“Беспроводные сети и мобильные системы” — таково название семинара, который на минувшей неделе прошел на базе Нижегородского центра по разработке программного обеспечения корпорации “Интел” и радиофизического факультета Нижегородского государственного университета имени Лобачевского. Об основных темах, обсуждаемых на этом семинаре, и о том, как складывается в настоящий момент ситуация в сфере развития беспроводных технологий, корреспондент “Курса Н” побеседовал с заведующим Лабораторией физических основ и технологий беспроводной связи радиофизического факультета ННГУ Алексеем УМНОВЫМ.
— Алексей Львович, сначала хотелось бы услышать о том, что собой представлял прошедший форум.
— Прежде всего, следует упомянуть о том, что организовали это мероприятие Нижегородский госуниверситет и компания “Интел”. А его участниками стали как российские, так и американские преподаватели вузов, занимающихся подготовкой специалистов в области современных систем связи и телекоммуникаций.
Почему же было решено устроить такой семинар? Дело в том, что в связи с бурным развитием за последние годы телекоммуникационных технологий учебные планы высших учебных заведений, ведущих подготовку специалистов в области систем связи, перестали соответствовать реальным требованиям промышленности. Молодые специалисты, приходящие в современные фирмы, занимающиеся разработками в области передовых технологий, вынуждены доучиваться на рабочем месте в течение двух-трех лет. Нередки ситуации, когда выпускники вузов не могут не только разрабатывать, но и квалифицированно использовать системы связи нового поколения. Все это тормозит развитие бизнеса как конкретных компаний, так и рынка высоких технологий в целом. Поэтому крупные фирмы—лидеры современного рынка жизненно заинтересованы в качественном университетском образовании и вкладывают в его поддержку и развитие большие суммы. Например, компания “Интел” осуществляет специальную программу, направленную на оказание помощи ведущим мировым университетам в области разработки систем курсов, отражающих современное состояние прикладных научных разработок и технологических достижений. Так, в частности, благодаря финансовой помощи “Интел” участники нашего семинара — представители университета штата Вирджиния в течение двух лет подготовили и опробовали курс, посвященный разработке беспроводных сетей связи и мобильных приложений для этих сетей. В настоящее время они имеют возможность в рамках специальных семинаров представлять этот курс в университетах по всему миру. Эти семинары организуются также при прямой поддержке компании “Интел”. Помимо этого, на семинаре были представлены курсы ведущих российских университетов. Например, курсы, посвященные проблемам распространения радиоволн в современных мобильных системах связи, и курсы по цифровой обработке сигналов были разработаны на радиофизическом факультете ННГУ. Они опираются на фундаментальное образование в области физики и математики и в то же время имеют прикладной характер. Семинар оказался еще полезен и тем, что собравшиеся обменялись не только методами преподавания, но и информацией о современных научных разработках в области систем связи и телекоммуникаций, которые в настоящее время ведутся в отечественной промышленности, вузах и академических институтах. На эти темы прозвучало немало интересных сообщений.
— Теперь давайте попробуем абстрагироваться от семинара. Скажите, пожалуйста, какие из высоких технологий в области систем связи сейчас являются самыми передовыми?
— Тут, пожалуй, следует выделить “Wi-Fi”, “WiMAX” и технологию сенсорных сетей. Первая из названных технологий позволяет получать беспроводной скоростной доступ в Интернет при повышенной мобильности на территориях хот-спотов — мест, оборудованных так называемыми точками доступа. Я бы сказал, что “Wi-Fi” — это прежде всего связь для ноутбуков и карманных компьютеров. “Wi-Fi” делает их по-настоящему мобильными, давая возможность иметь “Интернет в портфеле”. Около полутора лет тому назад при поддержке компании “Интел” в ННГУ был открыт первый российский университетский хот-спот. Сейчас он активно работает. При поддержке нашей Лаборатории сейчас “Wi-Fi” внедряется и другими нижегородскими предприятиями. Далее перейдем к “WiMAX”. Эта технология предоставляет возможность получать беспроводной, широкополосный, высокоскоростной доступ в Интернет в масштабах целого города. “WiMAX” помогает пользователю быстро скачивать всевозможную информацию, вести телефонные переговоры, демонстрировать фильмы.
