В этом году одной из главных тем техномира стало распространение мобильных 5G-сетей. По мнению некоторых экспертов, широкое внедрение технологии изменит повседневный мир вокруг, позволит Интернету вещей (IoT) выйти на новый уровень развития, а вместе с тем поможет массовой адаптации криптовалют через микротранзакции в IoT-устройствах. DeCenter разобрался, какую роль сыграют блокчейн и криптовалюты в грядущей IoT-революции.

5G позволит машинам общаться друг с другом

5G — мобильная сеть пятого поколения, использующая миллиметровые волны радиоспектра. Она способна передавать данные со скоростью от 1 до 20 гигабит в секунду (в 100 раз быстрее, чем 4G), с низкой задержкой между приемом и передачей сигнала и возможностью подключения к огромному количеству устройств. Это один из важнейших технологических прорывов последнего времени, часть четвертой промышленной революции.

Предполагается, что широкое распространение 5G изменит нашу повседневную жизнь, ряд производств, а также функционирование и развитие бизнеса. 5G-связь не просто улучшит связь между людьми. Гораздо важнее, что она выведет межмашинное взаимодействие (M2M) на новый уровень. 5G позволит машинам практически мгновенно «общаться» друг с другом. Такие футуристичные проекты, как «умные города», о которых говорят уже столько лет, наконец получают технологию, которая может воплотить их в жизнь. В течение следующего десятилетия 5G может значительно перестроить целые отрасли экономики, даже такие традиционные, как сельское хозяйство, горнодобывающая промышленность и здравоохранение.

Вот несколько возможных технических нововведений, которые станут доступны с массовым внедрением 5G:

 Широкое применение IoT-устройств на производстве и дома, появление «умных городов»;

 Новый виток автоматизации производства, еще большая роботизация, «умные фабрики»;

 Автономный транспорт;

 Почти мгновенная загрузка HD-видео, новые возможности для развития гейминговой индустрии, дополненная и виртуальная реальность;

 Увеличение количества удаленного обслуживания клиентов;

 Рост количества платежей с помощью всевозможных устройств.

Как скоро 5G-cети станут массовыми?

Чтобы изменения, описанные выше, могли воплотиться в жизнь, 5G-сети должны стать по-настоящему массовыми. И, согласно мартовскому отчету «Mobile Economy», компании GSMA это произойдет уже в ближайшие пять лет, к 2025 году.

Страны Евросоюза, Северной и Южной Америки и Юго-Восточной Азии уже несколько лет тестируют технологию. Пока в лидерах Южная Корея, США, Китай, Австралия, Япония, Швейцария, Австрия, Италия и Великобритания — в них уже запущены действующие сети, предлагающие коммерческие услуги. В России 5G тестируют операторы мобильной связи «Мегафон» и «МТС». Правда, пока власти не открывают для использования 5G-частоты в 3.4–3.8 ГГц — основной диапазон в остальном мире, — так как у нас он занят силовыми структурами. Задержка с этим грозит России очередным отставанием от Европы, США и Китая.

2020 год должен стать как раз переломным в распространении 5G — сеть может запуститься еще в десятке стран и регионов. Согласно данным GSMA, уже сейчас 5G доступна 46 коммерческим операторам на 24 рынках по всему миру, а еще 79 операторов на 39 рынках объявили о планах запуска этой услуги.

Доля поколений мобильных сетей в 2019 году и предполагаемое их соотношение в 2025 году по прогнозам GSMA. Источник.

Количество устройств, которые могут подключаться к 5G, также растет. По прогнозам GSMA, к 2025 году в мире будет 1.8 млрд устройств, подключенных к 5G:

 1.22 млрд в Китае,

 230 млн в Европе,

 200 млн в США,

 54 млн в России и СНГ.

Предполагаемая доля стран в общем количестве IoT-устройств к 2025 году по прогнозам GSMA. Источник.

5G позволит построить М2М-экономику

Высокая скорость — это не главное преимущество 5G. Для построения масштабной IoT-инфраструктуры гораздо более важна сверхнизкая задержка между получением и передачей сигнала — менее одной миллисекунды (для сравнения, у 4G — от 50 миллисекунд).

В ближайшие годы стоит ждать настоящего бума IoT-устройств. Так, по прогнозам GSMA, в период с 2019 по 2025 годы число IoT-устройств увеличится более чем в два раза, а глобальный доход от этого сектора вырастет в три раза — до $1.1 трлн.

Предполагается, что по мере распространения IoT-устройств — от смартфонов и домашней техники до самоуправляемых автомобилей — они будут объединяться в сети. Устройства смогут обмениваться друг с другом данными, в том числе проводить микротранзакции без участия человека. Это создаст предпосылки для появления М2М-экономики — системы, в которой умные устройства выступают как полноценные участники. Например, самоуправляемые автомобили самостоятельно расплатятся за бензин на автономной заправке, магазины автоматически спишут с покупателя плату за товары, светофоры сразу же спишут штраф, если было нарушено ПДД.

Блокчейн обеспечит безопасность М2М-транзакций

Одной из проблем, с которыми столкнется IoT-инфраструктура, будет конфиденциальность и безопасность данных. Не все устройства с поддержкой интернета соответствуют тем же стандартам кибербезопасности, что смартфоны и ноутбуки. Более того, эта отрасль только зарождается — все возможные уязвимости еще не выявлены. А широкое использование IoT-устройств увеличит количество данных, которыми делится пользователь. Без средств для обеспечения безопасности этих данных масштабное развертывание IoT может сильно замедлиться.

