Новости рынка

Необходимы предварительны замечания перед чтением этой интересной статьи. Яркая и впечатляющая манера изложения известного аналитика несомненно захватит читателя. И все же, как нам кажется, следует указать, что мнение о полном несоответствии отечественного приборостроения требованиям времени выглядит излишне сильным посылом. Во многом статья искусственно ориентирована в сторону импорта, допуская не вполне корректные обоснования такой ориентации.

Например, Игорь Бакланов пишет: «Уже сейчас стоимость приборов и инструментов довольно близка. Еще один шаг – и прибор будет стоить как набор отверток». Если речь идет о приборах китайского производства, которые выполняют роль тестеров – то вывод аналитика вполне справедлив. Но высококлассные европейские приборы не могут быть дешевыми по определению. Рынок приборов не сравним по объему с рынком бытовой электроники, и на нем царят иные законы. Следуя здравому смыслу, необходимо каким-то образом объяснить, за счет чего будут покрывать высокие расходы производители редких специализированных приборов, если их приборы будут «стоить как набор отверток». Если уж говорить о низких ценах, то в первую очередь это относится к отечественному производителю.

«Ни о каком дизайне и моде и говорить нечего. Вот в чем причина отставания» - утверждает автор статьи. Нам же кажется, что действительность может выглядеть по-разному, в зависимости откуда на нее смотреть – из московского кабинета или с рабочего места измерителя. Требования разные. И то впечатление, которое производит современный дизайн, не всегда совпадает с требуемым в наших условиях качеством. Многие автолюбители, начавшие пользоваться великолепным немецким (!) набором инструментов, вынуждены были вернуться к отечественным ключам – с низким дизайном и высокой прочностью. «Ведь когда мы выбираем пассатижи, то в большей степени обращаем внимание на уровень полировки поверхности и цвет ручек, чем на состав сплава, из которого они сделаны» - объясняет аналитик. Однако на нашем предприятии выбор уже давно сделан на основе иного принципа – от английских и китайских бокорезов к отечественным из высококлассных сплавов с победитовыми насадками по цене 85 руб. «Прибор XXI века – это стопроцентно модный прибор. Может, и не очень точный, но модный» - продолжает автор. Не уверен, что с ним согласится измеритель, который должен дать заключение, в каком месте следует раскапывать кабель.

Точно так же не вполне соответствует действительности следующее заявление: «Современные прибор – это борьба за дополнительный функционал, у нас создаются приборы «только под стандарт». Например, компания «Связьприбор» неоднократно заявляла, что переходит от производства «просто измерительных» приборов к функциональным приборам нового поколения, которые нацелены на технологии эксплуатационных измерений. Эти заявления были подкреплены выпуском новых приборов, где учтены многие нестандартные пожелания измерителей. Лозунг «мы делаем приборы для вас» положен в основу взаимодействия с пользователем. Конкретный пример: новая модификация кабельного прибора ИРК-ПРО 7.2, где память прибора состыкована с компьютерной базой данных, обладает сервисом, позволяющим измерителю предельно корректно и оперативно проводить полевые работы. Думается, в наши дни происходит качественное изменение взаимодействия отечественного производителя и пользователя, переход к их полноценному сотрудничеству. И в этом деле патриотическая позиция не кажется надуманной, поскольку речь идет об укреплении отечественного рынка в целом.

Вашему вниманию предлагается вариант статьи, подготовленный к опубликованию в журнале «КОННЕКТ».

Вадим Скаковский, директор по науке и развитию «Связьприбор»

Игорь Бакланов

Прибор XXI века: портативный, дешевый…модный

Измерения в телекоммуникациях: какими станут измерительные приборы в ближайшем будущем?

Измерения в телекоммуникациях…Тема эта часто появляется на страницах технических журналов. Но для проведения измерений нужны приборы. Каким он будет – прибор XXI века? Общей тенденцией развития современных систем связи, да и не только систем связи, является ориентация на высокий уровень информационных технологий. В связи с этим встает еще один вопрос – а нужны ли будут вообще в ближайшем будущем измерительные приборы?

1. Измерения на сетях связи: регламентные и эксплуатационные

Говоря об инструменте, нельзя не говорить о связанной с ним технической задаче. Приборы в телекоммуникациях используются для проведения измерений. Измерения можно разделить на регламентные и эксплуатационные, что отражает общий философский дуализм между творчеством и рутиной в любой сфере деятельности.

