A mobiltelefon generációk és a Dolgok Internetje

Frank Miklós informatikatanár összeállítása

A mobiltelefon olyan telefonkészülék, amivel vezetékes kapcsolódás nélkül lehetséges kommunikálni, és hordozható. A működéséhez szükséges egy mikrohullámú kommunikációs hálózat, és maga a mobilnak mondott, hordozható készülék, ami lehetővé teszi a hozzáférést a hálózathoz, amin keresztül szöveges, beszéd-, képi, video- és adatátvitel is lehetséges. A készülék vezeték nélküli működése akkumulátor révén történik, amit bizonyos időközönként fel kell tölteni.

A mobiltelefonok tulajdonságai nagyon gyorsan fejlődnek. Kezdetben tömegük meghaladta az 1 kg-ot, ma már 100 g körül vannak a telefonok. A fejlesztő cégek egymásra licitálva látták el a készülékeket legkülönfélébb funkciókkal. Amíg az egyik gyártó mobilja mutatni tudta az időt, a másiké már ébreszteni is tudott, a harmadiké szöveges üzenetet tudott küldeni, és ezek a fejlesztések bővültek évről évre. Az alap beszédközvetítő funkción kívül a mai mobilok számos egyéb szolgáltatást támogatnak, így például az SMS, e-mail, internet, MMS, fényképezőgép, számológép, naptár, napló, stopper, rádió, mp3, videokamera, tévé, érintőképernyő...

2005-ben indult hódító útjára az okostelefonnak is hívott mobilkészülék-típus, melynek fő tulajdonsága, hogy sokkal több funkcióra képes, s ezek közül a telefonálás csak egy a többiből, ezért nem is feltétlenül lehet pusztán telefonként meghatározni. Jellemzői a számítógépekhez hasonló képességei, amelyekkel képes az internethez kapcsolódni, alkalmazásokat letölteni és futtatni. További gyakori tulajdonság az érintőképernyő megjelenése, ahol a bekapcsológomb és a hangerőszabályozó gombok kivételével nincs fizikai billentyűzet, minden egyéb funkciót a képernyő virtuális felületén lehet elvégezni.






0G – Nulladik generáció


1945-ben születettek meg az első mobil rádiótelefonok. A rádiótelefonok gyakorlatilag úgy működtek, mint az adó-vevők. Méretüket és tömegüket nézve igen csak nagyok voltak. Ezért inkább járművekbe szerelve használták őket.


    


Hivatalosan ezeket a telefonokat nem sorolják a mobiltelefonok közé, mivel ezek a készülékek még nem kezelték telefonbeszélgetés közben a beszédcsatorna frekvenciájának automatikus átváltását, máshogyan a hívásátadást. Az automatikus hívásátadásra főként cellaváltáskor van szükség, ugyanis ennek hiányában ha egy felhasználó egyik cellából a másikba lépett át, akkor a beszédcsatorna megszűnt és a hívás megszakadt.
Ma már a falukat, városokat, megyéket, országokat területekre, azaz cellákra osztják.
Minden cellában, középen van egy rádiótorony, ami kapcsolatban van hívás közben a mobiltelefonnal. Ha mozgunk hívás közben, akkor átmehetünk egyik cellából a másikba. Az elhagyott cella rádiótornya lekapcsolódik a mobilunkról, a másik pedig kapcsolatba lép vele észrevétlenül.

 
1G – Első generáció

Az 1970-es évek elején az Amerikai Egyesült Államokban lévő Bell Laboratóriumban született meg a cella alapú mobil rádiós rendszer ötlete, mely már lehetővé tette, hogy a felhasználó a telefonos beszélgetés közben akár már több cellán is áthaladjon a kapcsolat megszakadása nélkül. Az első kézi mobiltelefon feltalálójának Martin Coopert tartják, a Motorola egykori mérnökét. Cooper 1973. április 3-án kezdeményezte az első mobilhívást egy akkoriban modernnek számító, de mégis jókora mérettel rendelkező Motorola DynaTAC típusú készülékről. Ezután még 10 évet kellett várni az első igazi, kereskedelmi mobilszolgáltatás beindulására Amerikában.





