپ سوئدی Cloud Backend بستری را برای اشتراک، سیاستهای داده و تخصیص بودجه منابع بااستفادهاز داشبورد مبتنیبر وب فراهم میکند. معماری داشبورد به گرههای لبهای متعدد تقسیم میشود و همگامسازی و ذخیرهسازی خودکار را برای ایمنسازیِ عملیات شبکه درصورت خرابی فراهم میکند. معماری Cloud Backend برای شرکتهایی که شبکهها و سیستمهای خود را گسترش میدهند یا بهینه میکنند نیز مناسب است. یک استارتآپ دیگر مستقر در ایالات متحده باعنوان Purestake ابزارهای مبتنیبر ابر را برای شبکههای بلاک چین توسعه میدهد و یک پلتفرم زیرساخت بهعنوان یک سرویس (IaaS) را طراحی میکند که زمان و دردسترسبودن ثابت را ارائه میدهد. این استارتآپ بهترین شیوهها در معماری شبکه و عملیات امنیتی را ترکیب میکند. درعمل، این پلتفرم طبق یک رویکرد خودکار چندپاپ و چندابری، گرهها را در سطح جهانی پراکنده میکند. این سرویس شامل خدمات وب آمازون (AWS)، مایکروسافت آژور و محیطهای Google میشود. علاوهبراین، امنیت شبکههای بلاکچین به شرکتها اجازه میدهد شبکههای انعطافپذیر و مدیریت خودکار برای نیازهای خود بسازند.
8- مدلهای ارتباطی
گسترش دستگاههای هوشمند و IoT منجر به افزایش کانالهای ارتباطی مانند ماشین به ماشین (M2M)، وسیلهنقلیه به همهچیز (V2X)، دستگاه به دستگاه (D2D) و انسان به ماشین میشود. مدلهای ارتباطی در فناوریهای ارتباطی که از سختافزار به نرمافزار استفاده میکنند، متفاوتاند. مدلهای ارتباطی شامل نسل بعدی وایفای و بلوتوث میشوند که مبنایی برای محصولات و فناوریهای جدید برای طیف گستردهای از شرکتها؛ از بانکهای بزرگ و تولیدکنندگان خودرو گرفته تا استارتآپها و بزرگآپها هستند. در سال ۲۰۲۱ میلادی که بهپایان رسید؛ استارتآپ هندی M2Cloud راهحلهای Device Cloud دستگاه به ابر (D2C) را ایجاد کرد. آنها دستگاههای ردیابی وسایلنقلیه ساده و پیشرفته را تولید میکنند که هدف آنها ایجاد یک سیستم حملونقل هوشمند برای بهینهسازی زیرساختهای حملونقل عمومیست. علاوهبراین M2Cloud حسگرهای دیواری، هم اولتراسونیک و هم مادونقرمز، برای اندازهگیری دمای بدن تولید میکند. دستگاههای ردیابی M2Cloud نیز از سیمکارتهای الکترونیکی برای اتصال آسان به فضای ابری استفاده میکنند. شرکت بریتانیایی Angoka نیز سختافزاری برای امنیت ماشین به ماشین (M2M) فراهم و راهکارهای سختافزاری برای مدیریت خطرات امنیت سایبری ذاتی شبکههای ارتباطی (M2M) را ارائه میدهد. هدف این شرکت بهبود امنیت برای وسایلنقلیه متصل و مستقل، خدمات شهر هوشمند، شبکههای برق و شبکههای بانکیست. این راهکارها احراز هویت سختافزاری را بااستفادهاز یک پروتکل رمزنگاری غیرمتمرکز فراهم میکند. همچنین امکان برداشت اثرانگشت دستگاههای سیلیکونی را طبق ویژگیهای فیزیکی آنها فراهم میکند که اینامر بهخودیخود قابلیت تولید کلیدهای رمزنگاری و هویت دستگاه امن را میسر میسازد.