Рутинными являются регламентные измерения. Цель их – проверка на соответствие заданным стандартам. Результаты измерений, оформленные в виде паспортов, представляют собой иногда большой объем данных. Но общий результат сводится к однобитовому ответу на вопрос: соответствует или не соответствует данный элемент (участок кабеля, система передачи, АТС, маршрутизатор, окончание ISDN и т.п.) заданным нормам или не соответствует. И неважно, проводятся ли регламентные измерения в процессе эксплуатации или при пуско-наладке. Цель всегда одна – контроль соответствия установленным нормам. Алгоритм измерений четко прописан, набор параметров измерений утвержден в стандарте, все подчинено единой форме и единой дисциплине, без которой не бывает никакой системы, в том числе и системы связи.

Эксплуатационные измерения, по исключению – это все измерения, которые не являются регламентными. Если система, узел, элемент не соответствуют нормам, что нужно измерить, чтобы понять причину несоответствия? Если в сети произошел сбой, что было причиной? Какие превентивные меры нужно провести, чтобы исключить сбой в будущем? Отвечая на эти вопросы, мы приходим к необходимости измерений, не формализованных никакими алгоритмами. Можно указать подходы, технологию поиска неисправностей, но полностью алгоритмизировать ее нельзя. И поэтому эксплуатационные измерения – это самый простор технического творчества. Здесь у каждого специалиста свой подход, здесь каждый инженер показывает уровень своих знаний, и здесь же раскрывается все различия в инструментах измерений – приборах. Уже на том основании, что параметры эксплуатационных измерений связаны с анализом причинно-следственных связей и процессов в системе, можно сказать, что объем измеряемых параметров здесь бесконечен и ограничивается только возможностью приборов и экономической целесообразностью реализации тех или иных методик.

Как уже сказано выше, по отношению именно к эксплуатационным измерениям имеет смысл сравнивать функциональность приборов. Функциональность современных приборов устроена приблизительно одинаково: каждый прибор обеспечивает измерений всех параметров регламентных измерений и каких-то дополнительных параметров, которые будут ценны при эксплуатационных измерениях. Поэтому сравнение приборов на базисе функционала регламентных измерений, как это делается в большинстве обзоров и руководящих материалах – задача тривиальная, сравнения не получается, т.к. все приборы поддерживают все параметры регламентных измерений. Различия только в дополнительной функциональности, которая проявится в непосредственной работе службы эксплуатации. Именно на этом поле идет соревнование идей, методов и технологий. Кстати, важный вывод, который должно извлечь из этого факта: создавать прибор на основании спецификации стандарта – это создавать отсталый прибор, поскольку никакой дополнительной функциональности в нем не будет, и в любом сравнении с альтернативами он будет стоять в конце. Именно этой болезнью «соответствия только стандарту» больно наше отечественное приборостроение, и в этом одна из причин его хронического отставания.

2. Система или приборы?

Если мы рассмотрим основные тенденции в организации систем эксплуатации, получившие развитие в конце 90-х гг. и развиваемые в настоящее время, то может возникнуть философский вопрос: а нужны ли вообще в XXI веке приборы?

Уровень проникновения информационных технологий во все сферы деятельности даже сейчас уже достаточно высок. Успехи микроэлектроники в последние два десятилетия несомненны. В результате даже в бытовые устройства, мобильные телефоны, электронные записные книжки в настоящее время встраиваются микрокомпьютеры. Тем более, электронными устройствами в буквальном смысле начинено любое современное телекоммуникационное оборудование. В результате возникает логичное желание реализовать функции самодиагностики, автокалибровки, автоподстройки «внутри» самого телекоммуникационного оборудования. Такие элементарные диагностические средства получили название сенсоров и в настоящее время широко внедряются в системах связи. По совокупности информации от сенсоров, производитель оборудования может создать систему управления всей сетью, построенной на однотипном оборудовании. Объединяя разные системы управления разных производителей на уровне представления и обработки данных, мы гипотетически можем построить глобальную систему управления сетью, что и было обозначено в концепции управления системами связи TMN. В этом мире, наполненном встроенными средствами диагностики и анализаторами информации от них, приборам не остается, казалось бы, места. В результате и на заре цифровизации систем связи, и в настоящее время ведется полемика, а есть ли место современным диагностическим средствам в виде приборов.

