Vida Rolland
B) Önkormányzati vagy közösségi wifihálózatok?
Nagyon sok városban, a világ minden táján felmerült az az ötlet, hogy az önkormányzat építsen ki a teljes várost, vagy legalábbis a város központját lefedő wifihálózatot. Buda-pesten a 2006-os önkormányzati választáson szinte mindegyik főpolgármester-jelölt vá-lasztási programjában megjelent egy ilyen hálózat kiépítésének ötlete. Bár hasonló jellegű kezdeményezések számos amerikai városban meg is valósultak, nem biztos, hogy ezeknek összességében pozitív hatása volt.
Az ötlet mellett érvelők szerint egy, az egész várost lefedő, ingyenesen elérhető wifi-hálózat rendkívül vonzóvá teheti a környéket, a várost, emiatt pedig sok cég dönthet úgy, hogy az adott városba telepíti székhelyét, vagy létrehoz ott egy helyi irodát, munkahelyeket és gazdasági növekedést hozva a térségbe. Mindez azonban nehezen bizonyítható, nehezen számszerűsíthető, hiszen egy nagyobb cég ilyen jellegű döntésének valószínűleg számos be-folyásoló tényezője lehet, a kiépített ingyenes wifihálózat pedig a legjobb esetben is csak egy lehet a sok tényező között. Mindemellett viszont egy részletesen megtervezett és gondosan kiépített wifihálózatnak megvan az az előnye, hogy a tervezéskor pontosan kiszámolható az, hova kell telepíteni az egyes bázisállomásokat, és hogyan kell azokat konfigurálni a használt csatornák és az adóteljesítmény szempontjából úgy, hogy a lefedettség mindenhol megfelelő legyen, és a szomszédos bázisállomások közötti interferenciák minimálisak legyenek. Egy ilyen önkormányzati hálózatot viszonylag könnyű utána karbantartani, menedzselni is, hi-szen a teljes hálózat üzemeltetése egy kézben összpontosul.
Másfelől viszont egy nagy méretű városi wifihálózat kiépítésének számos veszélye is lehet. Egyrészt egy ilyen, több ezer hozzáférési pontot tartalmazó hálózat kiépítése rend-kívül költséges. Másfelől, amint az előbb is láthattuk, a technológia folyamatosan fejlődik, egyre jobb, hatékonyabb, gyorsabb eszközök, rádiós átviteli megoldások jelennek meg.
Jelentős tehát a veszélye annak, hogy egy nagyon drágán telepített nagy méretű önkor-mányzati hálózat rendkívül hamar, néhány éven belül elavulhat. A beruházó önkormányzat viszont nagy valószínűséggel nem lesz hajlandó lecserélni a telepített eszközöket, legalábbis addig nem, amíg az előző infrastruktúra telepítési költségei meg nem térültek valamilyen szinten. Ezzel párhuzamosan azonban a felhasználói eszközök és a felhasználói igények folyamatosan fejlődnek, és nagy valószínűséggel rövid időn belül az önkormányzati wifi-hálózat kihasználtsága jelentősen visszaeshet.
Mindemellett figyelembe kell azt is venni, hogy a cellás mobilhálózatok által nyújtott szélessávú internetszolgáltatás is egyre jobban elterjed, a mobilinternet egyre jobb minő-ségű lesz, ez pedig jelentős konkurenciát jelenthet az önkormányzati wifihálózatoknak.
A 2000-es évek második felében felmerült viszont egy másik alternatíva a városi wifi hálózatok kialakítását illetően, ez pedig a közösségi, peer-to-peer alapú wifihozzáférés
PB KORREKTÚRAPÉLDÁNY
kialakítása volt. Az első ilyen megoldást a FON nevű spanyol cég dolgozta ki, amelynek támogatói között jelen volt a Google és a Skype is. A kiinduló felvetés az volt, hogy ha egy előfizetőnek van már egy otthoni szélessávú előfizetése, akkor miért nem kap ezért ingyenes internetelérést akkor is, ha éppen nem tartózkodik az otthonában, hanem a városban van, vagy akár esetleg külföldön. Az ötlet pedig az volt, hogy ha egy felhasználó egy dedikált wifi router segítségével kiterjeszti a saját szélessávú internet-hozzáférését, és szabad hozzá-férést biztosít ehhez az éppen arra járó többi regisztrált FON-felhasználó számára, akkor cserében ő is ingyenesen használhatja majd más FON-felhasználók kiterjesztett internet-hozzáférését, amikor éppen nem tartózkodik otthon.
Az elején ez az elgondolás jelentős ellenállásba ütközött a szolgáltatók részéről, akik attól féltek, hogy a szélessávú internet-hozzáférés megosztásával potenciális előfizetőktől esnek el. Később azonban rájöttek arra, hogy a FON által nyújtott szolgáltatás, amelynek segítségével az előfizetőik ingyenesen internetezhetnek az otthonuktól távol, sőt akár kül-földön is, egy olyan vonzó, értéknövelt szolgáltatás, amely nem eltávolítja, hanem sokkal inkább vonzza az előfizetőket, hiszen ahhoz, hogy valaki csatlakozhasson a FON-rend-szerhez, előbb saját magának is internet-előfizetővé kell válnia, hogy aztán megoszthassa ezt a hozzáférését. És minél többen csatlakoztak a FON-rendszerhez, lehetőleg a világ különböző országaiban, annál népszerűbbé vált ez az alkalmazás, a folyamat tehát ön-gerjesztő módon működött. Néhány évvel később tehát az internetszolgáltatók sorban megegyeztek a FON-nal, és befogadták, integrálták a szolgáltatást saját hálózatukba.