Az első automatizált kereskedelmi mobilhálózatot Japánban indították 1979-ben Tokióban, majd azt kiterjesztve lett az legelső országos 1G hálózat. 1981-ben indították el a Nordic Mobile Telephone (NMT) rendszert Európában, mely az első olyan hálózat volt, ami nemzetközi roamingra is képes volt. Magyarországon is az első mobilhálózat NMT rendszert alkalmazott, melyet a Westel Rádiótelefon Kft. indított útjára 1991. október 15-én.






Amerikában ezzel egyidőben az AMPS (Advanced Mobile Phone System) rendszert alakították ki. Az első generációs hálózatok főbb problémája volt, hogy a különböző hálózatok nem voltak együttműködőek egymással, valamint nem rendelkeztek semmiféle titkosítással, így akármelyik beszélgetésbe bele lehetett hallgatni a megfelelő eszköz segítségével. A készülékek ekkoriban nagy mérettel (táskatelefonok) és igen kevés tudással rendelkeztek. Bizonyos készülékek extrával is rendelkeztek, melyet ekkor a beépített telefonkönyv jelentett.


 
2G – Második generáció

Az igazi áttörést a 2. generációs hálózatok megjelenése jelentette, ugyanis ekkor vezették be a digitális technológiát a jelátvitelre. Ennek segítségével már több csatornát lehetett igénybe venni, mint az azonos sávszélességgel rendelkező analóg rendszerekben, mivel a digitálisan kódolt jel jól tömöríthető. Ennek köszönhetően a digitális rendszerek nagyobb hatékonysággal, jobb hangátviteli minőséggel bírtak, mint az analóg hálózatok, mindemellett biztonságosabbá is váltak.
A legelterjedtebb 2. generációs hálózat a GSM (Global System for Mobil Communication), mely legelsőnek Finnországban került kiépítésre 1991-ben. A GSM rendszerek később több országban is főként politikai nyomásra, és a legnagyobb mobiltelefon gyártó vállalatok támogatására kerültek kiépítésre. Mára a GSM a világ legelterjedtebb digitális rendszere lett, mely annak is köszönhető, hogy a különböző vállalatok hálózatai között egy átjárható, egységes rendszert hozott létre. Mindemellett a GSM vezette be a SIM (Subscriber Identity Module) kártyát, mely azonosítja a felhasználót és tárolja annak néhány adatát. Mivel a SIM áthelyezhető más mobiltelefonba, ezért könnyedén lehetett már készüléket is váltani.






A telefonok ára jelentősen csökkenni kezdett, mivel a készülékek energiafogyasztása és méretük is egyaránt kisebb lett, mely annak volt köszönhető, hogy a digitális készülékek kisebb teljesítményű adót használtak. Ebben az időszakban a mobiltechnológia terén robbanásszerű fejlődés következett be. Új szolgáltatások kerültek bevezetésre, mint például a népszerűvé vált
SMS = Short Message Service = szöveges üzenet, vagy a WAP (Wireless Application Protocol). Ez volt az első mobilinternet szolgáltatás.





A továbblépést a csomagkapcsolt adatátviteli szabvány, a GPRS (General Packet Radio Service) kifejlesztése jelentette, mely már csak akkor foglalta le a csatornát, ha valóban történt adatátvitel. Az ekkor már népszerű SMS kommunikáció mintájára, a színes kijelzős telefonok fokozatos megjelenésével bevezetésre került az MMS (Multimedia Messaging Service) szolgáltatás, ami már lehetővé tette multimédiás tartalmaink elküldését. A Westel 2002. április 18-án Magyarországon, és ezzel a világon is elsőként indított el teljes körű MMS szolgáltatást. Az EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) szabvány egy újfajta kódolási technológia volt. Ez a technológia a GSM rendszer egy még tovább fejlesztett, nagyobb kapacitású és hatékonyabb változata, mely megőrizte a hangátviteli funkciót.


 
3G – Harmadik generáció

2003. júniusában egy új mérföldkövéhez érkezett a mobil kommunikáció világa, mikor a Hutchison Telecommunications (Hong Kong) elindította harmadik generációs hálózatát. A 3. generációs hálózatok immár 2 GHz-es frekvencián és más kódolási eljárást használva működnek, mint a korábbi 2G-s rendszerek. Nagysebességű adatátvitelre és új multimédiás szolgáltatások (pl.: videotelefonálás, videókonferencia, e-mail, …stb.) igénybevételéhez tervezték a 2G hálózatok mellé.





