2
تتبعت شبكة الاستشعار طائرة بدون طيار غير متصلة بدون رادار
خلاصة القول – ما نعرفه:
- الكشف السلبي، لا يوجد رادار – قامت ثلاثة مواقع تجارية لتقنية الجيل الخامس في أرلينغتون بتتبع طائرة بدون طيار باستخدام انعكاسات الإشارة وحدها، مع قيام شركة إريكسون بدمج العائدات من المواقع الثلاثة جميعها في تكوين متعدد الساكنة.
- Capex هو الملعب – تؤدي إعادة استخدام الأبراج وأجهزة الراديو والطيف التي تم نشرها بالفعل ودفع ثمنها إلى تغيير حسابات المخاطر/المكافأة بطريقة لم تتمكن معظم شركات النقل من تحقيقها مطلقًا.
- التصنيف لم يتم حله – لم توضح أي من الشركتين كيف تفرق نماذج الذكاء الاصطناعي بين الطائرة بدون طيار والطائر، ولم يتم نشر أي معدلات إيجابية كاذبة، أو احتمالات الكشف، أو بيانات الطقس السيئ.
قامت شركتا AT&T وEricsson ببناء نظام جديد للكشف عن الطائرات بدون طيار والذي تم عرضه في عرض توضيحي في ملعب AT&T في أرلينغتون مؤخرًا. خلال العرض التوضيحي، ظهرت طائرة بدون طيار “مارقة” في إشارة، وتم وضع علامة عليها على لوحة القيادة، وحلقت طائرة بدون طيار صديقة يقودها موظفو إريكسون المرخصون من إدارة الطيران الفيدرالية لردعها، وتم إعلان المجال الجوي آمنًا مرة أخرى. من الواضح أن عملية التدريج كانت على القضبان، لكن الفكرة الأساسية أظهرت أن ثلاثة مواقع عادية لخلايا 5G، اثنان منها على بعد ربع ميل تقريبًا من المنطقة التجريبية، اكتشفت وتتبعت طائرة صغيرة بدون طيار لم تكن متصلة بالشبكة مطلقًا.
هذه هي القدرة الرئيسية. لم يتم تركيب أي رادار ولم يتم تركيب أجهزة استشعار جديدة. أعادت الشركات استخدام أجهزة راديو MIMO الضخمة الحالية وطيف النطاق المتوسط، وأضافت برامج جديدة لمعالجة الإشارات والذكاء الاصطناعي، وحولت شريحة من شبكة AT&T التجارية إلى شبكة استشعار موزعة بناءً على عمل “استشعار gNB” الذي تم توحيده في الإصدار 19 من 3GPP – الاستشعار المتكامل والاتصالات، أو ISAC، الذي يصل إلى 5G بدلاً من انتظار 6G.
إعادة استخدام 5G للاستشعار
الإطار الصادق هو أن الشبكات الخلوية لن تحل محل الرادار للكشف عن الطائرات بدون طيار – بل ستملأ الفجوة التي يعاني منها الرادار. تعمل أنظمة الرادار التقليدية المحمولة جواً وبعيدة المدى بشكل سيئ على ارتفاعات منخفضة، بالقرب من الأرض، حيث تهيمن التضاريس والفوضى. أبراج الخلايا تقع بالضبط في تلك المنطقة. وكما أشار روبرت سوني من شركة AT&T، فإن زاوية الإضاءة من البرج تتيح للشبكة رؤية أقل من الرادار المحمول جواً، ولدى AT&T ما يقرب من 75000 موقع فعلي في جميع أنحاء أمريكا الشمالية – وهي بصمة سيكون من الصعب حقًا على أي وكالة حكومية تكرارها باستخدام رادار مصمم لهذا الغرض. يصبح الاستشعار الخلوي طبقة واحدة في كومة متماسكة لا تزال بحاجة إلى أجهزة استشعار أخرى، بالإضافة إلى قيادة وتحكم منفصلين لأي شخص يريد بالفعل إسقاط طائرة بدون طيار.
ومن الجدير بالذكر أيضًا الاختلاف عما يمكن أن تفعله شركات النقل بالفعل. تظهر الطائرات بدون طيار المتصلة على الشبكات اليوم من خلال القياس عن بعد الخاص بها، وكان ISAC كموضوع بحثي يدور في الأوساط الأكاديمية منذ عقدين من الزمن. الجديد هنا هو الكشف السلبي. عمل نظام أرلينغتون على انعكاسات الإشارة من جسم لم يلمس الشبكة مطلقًا، حيث قامت الأبراج بإرسال إشارات 5G القياسية، وقام البرنامج بدمج الأصداء من ثلاثة مواقع في ما تسميه إريكسون تكوينًا متعدد الساكنة، وفحصًا متقاطعًا لتحسين الدقة وإزالة أي نقطة فشل واحدة.
كان غلاف الأداء محترمًا في أول نزهة عامة. تم الكشف عن طائرات بدون طيار تحلق على ارتفاع 300 إلى 400 قدم وتتبعها باستمرار على نطاقات تصل إلى 6 كيلومترات، وغطت لوحة القيادة المسار المشتق من الشبكة على القياس عن بعد الخاص بالطائرة بدون طيار لإظهار أنها متطابقة تقريبًا.