۹- توسعه شبکههای نرمافزاری تعریفشده (SDN)
در محیط دیجیتالی امروزی، برنامههای کاربردی تجاری به عملیات شبکهای با کارایی بالا و گسترده نیاز دارند؛ بهویژه برای محاسبات ابری و کسبوکارها ضروریست که اتصال را در محیطهای مختلف؛ مستقر، مدیریت و پشتیبانی کنند. بهطورمعمول، ابزارهای پیچیدهای برای ساخت و مدیریت فناوری شبکه مدرن تعریفشده با نرمافزار موردنیاز است. برخی از فروشندگان تنها راهحلهایی ارائه میدهند که روی تجهیزات آنها کار میکند که بعد گستره قابلیتهای ارتباطی را محدود میکند. استارتآپها و شرکتها؛ SDN را برای بهبود عملکرد شبکه، نظارت بر عملکرد آن و فعالکردن کنترل متمرکز توسعه میدهند. مثلاً استارتآپ مستقر در بریتانیا EdgeNEXUS روشهای متعادلکننده بار شبکه را برای SDNها توسعه میدهد؛ استارتآپ EdgeNEXUS تغییرات مسیریابی را طبق تعدادی از عوامل؛ ازجمله حجم بار و عملکرد برنامه بهینه میکند؛ بنابراین، لایهای هوشمند بین برنامهها، شبکهها و کنترلکنندههای SDN اضافه میکند. متعادلکننده بار سرور جهانی (GSLB) این استارتآپ ابزارهایی را برای متعادلکردن بار چند مرکز داده، چندابری و ترکیبی بار ابری و Failover فراهم میکند. گزینه GLSB برای شرکتهایی مناسب است که بهدنبال کنترل خدمات تحویل برنامه خود بسته به کاربر یا منطقه هستند. همچنین Ethica یک شرکت کاناداییست که CloudAccess را بهعنوان یک راهحل شبکه گسترده نرمافزاری تعریفشده (SDWAN) با قابلیت استقرار آسان و ارزانقیمت با تمرکز بر شرکتهای کوچک و متوسط ارائه میکند. این راهحل با جمعآوری چندین اتصال اینترنتی و استفاده از آنها درصورت دردسترسبودن، زمان خاموشی شبکه را کاهش میدهد. همچنین CloudAccess کیفیت خدمات (QoS) را با هدف اولویتبندی انواع مهمتر ترافیک طراحی کرده که مثلاً در تیمهای توزیعشده بااستفادهاز تماسهای ویدئویی کاربرد دارد. علاوهبراین، تمام ویژگیهای راهحل ازطریق یک ابزار ارکستراسیون میزبان ابر، قابلمدیریت هستند.
۱۰- محاسبات لبه
محاسبات لبه، محاسبات داده و ذخیرهسازی آنرا بهجای یک ابر از راه دور متمرکز به منبع داده نزدیک میکند. اینامر تأخیر را کاهش و پهنای باند را افزایش؛ و تعمیر و نگهداری را ساده میکند؛ درحالیکه به شرکتهای تولیدی صنعتی اجازه میدهد ظرفیت محاسباتی خود را با ترکیب دستگاهها با مراکز داده لبه با هزینههای کمتر گسترش دهند. تأخیر کمتر و سرعت بالا برای برنامههای مدرن مانند بازیهای ابری و VR موردنیاز است. درواقع، Edge Computing تاحدزیادی کیفیت تجربه را برای کاربران نهایی بهبود میبخشد و نیازهای تبادل داده را کاهش میدهد. دراینحوزه شرکت Edgegap خدمات میزبانی بازی مبتنیبر شبکه Edge را ارائه میدهد. با قراردادن سرورهای میزبان بازی آنلاین در مجاورت بازیکنان واقعی، با کمترین زمان تأخیر اطمینان حاصل میکند. شرکت Edgegap اکنون ۲۲۰ مکان میزبانی دردسترس دارد. علاوهبراین، خدمات بهراحتی مقیاسپذیر و قابلاعتمادند. شرکت Edgegap تأخیرهای یکسانی را برای همه بازیکنان متصل به یک بازی فراهم؛ و عدالت در بازیهای رقابتی را تضمین میکند. شرکت Axellio نیز درادامه؛ یک پلتفرم سختافزاری Edge-Computing با یک بستر محاسباتی و ذخیرهسازی با کارایی بالا و چگالی بالا برای برنامههای سنگین ساخته است. اینروش برای شبکههای Edge که دارای چگالی بالا، پهنای باند بالا و نیاز به تأخیر کم هستند، مناسب است. این شرکت علاوهبر بهبود عملکرد شبکه، با صرف انرژی کم و هزینه کم به اینمهم دست یافته است.