Кроме того, в настоящее время сами измерительные средства в телекоммуникациях значительно эволюционировали. Низкая стоимость микроконтроллеров позволила создавать дешевые «микроприборы», выполняющие не весь перечень измерения параметров, но объединяемые в информационную систему. Появились территориально-распределенные измерительные комплексы (ТРИК), работающие по принципу TMN, но ориентированные не на дорогостоящее и мучительное сопряжение со встроенными сенсорами, а на базу в виде элементарных «микроприборов», обеспечивающих сбор информации непосредственно из трафика. Такая концепция оказалась удивительно жизнеспособной и сравнительно дешевой. Реализация концепции ТРИК на основе технологии открытых систем (OSS) позволила гибко интегрировать измерительные комплексы в системы управления предприятиями, компоненты TMN и IT-приложения.

Таким образом, в настоящее время мы имеем два важных вопроса:

1. Нужны ли вообще в XXI веке приборы или они окончательно будут вытеснены системами управления и встроенными средствами диагностики?

2. За какой концепцией будущее? Отдельные приборы или OSS?

Постараемся ответить на эти два вопроса.

Ответ на первый вопрос непосредственно связан с понятием точки демаркации – точки разделения ответственности разных производителей, разных операторов или оператора и пользователя. Понятие демаркации для отечественной практики сравнительно новое, хотя и интуитивно понятное. Проиллюстрировать его можно очень простым примером.

На схеме рис.1 представлена типичная ситуация, которая встречается при эксплуатации разнородной цифровой сети. Система А снабжена системой управления, которая полностью контролирует определенный район со всем, входящим в него оборудованием. Такую же функцию выполняет система управления В для региона/системы В. По приведенному выше определению точкой демаркации является точка А-В на стыке двух сетей. При эксплуатации может возникнуть три категории неисправностей: неисправность в регионе А, неисправность в регионе В и неисправность, связанная с взаимодействием регионов А и В. В первых двух случаях система управления должна локализовать неисправность самостоятельно. Третий случай – нарушение взаимодействия двух регионов – не обязательно связан с нарушением в точке демаркации, речь может идти просто о функциональном или логическом нарушении работы двух подсистем, например, несоответствие планов маршрутизации, информационных полей сигнализации и пр. Важно другое: в этом случае обычно встроенные системы диагностики заведомо не работают. Система управления А показывает: «У меня все ОК», система управления В – то же самое, а взаимодействия не получается. Решить проблему могут только сторонние (независимые) измерительные средства, которые должны логично подключаться в точке демаркации.

Причем ситуация с системами управления может быть самой разнообразной, что и дает многовариантное определение самой точки демаркации. Наиболее понятный пример: справа кольцо SDH на оборудовании Siemens, слева – на оборудовании Alcatel. Каждая система управления показывает собственную полную корректность и работоспособность, а стыка по тем или иным причинам не получается. Но и в случае оборудования одного производителя, например, Siemens, ситуация может быть аналогичной, если с разных сторон у нас разные операторы. Дело в том, что каждая система управления имеет определенный регион действия, и не может «залазить» на оборудование смежного оператора, следовательно, не контролирует его. Ситуация повторяется в том же виде. Ну и наконец, частный случай – разделение ответственности оператора и пользователя, здесь также пролегает граница – точка демаркации. Итак, еще раз подчеркнем: демаркация – это разграничение ответственности, граница интересов и действий различных организаций.

Понятие точки демаркации – это ответ на первый вопрос. Без сторонних измерительных средств невозможно контролировать разнородную цифровую систему связи. Значит, измерительные средства будут успешно сосуществовать с встроенными системами диагностики.