Сейчас большая часть IoT-инфраструктуры централизована, например, Google Home, управляющая «умным домом». Это риск как для потребителя (например, если он использует несколько устройств), так и для корпораций. Вредоносные устройства, подключившиеся к IoT-сети, могут вызвать сбои в ней, а данные пользователей окажутся скомпрометированы или украдены.

Децентрализованные публичные блокчейны устойчивы к несанкционированному вмешательству и могут сделать платежную IoT-инфраструктуру безопасной и защищенной. Однако большинство блокчейнов обладают ограниченной производительностью и не подходят для массового использования и микротранзакций. Их использование в IoT-инфраструктуре привело бы к перегруженности сетей.

Выход из этого может быть в блокчейн-решениях второго уровня. Так, сотрудники компании Bitfury предполагают, что отличной платежной структурой для транзакций между IoT-устройствами могла бы стать Lightning Network (LN). Этот протокол предназначен для взаимодействия с другими блокчейнами через специальные платежные каналы, что позволит IoT-устройствам использовать разные криптовалюты. Блокчейны могли бы обеспечивать консенсус и безопасность, а большинство транзакций проходили бы в сетях второго уровня.

Другим похожим решением могла бы стать технология Plasma в сети Ethereum или направленный ациклический граф (DAG), используемый, например, в Hedera Hashgraph и IOTA.

5G может расширить функциональность и возможности криптовалют

Чтобы оценить масштаб изменений, которые могут привнести 5G, IoT и блокчейн, их необходимо рассматривать в совокупности, а не по отдельности. Это взаимосвязанные технологии, каждая из которых развивает другую. 5G мало для полноценной IoT-инфраструктуры. Блокчейн в этой связке отвечает за безопасность и децентрализацию.

Однако 5G тоже положительно скажется на развитии криптовалют и децентрализованных блокчейнов.

Рост мобильных криптоплатежей. Низкая задержка и высокая скорость 5G позволит криптокошелькам и платежным сервисам, в том числе мобильным, стать более быстрыми и удобными в использовании. Это может значительно увеличить количество криптотранзакций со смартфонов, прежде всего, в развивающихся странах, жители которых заходят в интернет преимущественно через телефоны.

Расширение возможностей смарт-контрактов. Смарт-контракты часто зависят от оракулов — блокчейн-протоколов, проверяющих условия их выполнения и собирающие внешние данные для исполнения транзакции в цепочке. Однако если оракул ошибется, смарт-контракт будет либо не выполнен, либо выполнен ошибочно. 5G позволят IoT-устройствам собирать данные в реальном времени, что повысит достоверность переданной оракулом информации.

Улучшение пропускной способности сетей. Высокая скорость и низкие задержки 5G могут привести к резкому увеличению числа дополнительных нод, присоединяющихся к общим блокчейнам. Сеть может вырасти за счет работы устройств, которые на данный момент находятся офлайн — тех же смартфонов и планшетов. Сокращение задержки также позволило бы разработчикам поэкспериментировать с сокращением времени формирования блока, что тоже положительно сказалось бы на пропускной способности и децентрализации блокчейн-сети.

Борьба за лидерство на формирующемся рынке

Несмотря на то, что М2М-экономика — дело недалекого будущего, ряд криптопроектов уже борется за лидерство на формирующемся рынке.

Самый яркий пример, конечно, IOTA. Команда проекта уже несколько лет продвигает свой протокол, рассчитанный для IoT-устройств и стремящийся стать основой формирующейся M2M-экономики. Среди других криптовалют, ориентированных на М2М-транзакции, можно отметить Atonomi (ATMI), Power Ledger (POWR), Waltonchain (WTC), Vechain (VET), IoTeX (IOTX), IoT Chain (ITC), Ambrosus (AMB) среди других.

Более того, в борьбу за этот рынок уже вступили и операторы мобильной связи. В апреле 2019 года крупнейшая корейская телеком-компания KT Corporation запустила блокчейн-сервис для 5G-сетей GiGA Chain. Он позволяет скрывать IP-адреса IoT-устройств. Доступ к ним осуществляется через сервис GiGA Stealth, который выпускает с помощью смарт-контрактов одноразовые токены-ключи к сервису.

Техногиганты ведут борьбу за будущие стандарты новых IoT-сетей. В прошлом году у Huawei было более 1000 патентов на 5G-технологии — 37% от общего количества. А компания Samsung уже начала разработку нового стандарта мобильной связи — 6G.

На рынке уже есть несколько десятков стартапов, работающих над объединением IoT и блокчейна:

 Проект Helium с 2013 года работает над запуском сети для передачи данных между IoT-устройствами. В прошлом году компания добавила к своей бизнес-модели токены и блокчейн.

 Команда Chronicled разрабатывает программное обеспечение на основе блокчейна для логистики продуктов питания и лекарств.

 Стартап ArcTouch выпускает ПО для голосовых помощников, носимых устройств и смарт-телевизоров.

 А проект Filament — для IoT-устройств в строительной, производственной, энергетической и транспортной отраслях.

 HYPR работает над запуском ПО для защиты подключенных к IoT-сетям банкоматов, автомобилей, замков и домов.

 Команда Xage выпускает IoT-решения для сельского хозяйства, энергетики, транспорта и коммунального хозяйства.

Интернет вещей в конечном итоге позволит автоматизировать еще больше сфер жизни и производства и создаст М2М-экономику. Вероятно, именно криптовалюты станут частью IoT-революции, заняв в ней место цифровых денег для микротранзакций между устройствами. Сейчас криптопроектов, ориентированных на IoT-индустрию, немного, но в ближайшем будущем их количество резко возрастет благодаря распространению 5G-сетей.