Сегодня 04 июня 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → радиосвязь

Инженеры показали «компьютер из воздуха» — вычисления выполняют радиоволны

Несколько последних лет инженерные группы работают над интересной проблемой — превращением взаимных радиопомех беспроводной связи в вычислительные алгоритмы. Аналоговый по своей сути радиосигнал открыт для ряда вычислительных операций — сложения и других. С помехами не нужно бороться — их просто нужно пустить в нужное русло, и тогда вычисления будут происходить прямо в воздухе во время сеансов связи.

 Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4/3DNews

Не секрет, что в традиционных беспроводных сетях основная проблема заключается в растущей перегрузке спектра и увеличении задержек при одновременной передаче больших объёмов данных от множества устройств. Это особенно заметно в сфере интернета вещей, автономных автомобилей или умных городов, где сенсоры, камеры и другие устройства генерируют огромный трафик, подходящий для задач объединения данных или обучения моделей ИИ. Сегодня этот ресурс теряется, что пора менять.

Классический подход разделяет коммуникацию и вычисления, что приводит к неэффективному использованию ресурсов и высокому энергопотреблению. Сначала данные передаются со всеми возможными решениями для снижения шумов и коррекции ошибок, а затем обрабатываются, также с коррекцией ошибок, тогда как в воздухе во время передачи, за счёт законов физики в области распространения и взаимодействия электромагнитных волн, можно выполнять целый спектр вычислительных операций. Эта технология получила название over-the-air computation (AirComp или OAC) — вычисления «в воздухе».

Вместо подавления помех устройства одновременно передают модулированные сигналы, и их наложение в воздухе выполняет математические операции — суммирование, усреднение, построение гистограмм или даже матричные вычисления. Это радикально отличается от обычных цифровых беспроводных сетей, где интерференция считается врагом и устраняется с помощью алгоритмов коррекции ошибок. Например, одинаковые данные от разных сенсоров складываются в общий сигнал, а приёмник считывает только сумму сигналов. Таким образом, сеть простым образом масштабируется с ростом количества устройств, не требуя передачи каждого пакета данных по отдельности.

Технология уже протестирована в лабораторных условиях. Например, в Университете Южной Каролины на тестовом стенде из пяти передатчиков и базовой станции обучали нейронную сеть распознавать изображения «в воздухе» без передачи сырых данных, достигнув точности 95 %. Аналогичные демонстрации проводились на заседании IEEE 802.11 в марте 2025 года для интеграции в Wi-Fi. Преимущества очевидны: снижение задержек, экономия энергии, повышение эффективности спектра и сохранение приватности, поскольку сырые данные недоступны для перехвата.

Однако внедрение AirComp не так просто. Во-первых, требуется совершенно иной уровень синхронизации фаз и времени, что пока плохо работает, особенно в условиях мобильности, когда фазы сигналов «плывут». Во-вторых, требуются новые протоколы работы беспроводных сетей, совместимые с обычной беспроводной связью, а также соответствующее аппаратное обеспечение. В то же время технологии связи и вычислений развились настолько, что инженеры уверены в скором — в течение пяти лет — появлении «воздушных» распределённых вычислений. В любом случае нам просто некуда будет деться — эфир не резиновый, и лучше распорядиться им с большей пользой.

Российский разработчик «Элемент» будет выпускать радиомодули для сетей 5G

Российский разработчик и производитель электронных компонентов группа компаний «Элемент» в 2025 году планирует запустить серийное производство радиомодулей и электронной компонентной базы (ЭКБ) для базовых станций мобильной связи стандартов 4G и 5G.

 Источник изображения: Chris DeRoin/Unsplash

Источник изображения: Chris DeRoin/Unsplash

Как сообщают «Ведомости», компания уже договорилась с одним из российских операторов сотовой связи о запуске контрактного производства электронных компонентов. Представитель «Элемента» подтвердил, что ведутся переговоры с федеральными и региональными операторами, но конкретные детали не раскрыл.

К ЭКБ для базовых станций (БС) относятся специальные процессоры, навигационные микросхемы, корпуса и другие важные элементы, необходимые для работы станций. Радиомодули же выполняют функции приёма и передачи радиосигналов, их усиления и обработки, поясняет гендиректор ComNews Леонид Коник.

