Инженеры нового времени

Смогут ли рязанские разработчики удивить мир телекоммуникаций?

Современная техногенная цивилизация требует все больше не только компьютерных микросхем и программ, но и средств связи, причем важно не их количество, а качество. Что нового в этом плане может предложить отечественная наука? Всегда ли мы будем в позиции догоняющих такие технологии, как WI-FI, Bluetooth и прочие, или же сможем предложить миру нечто новое, оригинальное и гораздо более продуктивное? На эти вопросы отвечают ученые-разработчики одного из лучших технических вузов страны – Рязанского государственного радиотехнического университета им. В.Ф. Уткина.
Кафедра телекоммуникаций и основ радиотехники, работающая под руководством доктора технических наук, профессора Владимира Витязева, укомплектована молодыми научными кадрами, которые готовы менять мир связи, предлагая свои собственные свежие идеи. А поле для экспериментов огромное. В современном пространстве мобильный телефон давно превратился в мощный ручной компьютер, который отвечает практически за все взаимодействие человека с информацией. Так буквально на ходу можно открывать счета в банке, пользоваться госуслугами, слушать любую музыку из всемирной сети, общаться по видеосвязи, пересылать документы и даже торговать на бирже. И все это возможно благодаря скоростному доступу в интернет, специальным протоколам шифрования и прочим невидимым глазу неспециалиста технологиям, которыми буквально пронизан сейчас каждый кубометр воздуха. Радиоэфир давно из просто набора станций и специальных каналов превратился в шоссе с почти бесконечным количеством полос и необозримым массивом сигналов. Разобраться в этом крайне сложно, а уж разработать нечто новое, полезное, еще более прогрессивное доступно только очень хорошо подготовленным инноваторам. К ним относится заместитель заведующего кафедрой по научной работе, доцент Евгений Лихобабин.
– Если говорить о дальнейших перспективах развития телекоммуникаций и того, в каком направлении работать молодым ученым, я бы сразу выделил тему, которая сейчас развивается очень активно. Это радиотехнические системы современных беспилотных электромобилей. Уже понятно, что именно за таким транспортом и его технологиями будущее, так что здесь есть где развернуться, – рассказывает Евгений. – Но самое обширное направление работы научных коллективов при нашей кафедре – это, конечно, связь. Мы уже успешно решили задачу помехоустойчивого кодирования для российской системы цифрового наземного мультимедийного вещания РАВИС. Командой регулярно регистрируется интеллектуальная собственность на создаваемые продукты, делаются публикации в самых серьезных научных журналах, мы участвуем в международных научно-технических конференциях.
Цифровая связь сейчас – это не столько «железо», то есть микросхемы, аппаратура, антенны, сколько программное обеспечение. Команда талантливых программистов решает вопросы внедрения новых принципов передачи сигнала именно через оптимизированный код программ. Когда получается найти ряд оптимальных решений, то они отправляются в так называемые «библиотеки». Это хранилища готовых отрывков наиболее удачного кода. Коллектив кафедры как раз создает такие библиотеки под названием «Цифровая связь» и «Цифровая обработка сигналов» для системы математического моделирования SimInTech, а еще разрабатывает приемники автоматизированного сбора информации о показаниях счетчиков ЖКХ по радиоканалу.
Это уже совсем близко к каждому из нас, особенно в сельской местности. Недавно стартовала кампания по массовой замене электросчетчиков на новые приборы без табло. Эта система не только подсчитывает расход электричества, но и постоянно отправляет готовые данные в беспроводном режиме энергетикам. Но система требует постоянной модернизации. Сделать это нетрудно. Прямо сейчас в стенах университета можно увидеть картину, как аспирант берет в руки устаревшую модель обыкновенной гражданской рации, и при помощи перекодировки, превращает ее в устройство совершенно иного уровня. Это все часть экспериментальной научной работы. «Финалить» ее будут уже на оборудовании последнего поколения, которое тоже представлено здесь же.
– Когда я глазами специалиста смотрю в будущее телекоммуникационных технологий, то первое, что приходит на ум – увеличение количества датчиков буквально везде. И все они потребуют исключительно беспроводной связи. К примеру, в ближайшее время появится такая технология, как датчики в одежде и обуви, которые смогут исследовать режим эксплуатации вещей и степени их износа, после чего отправлять данные производителю. Он, в свою очередь, сможет корректировать технологию производства, опираясь на фактические данные, а не на результаты соцопросов, как сейчас. А уж о системе «Умный дом», которая сейчас активно внедряется, и говорить не стоит. Потенциально она предполагает сотни датчиков, и каждый будет «рассказывать» центральному управляющему процессору дома свою информацию. Они не должны мешать друг другу в радиоэфире, а значит, сигналы надо кодировать, защищать от помех, и это все наша работа, – говорит Евгений Лихобабин.
Кафедра ведет работу по выигранному гранту Российского научного фонда (проект 17-79-20302), который касается рационального кодирования сигналов с высокой плотностью передачи информации. Практически все студенты-воспитанники научного коллектива очень высоко котируются на рынке труда, и с тем, чтобы привлекать их в фундаментальные исследования массово, возникают проблемы. Слишком соблазнительны зарплаты для инженеров по телекоммуникациям за пределами высшей школы. Но те, кто хочет находиться на переднем крае науки и быть не сопровождающим, а именно автором технологий, каждый год пополняют ряды разработчиков новых систем.
Существует мнение, что мы достаточно солидно отстали в этом вопросе от международного опыта, но есть также и контрдовод. Все современные системы коммуникации живут недолго, и быстро замещаются более современными, которые зачастую являются не развитием предыдущего поколения связи, а принципиально новым решением. Такая нелинейность развития технологий дает шанс запрыгнуть на те вершины, на которых сейчас пребывают создатели 5G. Но этот стандарт быстро сменится шестым поколением, а затем седьмым. И каждый раз это будет открывать новые возможности для оптимизации кодов, защиты от помех, ускорения передачи данных и множеству других параметров. И у каждого инженера-разработчика будет шанс войти в историю техники со своей личной находкой, которую внедрят в практику незамедлительно. В этой сфере ставки слишком высоки, чтобы класть удачный патент под сукно.

Михаил Скрипников