#1 Usługi abonenckie o przepływnościach 5-10 Gbps zaczynają oplatać świat
Rosnący popyt na większą przepustowość to jeden z kluczowych trendów kształtujących przyszłość infrastruktury światłowodowej. Wraz z rosnącą rozdzielczością materiałów przesyłanych strumieniowo (jak gry, filmy czy wideo), granica szybkości przesyłu danych będzie nadal się przesuwać – a tym samym wpływać na rozwój nowych technik przetwarzania i modulacji sygnału.
Do końca tej dekady już 23 proc. gospodarstw domowych na świecie będzie miało dostęp do 10-gigabitowego światłowodowego łącza szerokopasmowego – szacują eksperci raportu Intelligent World 2030[1], przeprowadzonego przez Huawei. Dzięki postępującej transformacji cyfrowej codziennie życie mieszkańców będzie jeszcze silnej zdigitalizowane i zautomatyzowane. Na co dzień będziemy wykorzystywać inteligentne systemy zarządzania w miejscach zamieszkania i pracy, ale będą one wymagać wysokiej przepustowości połączeń i transmisji dużej ilości danych w czasie rzeczywistym.
#2 Rosnąca automatyzacja i popularność IoT
Mówi się, że żyjemy w „erze smart”. W życiu codziennym coraz częściej korzystamy z aplikacji dedykowanych sprzętom elektronicznym, samochodom, inteligentnym domom, wymagającym stabilnego łącza, szybkiej prędkości przesyłu danych i bezpiecznej sieci. To technologia światłowodowa będzie krwioobiegiem dla urządzeń IoT (internet of things) – jest w stanie obsłużyć generowane przez nie ogromne ilości danych, szczególnie w trakcie strumieniowego przesyłania wideo czy przetwarzania w chmurze[2].
Kable światłowodowe coraz częściej wykorzystywane są także w procesach automatyzacji, mających na celu zwiększenie wydajności i przyspieszenie operacji w miejscach pracy. Komunikacja światłowodowa okazuje się niezbędna w rozwoju „Przemysłu 4.0”, opartego na wykorzystaniu m.in. AI, robotyki i zdalnego sterowania w usprawnianiu systemów produkcji i łańcuchów dostaw w fabrykach i magazynach.
#3 Ekspansja sieci światłowodowych FTTH
Zwiększone zapotrzebowanie konsumentów na coraz szybszy dostęp do internetu wymusza na dostawcach budowę przyłącza światłowodowego do domu w architekturze FTTH. Również w Polskim Światłowodzie Otwartym istniejąca sieć HFC jest modernizowana do sieci światłowodowej FTTH. Proces rozbudowy i modernizacji sieci realizowany jest w najnowocześniejszej technologii w standardzie XGS-PON, dzięki której operatorzy korzystający z sieci PŚO będą mogli sprzedawać usługi internetowe FTTH o wysokiej przepustowości łącza światłowodowego w prędkości do 5 Gbit/s. Szacuje się, że pod wpływem tego trendu pod koniec obecnej dekady prędkość transmisji danych dojdzie do 10 Gbit/s.
#4 Rozwój ROF
ROF – Radio Over Fiber – to nowa technologia transmisji częstotliwości radiowych po modulacji sygnału świetlnego poprzez sieci światłowodowe, o wyższej przepustowości komunikacyjnej, niskiej podatności na zakłócenia czy opóźnienia w transmisji danych. Dzięki zastosowaniu światłowodu sygnały radiowe mogą być przesyłane przez specjalne anteny na większe odległości, w trudno dostępnych obszarach, jak tunele czy tereny górskie. Szacuje się, że wartość rynku ROF będzie wynosić nawet 997 milionów dolarów do 2028 roku[3].
#5 Rozbudowa mobilnej sieci 5G i technologii OAM
Sieci światłowodowe będą odgrywać kluczową rolę w spełnianiu wymagań mobilnej sieci 5G dotyczących dużych prędkości i niskich opóźnień. Postępująca ekspansja i powszechność technologii 5G wpływa na zwiększone wykorzystanie infrastruktury kabli światłowodowych do jej obsługi. Oczekuje się, że wraz z rozwojem sieci 5G znacząco wzrośnie liczba połączeń światłowodowych, co przyczyni się zwiększenia powszechnej dostępności do szybkiego, wysokoprzepustowego internetu, a tym samym – do silnego wzrostu gospodarczego obszarów objętych 5G.
W dłuższej perspektywie nie można zapomnieć o rosnącym zainteresowaniu technologią OAM[4], która polega na skręceniu fal świetlnych w ramach światłowodów i przyspieszeniu nawet 100-krotnie działania łączy i prędkości transmisji danych. Przewiduje się, że w przyszłości, wraz z rosnącymi bazami danych i wymaganiami konsumentów dotyczącymi jeszcze szybszego internetu, OAM zostanie nowym standardem w dziedzinie telekomunikacji.
#6 Fotonika w przemyśle światłowodowym
Kolejna prognoza zmian w przemyśle światłowodowym dotyczy rozwoju nowatorskich materiałów i technologii w zakresie fotoniki i fotoniki krzemowej. Fotonika to dziedzina techniki i nauki wykorzystująca fotony (zamiast elektronów) i promieniowanie elektromagnetyczne do transmisji danych. Zintegrowanie jej z tradycyjną elektroniką pozwoli w przyszłości na stworzenie energooszczędnych systemów telekomunikacyjnych, pozwalających na jeszcze szybszą transmisję danych i obniżenie kosztów. Jest to szczególnie ważne w świetle pojawienia się nowych standardów optycznych w centrach danych i sieciach telekomunikacyjnych Ethernet, takich jak 400GE i 800GE.