Несколько предприятий, входящих в группу «Элемент» в разных регионах России, займутся выпуском данных компонентов. В частности, разработкой модулей будет заниматься Томский государственный университет (ТГУ) на основе заключенного с «Элементом» соглашения о создании научно-производственного кластера. Ожидается, что будет привлечено порядка 150 студентов и аспирантов ТГУ.

Сейчас в России разработкой и производством комплексных решений для базовых станций занимается несколько компаний — «Иртея», «Булат», Yadro и «Спектр». Они поставляют своё оборудование федеральным операторам связи МТС, «Билайн», «Мегафон» и Tele2.

Однако сети пока использует в основном импортное оборудование Nokia, Ericsson и Huawei. Но после введения санкций и ограничений на поставки телеком-оборудования из-за рубежа, российские операторы активно переходят на закупки отечественных модулей для модернизации и расширения отечественных сетей. Так, в конце 2022 года «большая четвёрка» операторов заключила многомиллиардные контракты с российскими производителями базовых станций, что позволит полностью заместить импортное оборудование российскими аналогами уже к 2028 году. Речь идёт о поставках 75 000 станций до 2030 года.

Помимо полностью готовых БС, на рынке есть спрос и на отдельные модули связи, процессоры и другие компоненты. Так как каждая базовая станция содержит три радиомодуля, то, таким образом, ежегодная потребность российских операторов оценивается, по словам Леонида Коника, примерно в 300 000 единиц.

Выход «Элемента» на этот растущий рынок выглядит многообещающе, так как группа обладает серьёзным производственным и научным потенциалом, а также тесными связями с ведущими операторами связи. Эксперты предполагают, что её продукция может поставляться для базовых станций «Иртеи», которая контролируется тем же владельцем — АФК «Система».

Однако нельзя исключать и сотрудничество «Элемента» с другими российскими разработчиками базовых станций, такими как «Булат» и «Спектр». Для них поставки отечественных радиомодулей и компонентов также могут представлять интерес.

По прогнозам аналитиков, к 2030 году производство радиомодулей и блоков для БС в России вырастет почти в 3 раза — до 1,4 трлн рублей. Это связано с активным развёртыванием сетей 5G и импортозамещением телеком-оборудования.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google начала скупать исходный код приложений из «Play Маркета» для обучения ИИ 12 мин.
Вакансии CD Projekt Red раскрыли новые подробности Hadar — загадочной RPG с «безграничным потенциалом» 22 мин.
На Android Go появится облегчённый ИИ-помощник Gemini Go 25 мин.
Запущен экспериментальный сервис Google Dreambeans — он рисует комиксы по жизни пользователя 44 мин.
Ролевой экшен No Rest for the Wicked покинет ранний доступ в октябре и также выйдет на PS5 3 ч.
Налоговая служба потребовала признать разработчика Pioner банкротом 4 ч.
ИИ разрушил рынок труда: пострадали и соискатели, и работодатели 4 ч.
Приоткрыть ворота: Remedy позволила запускать Control Resonant в российском Steam, но купить игру всё равно нельзя 4 ч.
Китайцы сделали чат-бот для квантовых вычислений — он воплощает простые слова в квантовых схемах 5 ч.
Amazon встроила в поиск ИИ-картинки несуществующих товаров, чтобы помочь найти настоящие 14 ч.
MSI показала GeForce RTX 5080 Suprim в юбилейной версии Draco Epic с большим драконом на задней пластине 15 мин.
Intel признала, что при освоении ангстремного техпроцесса 18A переоценила свои возможности 18 мин.
Сегодня вечером над Землёй забушуют полярные сияния, но россияне их вряд ли увидят 23 мин.
«Это только начало»: Intel опровергла слухи о прекращении выпуска видеокарт Arc 57 мин.
OpenAI и Anthropic потребовали ограничить ИИ из-за риска биологического оружия 60 мин.
Nintendo выпустит Switch 2 со сменным аккумулятором, но только для одного региона 2 ч.
На фоне общественной критики Google пообещала восполнять больше воды, чем потребляют её ЦОД 2 ч.
NVIDIA разработала CPO-коммутатор Quantum-X InfiniBand Photonics Q3450-LD со 144 портами 800G 2 ч.
Apple доверит ИИ-чипам Nvidia обработку данных пользователей Siri 3 ч.
Инженеры NASA в последний раз осмотрели телескоп «Нэнси Грейс Роман» перед отправкой в космос 3 ч.