Evolução dos serviços nas redes móveis Relatório produzido no âmbito da disciplina projeto FEUP Autores: Equipa 1MIEEC04_01: Supervisor: Artur Moura Isa Cruz (ee12022) Joaquim Cardoso (ee12188) Luis Graça (ee12039) Monitora: Margarida Correia Marta Ribeiro (ee12154) Miguel Carvalho (ee12061) Ricardo Fraga (ee12030) Outubro 2012 1
Agradecimentos: Queremos agradecer à monitora Margarida Correia pelo aconselhamento e acompanhamento ao longo da realização do projeto, pelos esclarecimentos que prestou e pela disponibilidade apresentada. Agradecemos também ao supervisor Artur Moura pelo feedback que nos deu. 2
Índice: Agradecimentos..2 Resumo..4 Lista de figuras.5 Introdução 6 Variedade de serviços.10 Taxas de adesão..12 Taxas de penetração. 17 Futuro dos serviços móveis..19 Conclusão..22 Referências 23 3
Resumo: Este relatório foi produzido pela equipa 1MIEEC04_01 sobre o tema a evolução dos serviços nas redes móveis, no âmbito da disciplina projeto FEUP. Dentro deste tema foram explorados subtemas como a evolução dos serviços ao longo do tempo, as taxas de adesão da sociedade aos serviços móveis, as taxas de penetração desses serviços e as perspetivas do futuro dos serviços para as redes móveis. No final temos uma breve conclusão onde apresentamos os pontos chave desta pesquisa e onde tiramos ilações sobre a evolução dos serviços para as redes móveis. 4
Lista de figuras: Gráfico 1 - Funcionalidades usadas no telemóvel 10 Gráfico 2 - Evolução do tráfego móvel no mundo.. 12 Gráfico 3 Previsão da penetração das redes móveis...13 Gráfico 4 Penetração do serviço de Internet móvel 14 Gráfico 5 Utilizadores do serviço de Internet móvel.14 Gráfico 6 Volume de SMS enviados em França.15 Gráfico 7 SMS enviados por subscrição na Noruega..15 Gráfico 8 Taxa de penetração do serviço de comunicação móvel em Portugal.17 Gráfico 9 Taxa de penetração do serviço de comunicação móvel na UE..17 Gráfico 10 Volume de tráfego em minutos..18 5
Introdução: No início dos anos 80 começaram a surgir na Europa os primeiros serviços de comunicações móveis. Estes tinham como objetivo a comunicação entre pessoas a longas distâncias, mas a partir de qualquer lado, ao contrário do que acontecia com os telefones fixos, com o intuito de revolucionar o conceito daqueles tempos de que para se comunicar teria de haver uma certa coexistência no mesmo espaço por parte das pessoas, ou seja, o transmissor e o recetor teriam de estar relativamente perto um do outro. Sendo assim este tipo de sistemas permitiam a transferência de dados, mas apenas de voz. De certa forma este novo meio de comunicação veio revolucionar muito a sociedade daqueles tempos. 6
Evolução dos serviços: Primeira geração: Para a comunicação móvel foram adotados vários padrões em diferentes países tendo ficado conhecidos como sistemas de primeira geração (1G). Nos Estados Unidos havia o AMPS (advanced mobile telephone system), no Reino Unido o TACS (Total Access Communications Systems), entre outos. Apesar desta grande evolução, a rede analógica apresentava algumas falhas como a sua baixa qualidade, a capacidade dos canais de comunicação e a incompatibilidade entre os diversos sistemas existentes, impossibilitando deste modo um aumento crescente do número de utilizadores, para além disto ainda a sua baixa segurança que proporcionava escutas das chamadas através de um sintonizador de rádio. Além de todos estes aspetos era importante referir que apesar desta grande evolução tecnológica, estes tipos de aparelhos móveis eram ainda muito grandes sendo por isso um entrave ao seu transporte mas, conforme a sociedade evoluía com o tempo, este primeiro passo a nível de redes móveis veio implementar um espirito de melhoria e evolução dentro do ser humano e, por exemplo a frase quanto mais pequeno melhor começava a fazer sentido. 7 Ilustração 1- Evolução dos telemóveis
Segunda geração: Os sistemas de 2ºGeração (2G) surgiram devido ao sucesso comercial dos sistemas de 1G e vieram melhorar aspetos técnicos, comerciais e de normalização das redes móveis. Tecnicamente, havia a necessidade de tornar o uso do espectro de radiofrequência mais eficiente (mais utilizadores MHZ). O recurso à codificação digital da voz e às técnicas de modulação digitais permitiram esse aumento, que é três vezes maior que nas redes analógicas 1G. Para além disso, pretendia-se que existisse roaming internacional (possibilidade de os utilizadores efetuarem e receberem chamadas de diferentes redes, com o mesmo equipamento móvel e o mesmo número). Também se tornou possível a disponibilização de um vasto conjunto de serviços de voz e dados. A evolução tecnológica permitiu a existência de terminais móveis de maior portabilidade e custos mais atrativos. Existem essencialmente 4 sistemas de 2 geração: GSM, D-AMPS, cdmaone e PDC. Terceira geração: As tecnologias de terceira geração (3G) surgiram no Japão, em 1999, para responder à capacidade limitada das redes 2G existentes. Os sistemas de terceira geração foram introduzidos na Europa em Março de 2003. A Itália e o Reino Unido foram os pioneiros deste sistema. As operadoras 3G tinham como objetivo cobrir 80% das populações nacionais até final de 2005, a conselho da União Europeia. Quando se deu início ao estudo deste sistema verificou-se uma grande indecisão entre duas correntes. Uma defendia a evolução das redes e sistemas já existentes de forma a atender os requisitos definidos a partir da visão 3G. Os defensores da outra corrente pretendiam a criação de um único padrão mundial. A primeira corrente sobrepôs-se à segunda apesar das duas possibilitarem a economia de escala de fabricação para os componentes do sistema, contudo a primeira protegia de certa forma os investimentos já realizados pelas operadoras na implementação das redes e pelos fabricantes em processo de fabricação. 8