#7 Zastosowanie czujników światłowodowych w przemyśle
Ze względu na wysoką dokładność, czułość i skalowalność, technologia czujników światłowodowych coraz częściej znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, takich jak sektor naftowy i gazowy (monitorowanie rurociągów i stanu konstrukcji) czy lotniczy (monitorowanie sygnałów rozproszonych na dużych odległościach). Czujniki światłowodowe wykorzystywane są do efektywnego wykonywania pomiarów w czasie rzeczywistym, dlatego przewiduje się, że w przyszłości wiele z branż będzie opierać swoje pomiary na infrastrukturze światłowodowej.
#8 Światłowód – zielona sieć transmisji danych
Pogłębiający się kryzys klimatyczny, wywołany m.in. efektem cieplarnianym, załamaniem ekosystemów i rekordowymi emisjami dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu – wymaga ekologicznych rozwiązań sieciowych, które będą zgodne z globalnymi działaniami na rzecz zrównoważonego rozwoju. Nie bez powodu więc sieć światłowodowa nazywana jest ‘zieloną siecią’ – technologia światłowodowa wykorzystuje światło, będące naturalnym i odnawialnym zasobem. Jest odporna na zakłócenia elektromagnetyczne i zapewnia efektywność energetyczną o niższym śladzie węglowym transmisji danych. Co więcej, kable światłowodowe wykonane są z materiałów o dłuższej żywotności i możliwych do recyklingu ich komponentów a nowoczesne sieci minimalizują pobór energii potrzebny to przekazywania danych na duże odległości.
#9 Rozwój inteligentnych miast
Zgodnie z przewidywaniami ekspertów technologicznych w raporcie UNESCO “Smart cities: shaping the society of 2030”[5] – wdrożenie infrastruktury cyfrowej umożliwia rozwój inteligentnych miast. Jej integralną częścią będzie technologia światłowodowa, której rozwój pomoże w efektywnym zarządzaniu miastem, świadczeniu wysokiej jakości usług dla mieszkańców, optymalizacji wykorzystania zasobów miejskich i osiągnięciu ogólnego wzrostu gospodarczego. Światłowodowa łączność internetowa pozwoli inteligentnym miastom na sprawną obsługę rozległych sieci urządzeń i czujników, wymagających szybkiego przesyłu danych w czasie rzeczywistym i dużej przepustowości w niezawodnej komunikacji z centrami danych. Dotyczy to między innymi systemów bezpieczeństwa publicznego, gospodarki odpadami i inteligentnych liczników, inteligentnego zarządzania ruchem drogowym i systemem transportowym, czy też sieci placówek medycznych i użyteczności publicznej. Co więcej, rozwinięta sieć światłowodowa w inteligentnych miastach sprzyja innowacjom i pozwala przyciągnąć zewnętrzne firmy technologiczne, przyczyniając się tym samym do wzrostu gospodarczego różnych sektorów rynku. Połączenie światłowodów pomaga osiągnąć lepszą jakość świadczonych usług publicznych dla obywateli, umożliwiając im transparentność usług w życiu codziennym, wygodę i niezbędny komfort.
Sieci światłowodowe usprawniają także obsługę miejskich działań środowiskowych. Dzięki możliwości przesyłu dużej ilości danych, niskim zakłóceniom, bezpieczeństwu sieci i wysokiej przepustowości pozwalają inteligentnym miastom na zrównoważony rozwój środowiskowy jak, m.in., stały monitoring zużywanej energii, usuwanie odpadów, zużycie wody. W rezultacie wpłynie to na niższe zużycie energii i niższą emisję gazów cieplarnianych.
#10 Rosnące zaufanie cyfrowe
Według raportu Intelligent World 2030 zaufanie cyfrowe będzie stanowiło fundament infrastruktury społecznej. Dynamicznie postępująca transformacja cyfrowa sprawi, że firmy osiągną wzrost produktywności, stworzą nowe modele biznesowe bazujące na automatyzacji, wydajnych maszynach i robotach mobilnych. Tym samym, społeczeństwo będzie w większym stopniu polegało na niezawodnych połączeniach telekomunikacyjnych, organizacyjnych i technicznych, takich jak blockchain. Jednak w oczach użytkowników uwiarygadniać je będą dodatkowe elementy, takie jak systemy bezpieczeństwa oparte na AI czy nowe mechanizmy chroniące prywatność użytkowników. A to oznacza, że utrzymanie zaufania cyfrowego pochłaniać będzie kolejne terabajty danych w trybie 24/7.
[1] https://www-file.huawei.com/-/media/CORP2020/pdf/giv/Intelligent_World_2030_en.pdf
[2] https://www.researchgate.net/profile/Yanping-Xu-3/publication/352951758_Internet_of_Things_Infrastructure_Based_on_Fast_High_Spatial_Resolution_and_Wide_Measurement_Range_Distributed_Optic-Fiber_Sensors/links/62f9efd852130a3cd721997a/Internet-of-Things-Infrastructure-Based-on-Fast-High-Spatial-Resolution-and-Wide-Measurement-Range-Distributed-Optic-Fiber-Sensors.pdf
[3] https://www.businessresearchinsights.com/market-reports/radio-over-fiber-market-100128