2005. nyarától már Magyarországon is igénybe vehetőek voltak 3G szolgáltatások a T-Mobile és a Pannon GSM hálózatában. A 3G újításai igazán jól sikerültek, de ezek korántsem mozgattak meg annyi felhasználót a kezdetekben, mint a 2G megjelenése.
Időközben a mobiltelefonok pedig robbanásszerű fejlődésen mentek át, mivel a készülékekbe a gyártók egyre több funkciót lettek képesek belezsúfolni, egyre nagyobb teljesítmények elérése mellett. Megjelennek az úgynevezett okostelefonok, melyeknél a billentyűzet helyét az érintőkijelzők vették át, és saját mobil operációs rendszert futtattak (pl.: Windows Mobile, iOS, Android).
A piacot ekkor még stabilan a Nokia uralta, a Samsung és az LG pedig elhatározta, hogy megerősíti jelenlétét. A Google 2007 végén bejelentette saját mobiltelefonos platformját, az Androidot, 2008. augusztus 21-én pedig megjelenik a T-Mobile kínálatában az iPhone 3G.




A 3G technológia fejlődése nem állt meg. 2005-ben megjelent az első HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access) szabványt támogató 3G hálózat. Ez az előrelépés igen nagynak bizonyult, hiszen a korábbiakhoz képest jelentős növekedést értek el adatátviteli sebességet illetően. A csúcsnak számító HSDPA is csak körülbelül két évig birtokolhatta a leggyorsabb mobil adatátviteli technológia címét, míg 2007-ben át nem vette helyét egy új és sokkal nagyobb sebességre képes HSPA+ (High-Speed Packet Access). A HSPA+ sebessége kezdetben 21 Mbit/s-ra változott, majd később ennek duplájára, azaz egészen 42 Mbit/s-ig emelték. Magyarországon a HSPA+-t elsőként a Vodafone vezette be.


4G – Negyedik generáció

2009. december 14-én elérkezett a pillanat, mikor a mobil telekommunikációban új generációváltás vette kezdetét. Ezen a napon a TeliaSonera Oslóban és Stockholmban a világon elsőként indított el nyilvános LTE (Long Term Evolution) szolgáltatást, mely akár már HD multimédiás tartalmak megosztását is lehetővé tették a hálózaton keresztül. A szédületes sebességgel bíró LTE szolgáltatás, ami akár 100 Mbit/s-ot is képes elérni az adatátvitel során 2011-ig csak USB modemmel volt igénybe vehető, mivel a legelső LTE képes telefon – mely a HTC ThunderBolt volt - csupán csak ekkor jelent meg.




A Pannon 2010 márciusában közli, hogy a nevét Telenorra változtatja, ezzel együtt új szolgáltatásokkal igyekszik megnyerni ügyfeleket. A hangpiacon megjelenik az eddig egyedülálló, a hívások darabszáma alapján számlázó Hívás tarifacsomag-család, az adatszolgáltatásoknál pedig bevezetik az idősávosan számlázó Internet Prémium, valamint a percalapú számlázást alkalmazó Internet Praktikum tarifát. A cég áprilisban harmadszor próbál lendületet adni a fiataloknak szóló djuice márkájának, a nyáron pedig bevezeti a magyar piacra az Ausztriában és Svájcban korábban elindított Red Bull Mobile márkát.
2011. februárjában a Huawei Technologies a barcelonai Mobile Word Congressen már az LTE-nél is nagyobb adatátvitelt lehetővé tevő fejlesztéseit mutatta be. Ez az LTE Advanced, melynek maximális elméleti adatátviteli sebessége egyesek szerint elérheti az 1Gbit/s-ot határt (egyenlőre a technológiával 225 Mbit/s-os sebességet értek el). Magyarországon LTE szolgáltatás elsőként 2012. január 1-től érhető el a T-Mobile kínálatában.





A mobiltelefonok elterjedése Magyarországon:

Év

Mobilok száma (millióban)

1999

1,1

2000

1,9

2001

3,5

2002

5,4

2003

7

2004

8

2005

9,14

2008

11



A számkiszolgálás miatt 1998 szeptemberében a mobil-telefonszámokat 6 jegyűről 7 jegyűre változtatták.
2010-ben ugyancsak a számtartomány bővítése miatt bevezették a 11-jegyű hívást.