ومع ذلك، فإن الحجة الاقتصادية هي الحجة الحقيقية. بالمقارنة مع خط الأساس الراداري المصمم لهذا الغرض، فإن إعادة استخدام الأبراج وأجهزة الراديو والطيف التي تم نشرها بالفعل وتم دفع ثمنها بالفعل تقلل من النفقات الرأسمالية الإضافية للكشف عن منطقة واسعة بشكل كبير. كل شيء يتعلق بالقضية التجارية ينبع من ذلك.
التحقق من الواقع
المشكلة في شركات النقل هي أن لديهم سجل حافل، وهو ليس رائعًا. محلل Dell’Oro ستيفان بونغراتز صريح في هذا الشأن. وفيما يتعلق بشبكات الجيل الخامس للمؤسسات والفرص المجاورة لها، أشار إلى أنه “صحيح أنهم لم يحركوا البوصلة كثيرًا بعد بالنسبة لمشغلي شبكات الهاتف المحمول”، ويقول إنه على الرغم من أن الوقت مبكر للاستشعار، إلا أن توقعات ISAC لا تزال ضعيفة.
لكنه يرى أيضًا سبب اختلاف هذا الجهاز هيكليًا عن شبكات الجيل الخامس الخاصة، على سبيل المثال. وقال بونجراتز: “إن القدرة على الاستفادة من الشبكة الكلية الحالية وتقليل النفقات الرأسمالية الإضافية تعمل بشكل كامل على تغيير ملف المخاطر/المكافأة وتتناسب بشكل أفضل مع نموذج الطاقة الشمسية المركزة”. الأصول موجودة بالفعل وشركات النقل تمتلكها بالفعل – وهو وضع بداية أفضل مما طارده معظم مشغلي المشاريع التجارية على مدار العقد الماضي.
هذا لا يعني أن الاستشعار يجب أن يكون من الطراز العالمي. وهذا يعني أنه يجب أن يكون جيدًا بما يكفي بالنسبة للسعر. وقال بونغراتز: “في الأساس، الهدف ليس تقديم أفضل أداء استشعار، بل الهدف هو العثور على المكان المثالي الذي يوفر أفضل عائد على الاستثمار”. سوف يتفوق الرادار المخصص المضاد للطائرات بدون طيار على موقع الخلية المعاد استخدامه. كما أنها ستكلف أكثر بكثير لكل ميل مربع من التغطية.
يُحسب لشركة AT&T أنها لا تتظاهر بأن هذا منتج حتى الآن. ووصف سوني مسارًا تدريجيًا للتسويق بدلاً من انتظار وصول معايير الجيل السادس في عام 2030. وقال: “سنقدم نسخة من هذا المنتج على شكل لوح تزلج، ثم سنقدم نسخة دراجة من هذا، وبعد ذلك سنقدم نسخة سيارة من هذا”. عملاء ألواح التزلج، على مدى السنوات الثلاث إلى الخمس المقبلة، هم في الغالب وكالات مكونة من ثلاثة أحرف، والمستجيبين الأوائل، وأصحاب البنية التحتية الحيوية – وليس مؤسسة تجارية عامة. تساعد الوكالات الفيدرالية المهتمة بمراقبة المجال الجوي على ارتفاعات منخفضة بالفعل في تمويل البحث والتطوير، وهو ما يخبرك بشيء عن مكان وجود الأموال على المدى القريب. تصف شركة AT&T استثماراتها الداخلية بأنها “متواضعة إلى حد ما”، وتتركز في مجموعة تكنولوجية صغيرة في أوستن. وبعبارة أخرى، لا أحد يراهن على الشركة على هذا.
القيود الفنية
كان الجزء الأقل إرضاءً من العرض التوضيحي هو التصنيف. اكتشاف الانعكاس هو شيء واحد؛ إن معرفة أنها طائرة بدون طيار وليست طائرًا هو أمر آخر، ويعتمد النظام على نماذج استدلال الذكاء الاصطناعي الموضوعة على طبقات فوق معالجة الإشارة لإجراء هذا الاتصال وإخراج درجة الثقة. لم يتم توضيح كيفية تحديد هذا النموذج فعليًا للكائن غير المتصل في أرلينغتون بأنه طائرة بدون طيار – لم يكن لدى AT&T أو Ericsson إجابة مقنعة أثناء الأسئلة والأجوبة. ومسألة من يبني ويمتلك نماذج التصنيف تلك من الآن فصاعدا أمر مهم، لأنه ليس من الواضح أن إريكسون وشركات النقل هي الموطن الطبيعي لعمل الذكاء الاصطناعي هذا. قراءتي هي أن دورهم سيكون محدودا.