Ответ на второй вопрос более сложен. Действительно, имеется объективная необходимость контролировать систему связи независимыми средствами в точках демаркации. Что это за независимые средства? Это могут быть приборы и могут быть «микроприборы» системы OSS. И то, и другое дает эффективное решение. В настоящее время имеется определенный паритет между двумя методами по соотношению цена/качество. Системы OSS дороже, но они дают новое качество эксплуатации. Использование приборов – более дешевый вариант, но он требует большего количества специалистов, большего количества затрат в процессе эксплуатации, и в конце концов он менее технологичен, менее связан с работой предприятия. Скорее всего, здесь нельзя говорить однозначно, ведь XXI век только начинается. Время покажет все преимущества и недостатки той или иной концепции. Пока что ясно, что на первый 10-15 лет обе они в равной степени будут существовать.

Таким образом, приборы были, есть и будут востребованы на сетях связи. Каким же будет прибор XXI века?

3. «Физический» или «логический» прибор?

Уже сейчас ясно, что современные приборы в большей степени ориентированы на логические измерения, связанные с анализом протоколов, чем на измерение физических параметров. Это естественно, ведь требования к прибору в цифровую эру определяются параметрами точки демаркации: что нужно измерять, чтобы определить неисправность в области взаимодействия двух подсистем. В точке демаркации нас интересует процесс взаимодействия, в цифровых системах связи этот процесс определяется сигнальными сообщениями протокола обмена, так что в большей степени современный прибор – это анализатор протокола в широком смысле слова.

Измерение физических параметров (напряжение, сопротивление, сила тока и пр.) – это в большей степени наследие аналоговой эры, когда в точках демаркации стык осуществлялся на физическом уровне (например, выравнивалось волновое сопротивление). Тогда именно контроль физических параметров был наиболее важен. Теперь неисправность возникает чаще на логическом уровне (канальном, сетевом, иногда даже транспортном), следовательно, и приборы должны контролировать обмен на этих уровнях, т.е. быть анализаторами протоколов.

Важно, что в этом случае прибор перестает быть прибором в специальном смысле этого слова. Со школьных лет мы понимаем прибор именно как измеритель физических параметров. Также его понимает наука об измерениях – метрология. На этой определении прибора базируются процедуры калибровки, поверки, метрологической аттестации и пр.

Анализатор протоколов в этом случае – не прибор. Метрология его «не видит». Действительно, единственный физический параметр, который измеряет современных анализатор ОКС7 – это напряжение в линии ИКМ – 3В, но это совсем не связано с его функциональностью. Поэтому современная метрология «списывает» львиную долю телекоммуникационных приборов в разряд индикаторов, а на профессиональном уровне получили распространение два термина: прибор (измерение физических величин) и анализатор (иногда тестер, анализ протоколов).

Если принять такое разделение понятий, то прибор XXI века – это все-таки анализатор, а не прибор, хотя небольшое количество приборов для измерения физических величин все-таки будет востребовано (например, для анализа кабелей, ВОЛС, систем радиосвязи и пр.)

4. Большие платформы и портативные приборы

В течении всей истории развития современной измерительной техники существует определенный спор в области функциональности. Что лучше: иметь дешевый прибор ограниченных возможностей или дорогой и крупногабаритный прибор максимальной функциональности? Этот спор, в целом, бесперспективный, т.к. все решается рыночными методами, на рынке мирно сосуществуют оба класса приборов, так что заказчик (а он всегда прав) может выбрать решение по вкусу и уровню бюджета.

Сохранится ли этот паритет в новом веке? Скорее всего, сохранится. Можно было бы надеяться на то, что рост мощности процессоров, успехи микроэлектроники сравняют шансы обоих типов приборов, так что полнофункциональные приборы будут уменьшаться в размерах и станут в конце концов портативными. Так было бы, если бы не маленькое затруднение – рост параметричности систем связи. Казалось бы, мировая технология уже готова сделать оптический рефлектометр размером с пачку сигарет, но тут приходит эра WDM/DWDM и добавляет необходимость спектрального анализа в оптическом кабеле, поляризационной и хроматической дисперсии, и снова прибор становится крупногабаритным.

Таким образом, как сейчас, так и в будущем будут иметь распространение два типа приборов: крупногабаритные приборы многофункционального использования и портативные специализированные приборы «под задачу». Новый век уже обозначил тенденции развития в каждой группе измерительных приборов.

