Uzticams un zems latentums: tūlītējas savienojamības meklējumi

• Autors:
• Autors nosaukums

  Quantumrun Foresight
• Decembris 2, 2022

Ieskata kopsavilkums

Latentums ir laiks, kas nepieciešams datu pārsūtīšanai no vienas vietas uz citu, atkarībā no tīkla aptuveni no 15 milisekundēm līdz 44 milisekundēm. Tomēr dažādi protokoli varētu ievērojami samazināt šo ātrumu līdz tikai vienai milisekundei. Samazināta latentuma ilgtermiņa sekas varētu ietvert pastiprinātu un virtuālo (AR/VR) lietojumprogrammu un autonomo transportlīdzekļu ieviešanu.

Uzticams un zema latentuma konteksts

Latentums ir problēma lietojumprogrammām ar reāllaika saziņu, piemēram, spēlēm, virtuālo realitāti (VR) un video konferencēm. Tīklā savienoto ierīču skaits un datu pārraides apjoms var palielināt latentuma laiku. Turklāt latentuma problēmas ir veicinājuši vairāk notikumu un cilvēku, kuri paļaujas uz gandrīz tūlītēju savienojumu. Datu pārraides laika samazināšana ne tikai vienkāršos ikdienas dzīvi; tas arī ļaus attīstīt nozīmīgas tehnoloģiskās iespējas, piemēram, malu un mākoņdatošanu. Nepieciešamība turpināt atklāt zemu un uzticamu latentumu ir izraisījusi ievērojamu izpēti un atjauninājumus tīkla infrastruktūrās.

Viena no šādām iniciatīvām ir plaši izplatīta piektās paaudzes (5G) bezvadu mobilo tīklu ieviešana. 5G tīklu galvenais mērķis ir palielināt jaudu, savienojuma blīvumu un tīkla pieejamību, vienlaikus uzlabojot uzticamību un samazinot latentumu. Lai pārvaldītu daudzos veiktspējas pieprasījumus un pakalpojumus, 5G ņem vērā trīs galvenās pakalpojumu kategorijas: 

• uzlabota mobilā platjoslas (eMBB) augstam datu pārraides ātrumam, 
• masveida mašīnas tipa komunikācija (mMTC), lai nodrošinātu piekļuvi no palielināta ierīču skaita un 
• īpaši uzticama un zema latentuma komunikācija (URLLC) misijai kritiskiem sakariem. 

Visgrūtāk ieviešamie trīs pakalpojumi ir URLLC; tomēr šī funkcija, iespējams, ir vissvarīgākā rūpnieciskās automatizācijas, attālās veselības aprūpes un viedo pilsētu un māju atbalstam.

Traucējoša ietekme

Vairāku spēlētāju spēlēm, autonomiem transportlīdzekļiem un rūpnīcas robotiem ir nepieciešams ļoti mazs latentums, lai tie darbotos droši un optimāli. 5G un Wi-Fi ir padarījuši desmit milisekundes par zināmu latentuma “standartu”. Tomēr kopš 2020. gada Ņujorkas Universitātes (NYU) pētnieki ir pētījuši latentuma samazināšanu līdz vienai milisekundei vai mazāk. Lai to panāktu, viss komunikācijas process no sākuma līdz beigām ir jāpārveido. Iepriekš inženieri varēja neievērot minimālas aizkaves avotus, jo tie būtiski neietekmēja kopējo latentumu. Tomēr, virzoties uz priekšu, pētniekiem ir jāizveido unikāli datu kodēšanas, pārsūtīšanas un maršrutēšanas veidi, lai novērstu mazākās kavēšanās.

Lēnām tiek izveidoti jauni kritēriji un procedūras, lai nodrošinātu zemu latentumu. Piemēram, 2021. gadā ASV Aizsardzības departaments izmantoja atklātā radiopiekļuves tīkla standartus, lai izveidotu tīkla prototipu ar latentumu mazāku par 15 milisekundēm. Tāpat 2021. gadā uzņēmums CableLabs izveidoja DOCSIS 3.1 (datu pār kabeļa pakalpojuma saskarnes specifikācijas) standartu un paziņoja, ka ir sertificējis pirmo ar DOCSis 3.1 saderīgo kabeļmodemu. Šī attīstība bija būtisks solis zema latentuma savienojamības ieviešanā tirgū. 

Turklāt datu centri izmanto vairāk virtualizācijas un hibrīda mākoņtehnoloģiju, lai atbalstītu lietojumprogrammas, kas ietver video straumēšanu, dublēšanu un atkopšanu, virtuālās darbvirsmas infrastruktūru (VDI) un lietu internetu (IoT). Tā kā uzņēmumi pāriet uz mākslīgo intelektu un mašīnmācību (AI/ML), lai racionalizētu savas sistēmas, uzticami un zemi latentumi var palikt tehnoloģisko ieguldījumu priekšgalā.

Uzticama un zema latentuma ietekme

Uzticama un zema latentuma plašāka ietekme var ietvert: 

• Attālās veselības aprūpes pārbaudes, procedūras un operācijas, izmantojot palīgrobotiku un paplašināto realitāti.
• Autonomie transportlīdzekļi, kas reāllaikā sazinās ar citām automašīnām par gaidāmajiem šķēršļiem un sastrēgumiem, tādējādi samazinot sadursmes. 
• Tūlītēji tulkojumi videokonferences zvanu laikā, radot iespaidu, ka visi runā savu kolēģu valodās.
• Nevainojama dalība pasaules finanšu tirgos, tostarp ātra tirdzniecības izpilde un investīcijas, īpaši kriptovalūtā.
• Metaverse un VR kopienas, kurās ir ātrāki darījumi un darbības, tostarp maksājumi, virtuālās darba vietas un pasaules veidošanas spēles.
• Izglītības iestādes, kas izmanto visaptverošas virtuālās klases, kas veicina dinamisku un interaktīvu mācību pieredzi dažādās ģeogrāfiskās vietās.
• Viedās pilsētas infrastruktūras paplašināšana, nodrošinot efektīvu enerģijas pārvaldību un uzlabotu sabiedrisko drošību, izmantojot reāllaika datu analīzi.

Jautājumi, kas jāapsver

• Kā zemais interneta latentums jums palīdzēs ikdienas uzdevumos?
• Kādas citas iespējamās tehnoloģijas nodrošinās zemu latentumu?