يتم فهم الفيزياء الخام بشكل أفضل. يمنح طيف النطاق المتوسط النظام نطاقًا تردديًا متجاورًا كافيًا لحل الكائنات وصولاً إلى صندوق بحجم 10 سم × 10 سم تقريبًا، وهو أمر مثير للإعجاب حقًا بالنسبة للأجهزة المصممة لنقل حركة مرور الهاتف. لكن النطاق الأوسط هو حل وسط متعمد. من شأن أجهزة استشعار الموجات المليمترية أن توفر دقة مكانية أكثر دقة وتفقد معظم نطاقها في الصفقة؛ ينتشر النطاق المنخفض لمسافة أبعد ولكن الطيف مجزأ والأطوال الموجية طويلة جدًا بحيث لا يمكنها تحليل الأجسام الصغيرة. أكدت الاختبارات المبكرة أن النطاق المتوسط هو الأرضية الوسطى القابلة للتطبيق وليس المثالي.
ما هو مفقود هو البيانات التي من شأنها أن تسمح لأي شخص بالحكم بشكل مستقل على النظام. لم تنشر أي من الشركتين معدلات إيجابية أو سلبية كاذبة، أو احتمالية الكشف على نطاقات مختلفة، أو الأداء في الأحوال الجوية السيئة أو ضد سرب حقيقي – استخدم العرض التجريبي لأرلينغتون طائرتين بدون طيار. اعترف المسؤولون التنفيذيون بأن البيئات الحضرية الكثيفة مثل وسط مدينة دالاس تظل تحديًا حقيقيًا، حيث تؤدي انعكاسات المسارات المتعددة وخطوط الرؤية المعيقة إلى تقليل الموثوقية. الأهداف سريعة الحركة أصعب أيضًا. وكما قال أحد المسؤولين التنفيذيين، فإن الفيزياء هي فيزياء.
وحتى النسخة المثالية من هذا النظام تقوم فقط بالكشف والتتبع. ويجب تسليم إجراءات التخفيف – التشويش والالتقاط والحظر – إلى كيانات مرخصة بشكل منفصل بموجب قانون مكافحة الطائرات بدون طيار. الناقل يبيع الوعي وليس الحماية. هذا منتج أضيق مما تشير إليه المقالة القصيرة للطائرة بدون طيار في العرض التوضيحي.
النظام البيئي
تعتبر شركة إريكسون استشعار الشبكة بمثابة السباكة التأسيسية لـ “اقتصاد الارتفاعات المنخفضة” – حيث تتبع عمليات تسليم الطائرات بدون طيار، وتغذية التوائم الرقمية للمدينة الذكية، وفي نهاية المطاف توفير الوعي الظرفي للمركبات ذاتية القيادة عندما يصل الرادار وجهاز الليدار على متن الطائرة إلى النقاط العمياء. وأشار سوني إلى أن AT&T تتعاون بالفعل مع جميع شركات السيارات ذاتية القيادة، وأن السيارة ذاتية القيادة التي توشك على دهسك في دالاس أو أوستن من المؤكد تقريبًا أنها متصلة بشبكة اتصالات اليوم. وهذا صحيح، وهو أيضاً تحذير. إن إيرادات اتصال AV موجودة منذ سنوات دون أن تظهر على الإطلاق كخط ذي معنى في نتائج شركات النقل. لقد كان الاتصال بالأساطيل ذاتية القيادة حتى الآن بمثابة قصة مرورية، وليس قصة إيرادات، وسيحتاج الاستشعار إلى نتيجة مختلفة حتى يكون مهمًا.
والتمايز، إذا جاء، يفترض أن يأتي من الانفتاح. في مقابل نموذج مكدس البائع الفردي القديم، فإن العرض عبارة عن واجهات برمجة التطبيقات (APIs) التي تسمح للأطراف الثالثة بدمج البيانات المكانية للشبكة مع أصولها الخاصة – خلاصات الكاميرا، والرادار، وبيانات الطيران، وقواعد بيانات المخزون، وحتى نماذج اللغة للارتباط. تقول الشركتان إنهما كشفتا عن هذا العمل مبكرًا على وجه التحديد لسحب متطلبات النظام البيئي قبل أن يصبح المنتج أكثر صلابة.
ومع ذلك، فإن AT&T لديها رؤية واضحة بشأن المكان الذي تنتهي فيه الأنظمة البيئية المفتوحة. لقد دعمت الشركة شبكة O-RAN لسنوات، وترى شركة Soni قيمة حقيقية في السماح للشركات الناشئة والأكاديميين بوضع نماذج أولية على مجموعات مفتوحة. إنه لا يخلط بين ذلك وبين الإنتاج. وقال: “هل أعتقد حقاً أن المصدر المفتوح سيصبح أخيراً بديلاً للمركبة التجارية؟ لا”. ستحمل الأجهزة والبرامج المخصصة للموردين خدمة الاستشعار الفعلية؛ المنصات المفتوحة تغذيها بالأفكار.
وهو تقريبًا المكان الذي يكمن فيه الجهد كله. التكنولوجيا حقيقية، وحجة التكلفة الإضافية قوية حقًا، ويمكن التعرف على العملاء الأوائل. لكن مسألة التصنيف لم يتم حلها، ولم يتم الكشف عن بيانات الأداء، كما أن تاريخ إيرادات طموحات شركات النقل يدعو إلى الصبر. لوح التزلج هنا. السيارة لا تزال وعدا.