В настоящее время развитие систем связи переживает новую научно-техническую революцию, связанную с переходом к широкополосным системам связи. В период НТР функционал приборов растет как на дрожжах. Чтобы успеть за уходящим поездом и подарить пользователям платформу переменной функциональности, разработчики сформировали новую концепцию приборостроения – модульная платформа типа «сэндвич». В основе таких приборов (их иногда называют универсальными системами) лежит использование единого шасси (центральный модуль и единый дисплей) и отдельных модулей, позволяющих последовательно наращивать функциональность прибора. Если сейчас оператору нужна простая рефлектометрия, он может не опасаться, что его прибор устареет на этапе перехода к DWDM, он просто докупит нужные модули и будет продолжать использовать этот прибор. Таким образом, морально прибор не может устареть, он всегда будет современным и отвечающим всем текущим требованиям. Такой прибор – на всю жизнь. Все ведущие фирмы-производители (TREND, EXFO, Sunrise, Nettest и пр.) в настоящее время успешно работают именно в этой концепции.

Рис.2. Примеры модульных платформ – Victoria Combo и FTB-400

Портативные приборы также эволюционируют, но уже в ином направлении. Выполняя узкоспециальные задачи, эта категория измерительной техники развивается по двум направлениям: увеличивается функциональность приборов и уменьшается их стоимость и размеры. Но при всех изменениях сохраняется неизменным принцип: портативный прибор не может иметь коренной модификации. Если это был анализатор ИКМ, то его функциональность может расти, добавляются приложения измерения джиттера, формы импульса, анализа сигнализации и пр, но он никогда не будет обеспечивать анализ SDH, поскольку портативные платформы не могут полностью адаптироваться к измерениям требований, в этом смысле портативный прибор – «отрезанный ломоть».

Сокращение стоимости приборов и их эксплуатационная направленность приводят к важной тенденции, которая будет доминировать в ближайшие годы: портативные измерительные приборы будут постепенно сливаться с современным инструментарием. Если стоимость портативного прибора сравнима со стоимостью набора инструмента, а для эксплуатации системы передачи он также необходим на случай «что-то где-нибудь посмотреть», то он постепенно будет оказываться в тех или иных специализированных наборах инструментов, пока там «не осядет». Уже сейчас стоимость приборов и инструментов довольно близка (рис.3). Еще один шаг – и прибор будет стоить как набор отверток.

Анализатор SDH Victoria – менее 10 000 $.	Анализатор ИКМ BERcut преодолел барьер в 1000 $.
TDR-44 – менее 600$

Рис.3. Сокращение стоимости портативных приборов

5. Открытые и закрытые измерительные платформы

Широкое распространение операционной системы Windows и компьютерной грамотности привело к новым тенденциям в приборостроении в начале 80-х годов. Возникла идея создавать приборы на основе открытой платформы. Если современный измерительный прибор – это компьютер + модуль для измерения параметров, то почему бы не использовать обычный компьютер для создания приборов? Так возникла технология открытых платформ: специализированных компьютерных платформ, на основе которых разработчики могут сделать прибор. В большей степени использование открытых платформ проявило себя в области разработки анализаторов сигнализации, поскольку любой анализатор сигнализации – это результат работы большого количества специалистов, работать же под открытой платформой удобнее. В результате появились сначала приборы на основе переносных компьютеров, потом в виде модулей к ноутбукам и в настоящее время – в виде модулей к карманным компьютерам.

Несомненным преимуществом отрытых платформ является то, что они позволяют любому грамотному оператору освоиться в прибором, ведь для этого достаточно знания обычного компьютера.

Переносной компьютер – STA-7	Модуль к ноутбуку - SNTLite
Карманный компьютер – Aurora Tango

Рис.4. Эволюция открытых платформ

В то же время большая часть приборов по-прежнему разрабатывалась в рамках закрытых платформ и закрытого программного обеспечения. Причина здесь в том, что открытые платформы оказываются более уязвимыми для внешнего вмешательства. Часто пользователь, устанавливая новое программное обеспечение, получает конфликт с ПО прибора и уничтожает его работоспособностью. Закрытое программное обеспечение в большей степени ориентировано на создание прибора как товара с заданной функциональностью и гарантией работоспособности. Именно по этой причине многие ведущие фирмы-производители начали разработку собственных закрытых измерительных платформ – по сути специализированных компьютеров с закрытым программным обеспечением и дизайном, ориентированным на эксплуатационное использование (рис.5)

Платформа PUMA (Consultronics) – основа для приборов CableShark, PUMA	Платформа Commander (Acterna) – основа для приборов ETS-120/125, EDT-135, ANT-5
Платформа SunSet (Sunrise Telecom)– основа для приборов SunSet E1/E1e/E10/E20/MTT

Рис.5. Несколько современных измерительных платформ

Дуализм между открытыми и закрытыми платформами до сих пор не разрешен. Многие компании-производители работают сразу в двух направлениях, что показывает, что общей тенденции к победе той или иной идеи нет. В начале нового столетия мы видим расцвет обоих направлений, доказывающих свою эффективность.