5G - Ötödik generáció



Az 5G kommunikációs technológia kifejlesztése a mindennapok során használt műszaki cikkek, és az űrkutatásnak köszönhetően indult útjára. A NASA 2008-ban dolgozni kezdett egy új, nanoműholdakból álló rendszeren, amelynek célja kis energiafogyasztású, nagy adatátviteli sebességű, internetprotokoll alapú szolgáltatások elindítása volt.
2013 májusában a Samsung Electronics bejelentette, hogy sikerült a 28 GHz-es frekvenciasávban 2 km-es távolságban 1 Gb/s sebességgel adatot továbbítani.
2015-re a technológiával kapcsolatos kutatások és fejlesztések már ott tartottak, hogy az Európai Unióban 700 millió euró összeget különítettek el az 5G elindítására és fejlesztésére, amelyhez számos ipari szereplő is csatlakozott. Ez annak köszönhető, hogy az új technológia "nem csupán egy újabb G", hanem a dolgok internetje számára is új lehetőségeket teremt: az önvezető autóktól és vezérelt gyártósoroktól az "okos mezőgazdaságig", mindezt amellett, hogy kihívója lehet a vezetékes szolgáltatásokra épülő Wi-Fi rendszereknek is.
2019. április 5-én Dél-Korea lett az első ország a világon, ahol elérhetővé vált a hálózat átlagfelhasználók számára, és a szolgáltatást igénybe vevők száma júliusra elérte a 2 milliót. 2020 májusában már hétmillió felhasználója volt.
Magyarországon 2017. június 19-én negyvenhat kormányzati és piaci szereplő, szakmai és érdekképviseleti szervezet, egyetem és tudományos műhely részvételével megalakult az 5G Koalíció. Elsőként a Vodafone indította el a szolgáltatást 2019 októberében.
2020 áprilisáig 40 országban összesen 70 szolgáltató által váltak elérhetővé az új generációs mobiltelefon-szolgáltatások. A svéd Ericsson telekommunikációs cég szerint 2025-re a világ lakosságának 65%-a számára elérhető lesz az 5G által biztosított szupergyors internet.


A DOLGOK INTERNETJE
= Internet of Things (IoT)


A műszaki eszközök, dolgok internetje különböző, egyértelműen azonosítható, „intelligens” elektronikai eszközök halmazát jelenti, amelyek az 5G technológia támogatásával egy internet alapú hálózaton biztonságosan képesek kommunikálni egymással.

Különböző, azonosítható elektronikai eszközöket jelent, amelyek képesek felismerni valamilyen lényegi információt, és egy internet alapú hálózaton egymással kommunikálni. A fogalom tehát hálózatba kötött „intelligens” eszközöket jelent, amelyek a beépített érzékelők és szenzoroknak köszönhetően képesek adatokat gyűjteni. Ez a technológia az 5G-vel gyorsuló ütemben fejlődik, illetve terjed.
Az intelligens (okos) eszközök lehetnek háztartási vagy egészségügyi berendezések, irodai eszközök, de akár testünkön viselhető (pl. okosóra) technológiák is.
A dolgok internetje egyik gyakorlati alkalmazása az okosotthon, vagyis az egymással és a működtető személlyel hálózati kapcsolatban álló háztartási eszközökbe beágyazott elektronika.







A közlekedés biztonságát növelik a hálózatba kapcsolt autók (connected cars). Az ilyen kocsik állandó internetkapcsolattal rendelkeznek és valós időben kaphatnak információt a környezetükben lévő egyéb járművek mozgásáról, az általános forgalmi helyzetről, az időjárásról, stb. Ha baleset történik, akkor a beépített automatikus segélyhívó rendszer értesíti az erre kijelölt központot, amely szükség esetén segítséget küld a bajba jutott autósnak, akinek ismeri a tartózkodási helyét. Lehetővé válik a szervizbe való bejelentkezés távolról és a hálózaton keresztül történő hibakeresés, autódiagnosztika.




    


Források:

 *https://okosoldal.hu/hirekinformaciok/mobiltelefonia.html
 *https://www.rentit.hu/hu-HU/Cikk/erdekessegek/mobiltelefon-generaciok.rentit
 *https://www.hwsw.hu/hirek/45472/mobil-mobiltelefon-mobiltelefonia-westel-450-900-pannon-gsm-vodafone-telenor.html
 *https://hu.wikipedia.org/wiki/Dolgok_internetje
 *https://tferi.hu/a-dolgok-internete