Скорости передачи информации по технологии “WiMAX” существенно превышают скорости, обеспечиваемые доступными в настоящее время “GPRS” и “EDGE”-технологиями. И еще несколько слов о сенсорных сетях. Это новая, очень перспективная технология, родившаяся приблизительно лет пять тому назад. Надо сказать, что экономически выгодными являются сети, состоящие из экстремально простых устройств, объединяющих микропроцессор, приемопередатчик, и сенсор, задача которого — передача различных сведений о состоянии окружающей среды. Подобные устройства распространяют, скажем, на полях, территории лесного пожара или даже в стенах домов. Сеть собирает данные о состоянии наблюдаемого объекта и затем передает их для анализа на базовую станцию. В нашей Лаборатории, кстати, интенсивно ведутся разработки в области сенсорных сетей.
— Если уж вы заговорили о Лаборатории, то будьте любезны, расскажите о ее деятельности.
— Лаборатория физических основ и технологий беспроводных связей получила “путевку в жизнь” по инициативе и при поддержке “Интел” два с половиной года тому назад. Ее сотрудники выполняют две основные задачи — разрабатывают системы связи нового поколения, востребованные рынком, и занимаются подготовкой специалистов, способных создавать такие системы связи.
Нашим основным структурным подразделением является учебно-исследовательская группа, состоящая из руководителя, одного или двух его помощников-аспирантов и нескольких студентов. В настоящее время у нас пять-шесть таких групп работает примерно над 10—12 проектами. Причем проекты, как правило, исполняются “на заказ”.
Сотрудники Лаборатории осуществляют научную деятельность в таких “фокусных” направлениях, как антенны и распространение радиоволн, цифровая обработка сигналов, новые технологии передачи информации, электромагнитная совместимость, разработка встраиваемых систем, сетевые технологии и чип-дизайн. Среди перечисленных тем есть такие, которыми традиционно занимались на радиофизическом факультете ННГУ, но и совсем ранее неизвестные нашему факультету направления тоже присутствуют. Прежде всего, имеется в виду чип-дизайн, связанный с разработкой микропроцессоров. Над их созданием начала трудиться одна из групп Лаборатории, сформированная пару лет назад. И, надо заметить, старшекурсники настолько преуспели в решении поставленных задач, что через некоторое время стали исполнителями проекта по разработке дот-NET процессора, который получил поддержку от компании “Майкрософт”. Сейчас проект находится на завершающей стадии.
Теперь о направлении “антенны и распространение радиоволн”. Одна из групп Лаборатории работает над созданием для систем типа “Wi-Fi” сверхдешевой адаптивной антенной решетки, которая позволит существенно увеличить расстояния, на которых “Wi-Fi”-устройства могут видеть друг друга и передавать информацию.
— Скажите, а как много времени требуется на разработку подобных программ?
— Все зависит от сложности проекта. В среднем же от идеи до ее реализации уходит приблизительно год-два.
— А как вы полагаете, по какому пути в ближайшей перспективе пойдет развитие высоких технологий в области связи?
— Вначале скажу о том, что качественные изменения в области связи произошли в 90-е годы при объединении радиотехнологий и компьютерных технологий. До этого радио и вычислительные технологии развивались практически параллельно. Однако объединение и переход от аналоговой связи к цифровой привели к новым позитивным результатам. Теперь имеется чудесная возможность, находясь в любой точке земного шара, стать обладателем устойчивой, надежной, избавленной от ошибок связи.
В настоящий момент мир цифровой связи настолько бурно развивается, что делать какие-либо прогнозы на завтрашний день чрезвычайно сложно. Однако все же выскажу предположение, что тенденция связи “всего со всем” продолжится. Я уже рассказывал о сенсорных сетях. Эта технология обладает способностью связывать между собой всевозможные предметы. Уже при производстве таких систем каждому предмету, будь то чайник, стул, утюг или телевизор, присваивается свой идентификационный номер. И, находясь в любой точке планеты, можно всегда располагать сведениями о том, каково состояние того или иного объекта.
— Все, о чем вы только что поведали, из сферы невероятного.
— Тем не менее, полагаю, невероятное уже совсем скоро превратится в очевидное.
Как выяснилось, цифровые технологии могут помочь и больным людям. Например, есть немало тех, кто страдает недугом Альцгеймера, который негативно отражается на памяти и сознании. Так вот, в Соединенных Штатах действует специальная программа поддержки этих несчастных пациентов. Для них придумали своеобразные устройства с так называемой системой цифрового компаса, которая помогает ориентироваться внутри помещения и показывает последовательность выполнения тех или иных действий.
Помимо этого, если человеку требуется срочная медицинская помощь и его увозит “неотложка”, то в дороге, посредством современных цифровых технологий, в больницу передаются текущее состояние здоровья пациента, его история болезни, прочие необходимые данные.
Подытоживая наш разговор, замечу, что качество самых разных важнейших сфер жизни может быть заметно улучшено благодаря современным цифровым технологиям, системам связи, анализу и обработке информации.