Ennek köszönhetően a FON-hálózatnak ma több mint 20 millió előfizetője van a világ több mint 50 országában. Magyar országon a Magyar Telekom hálózatában 2016 áprilisa óta működik a szolgáltatás, de hasonló szolgáltatást működtet a UPC is, Wi-Free néven.
4.2.3. Cellás mobilhálózatok
A cellás mobilhálózatok működésének részletes ismertetése szintén túlmutat e könyv célján, ezért csak a legismertebb technológiák alapelveit mutatjuk be röviden. A törté-nelmi áttekintést a ’90-es évek elején kezdhetjük, amikor a második generációs (2G) mobilhálózatok legismertebb képviselőjeként, európai kezdeményezésre megjelent, majd világszinten elterjedt a GSM-technológia (Global System for Mobile Communication).
A GSM-hálózat biztosított digitális hang- és adatátvitelt is, de a hangsúly egyelőre még a hangátvitelen volt.
Néhány évvel később megjelent a GPRS-technológia (General Packet Radio System), amely nagyobb átviteli sebességet (56–114 kb/s) biztosított. Az igazán nagy újítás azonban az volt, hogy áramkörkapcsolás helyett csomagkapcsolást használt a GPRS, azaz a kommunikációhoz nem kellett egy dedikált csatornát (áramkört) létrehozni és folyama-tosan fenntartani a két kommunikáló fél között, hanem csomagok szintjén lehetett azt ke-zelni. Ennek megfelelően a számlázás is átalakult: az időalapú számlázást a forgalom alapú számlázás váltotta, hiszen nem az számított immár, hogy milyen hosszú ideig kellett fenn-tartani a dedikált kommunikációs csatornát, hanem az, hogy hány csomagot kellett átvinni a két kommunikáló fél között.
A 2000-es évek elején megjelentek aztán a harmadik generációs (3G) mobilháló-zatok, amelyeknél az adatforgalom már átvette a vezető szerepet a hangforgalomtól. Ennek
KORREKTÚRAPÉLDÁNY PB
a generációnak a legjelentősebb képviselője az UMTS-technológia (Universal Mobile Tele-communication System) volt, amely már 2 Mb/s-os átviteli sebességet biztosított.
Néhány évvel később megjelent a HSDPA-technológia (High Speed Downlink Packet Access), amely nevéhez is hűen a lefele irányuló forgalom átviteli sebességének a növelését célozta meg, elérve akár a 14,4 Mb/s-os sebességet is. Ezt a technológiát, amelyet sokszor 3,5G-megoldásnak neveznek, Magyar országon 2006-ban vezette be mindhárom mobil-szolgáltató.
2009-ben megjelent aztán a negyedik generációs (4G) megoldásnak szánt LTE-tech-nológia (Long Term Evolution), amely akár 100 Mb/s-os sebességet, alacsony késleltetést és többantennás kommunikációt biztosított. A generációváltás kitűzött céljait azonban nem teljesítette kifogástalanul, ezért ma már nem tekintenek valódi 4G-megoldásként az LTE-re.
Rövid időn belül meg is jelent az LTE-A-szabvány (LTE Advanced), amely már kielégítette ez elvárásokat.
Az utóbbi néhány évben pedig jelentős erőfeszítéseket láthatunk az ötödik generációs (5G) hálózatok kidolgozásának érdekében, a kitűzött céldátum a technológia megjelenésére a 2020-as tokiói olimpia. Az 5G-hálózatok céljai között találhatjuk az 1 Gb/s-os átviteli sebesség elérését, az 1 ms alatti késleltetést, 90%-os energiamegtakarítást, nagy felhasználó-sűrűségű környezetek kommunikációjának támogatását, illetve nem utolsósorban az okos városokban is elterjedő több millió szenzor becsatolását a hálózatba. Az 5G-technológia kereskedelmi szintű elterjedése tehát jelentős hatással lesz az okos városok hatékony üze-meltetésére, és egyre nagyobb adatmennyiségek valós idejű begyűjtésére a nagy mennyi-ségben kihelyezett érzékelőktől [Cinkler et al. 2016].
4.2.4. Szenzorok kommunikációs technológiái
Az okos városok egyik legfontosabb eleme az érzékelési infrastruktúra (lásd 4.3. alfejezet).
Minél több szenzort tudunk kihelyezni a városokban, amelyek mérnek, a mérési adatokat feldolgozzák, majd az eredményeket kommunikálják, annál pontosabb képet kaphatunk arról, mi is történik jelenleg a városban, hogyan kellene ezekre a helyzetekre reagálni, és ezáltal még hatékonyabbá tenni a város működését.
A szenzorok viszont korlátozott méretüknek és alacsonyra célzott áruknak (hiszen akkor tudjuk szenzorok ezreit, tízezreit telepíteni a városban, ha azok viszonylag olcsók) köszönhetően korlátozott erőforrásokkal – számítási kapacitással, memóriával, és minde-nekelőtt korlátozott energiatartalékokkal – rendelkeznek. A működésüket úgy kell tehát optimalizálni, hogy minél kevesebb energiát fogyasszanak, és ezáltal minél hosszabbra legyen nyújtható az élettartamuk.
A szenzorok energiát használnak magára a mérésre, az adatok tárolására és esetleges előfeldolgozására is. A legjelentősebb energiafogyasztást viszont kétségkívül a kommu-nikáció, a rádiós interfész használata jelenti. Ennek megfelelően kiemelten fontos, hogy olyan dedikált kommunikációs megoldásokat dolgozzanak ki a szenzorok számára, amelyek az energiatakarékos működést prioritásként kezelik [Vangelista–Zanella–Zorzi 2015].