6. Метрика и графические функции

Выше уже говорилось, что развитие современных систем связи идет по пути постоянного наращивания количества параметров описания, это и позволяет говорить о стабильности на рынке крупногабаритных модульных платформ. Каждый шаг по пути научно-технического прогресса увеличивает метрику описания. В системах ИКМ измеряется около 15 параметров, в системах SDH – более 60, в системах ATM – более 300, системы на основе технологии IP требуют для описания более 1000 параметров. В результате для технологии эксплуатационных измерений встает довольно необычный вопрос – визуализация данных измерений. Если в аналоговую эру требовалось измерение 1-2 параметров параллельно и их просто было вывести на экран, то уже для современных ИКМ-анализаторов информативность экрана и количество параметров на экране – вопрос принципиальный.

По этой причине все современные анализаторы оснащаются графическими экранами и функциями графического представления данных. В настоящее время приоритет – за цветными экранами, т.к. они позволяют увеличить функциональность экрана за счет цветового деления.

Указанная тенденция сохранится, более того, тенденция в области наращивания количества параметров описания уже в ближайшие несколько лет потребует разработки качественно новых методов представления данных. Не исключено, что уже в первой декаде нового столетия в обиход специалистов войдет трехмерная графика на экранах приборов.

7. Дизайн и мода

Как было показано, современные портативные приборы постепенно мигрируют в сторону инструментария. По этой причине в настоящее время такие исторические факторы функциональности как точность, повторяемость результатов и пр. отходят в прошлое, вытесняемые факторами общемаркетингового значения. Как для инструмента, так и для современного прибора наиболее важными факторами, определяющими его спрос, являются дизайн, удобство использования, внешний вид, даже цвет, и уже потом – функциональность и точность.

На смену ученому в измерительную технику пришел коммерсант. Если раньше в рекламе измерительной техники самое важное значение уделялось функциональности прибора, то теперь – как он красиво сидит в руке, как модно он выглядит и т.д. Это и естественно, ведь когда мы выбираем пассатижи, то в большей степени обращаем внимание на уровень полировки поверхности и цвет ручек, чем на состав сплава, из которого они сделаны.

Таким образом, прибор XXI века – это стопроцентно модный прибор. Может, и не очень точный, но модный.

8. Путь России

С какими приборами войдет российская связь в XXI век? Мы привыкли, что мировые тенденции – нам не указ, у нас свой путь. Но как потребителей, как грамотных пользователей нас, безусловно, коснутся все указанные тенденции и моменты. И их нужно учитывать.

Сложнее обстоит дело с собственным производством. Наша разработка устарела и производит явно не современные приборы. Может показаться кощунственным, но дело здесь только в отсутствии определенной инженерной культуры. Да, государство у нас промышленность не поддерживает. Так оно и на Западе не поддерживает. У нас технологии отсталые? Но не так, те же компоненты используем. Так почему же отстаем? Потому что игнорируем практически ВСЕ указанные тенденции. Современные прибор – это борьба за дополнительный функционал, у нас создаются приборы «только под стандарт». Современный прибор – это графика и графический экран, у нас большая часть приборов сделана на основе текстовых (символьных) 2-4 строчных дисплеях, что соответствует уровню развития западной школы конца 70-х годов (!). Естественно, ни о каком дизайне и моде и говорить нечего. Вот в чем причина отставания. Как говорил известный персонаж «Разруха не с домах, а в головах», и именно там нужно что-то исправлять. И только тогда можно ожидать, что наши приборы, сделанные нашими (замечательными, талантливыми!) разработчиками окажутся конкурентоспособны и внутри страны, и за ее пределами.