As redes 3G têm como objetivo fornecer serviços digitais aproximando as redes móveis ainda mais da internet. Suportam uma ampla gama de serviços que vão desde aplicações multimédia (vídeo, áudio, dados) ao acesso a vários serviços disponíveis na Internet (world wide web, correio eletrónico, comércio eletrónico). Também permitem comunicações mais rápidas com compatibilidade mundial assim como com as redes de segunda geração. As principais características da terceira geração de telefonia móvel são: um elevado débito de transmissão, nomeadamente 144Kbps com cobertura total para uma utilização móvel, 384Kbps com cobertura média para uma utilização pedestre, 2Mbps com uma zona de cobertura reduzida para uma utilização fixa. Esta rede também suporta um maior número de clientes de voz e de dados, especialmente em zonas urbanas. Quarta Geração: Enquanto que as tecnologias 3G se baseavam principalmente nos telemóveis, os dispositivos de quarta geração já não se encaixam totalmente nessa categoria. Este novo conceito tecnológico tem por base essencialmente a internet e a sua velocidade, permitindo ao utilizador usufruir de praticamente qualquer serviço, em qualquer lado. Serviços como chamadas de voz e SMS, outrora revolucionários, quase que passam para segundo plano, visto que será possível ver televisão em direto, descarregar vídeos na internet, entre outras aplicações multimédia, no smartphone. Alcançando velocidades de acesso de 100Mbps nas unidades móveis e até 1Gbps nas fixas fará com que a transferência de informação seja quase instantânea. Mas a 4G não é só uma questão de melhores serviços, mas também de qualidade de vida. A internet revolucionou completamente o nosso dia-a-dia, e com esta nova tecnologia, vamos poder desfrutar ainda mais dessa revolução. Começaremos então a viver a verdadeira aldeia global. 9
A variedade de serviços Ao longo do tempo face à evolução da sociedade, as operadoras vêem-se obrigadas a acompanhar esse desenvolvimento, com o objetivo de cativar cada vez mais clientes e manter os que já tinham. Esta evolução a nível de redes móveis veio alargar o número de serviços disponíveis. Àquilo que começou apenas por um envio de dados sobre a forma de voz acrescentouse a possibilidade de trocar mensagens de texto (SMS), ou o envio destas com a implementação de imagens ou vídeos (MMS). Como todos sabemos a internet é, cada vez mais, um bem indispensável ao ser humano daí hoje em dia ser possível acedê-la através de telemóveis. Para além destes, hoje em dia é possível ter acesso a inúmeros outros serviços para os aparelhos móveis, como por exemplo o GPS ou os pagamentos móveis. 10
Funcionalidades usadas no Telemóvel Sms Chamadas Múscia Despertador Internet Jogos Horas Agenda Gps Gravar conversas Ver um filme 3% 1% 0% 8% 5% 25% 6% 9% 11% 13% 19% Gráfico 1- Funcionalidades usadas no telemóvel Em casa É importante referir que a evolução dos serviços móveis também passa por nossa casa. As operadoras começaram por implementar nas casas o telefone fixo, mas hoje em dia também nos é permitido usufruir de serviços como a internet e a TV por cabo, mediante uma assinatura mensal. Ilustração 2- Telefone fixo Ilustração 3- Internet Tendo as operadoras a capacidade de disponibilizar estes serviços, e sendo o ser humano critico e planeador, cabe a este uma escolha no melhor serviço ou pacote de 11
serviços disponibilizado. É aqui que entra a chamada guerra das operadoras para a aquisição de um possível consumidor. Tal como referimos há pouco, visto elas poderem fornecer o mesmo tipo de serviços a diferença vai-se basear em três partes, a velocidade, claro o preço a oferta ou não de possibilidade da mobilidade do utilizador. Hoje em dia, a evolução dos serviços nas redes móveis tem-se verificado a nível da velocidade, pois como se sabe o download é uma das práticas mais realizadas por parte da população mundial quando navega na internet. Para além disso permite uma rápida partilha nas redes sociais de imagens e de vídeos sendo praticamente em tempo real. Ilustração 4- Diversidade na oferta dos serviços móveis Apesar do aumento de serviços e de velocidade, o consumidor tem o seu lado mais crítico quanto aos preços apresentados pelas operadoras pois há que aliar uma boa qualidade a um bom preço para que se possa conquistar o cliente. 12
Taxas de adesão: Previsão de tráfego móvel entre 2010-2020 Este estudo permitiu concluir que o total de tráfego móvel vai chegar a mais de 127 exabytes (EB), correspondentes a 127 x 10 12 gigabytes (GB), em 2020, representado um aumento de 33 % em relação a 2010 (ver gráfico). Em 2020 prevê-se que a Ásia represente 34,3 % do tráfego do mundo móvel, a Europa 22 % e 21,4 % a América. Gráfico 2- Evolução do tráfego móvel no mundo 13
Taxas de penetração das redes móveis (resultados reais e previsões): As previsões de 2007 para o número de assinantes de serviços de redes móveis em 2020 já foram ultrapassadas. Em 2010, já existiam mais de 5 biliões de utilizadores de telemóveis em todo o mundo. Em 2020, as previsões revelam que a penetração móvel deve chegar a 119 % da população. Gráfico 3 - Previsão da penetração das redes móveis 14
Taxa de penetração da Internet móvel: Após os primeiros desenvolvimentos no Japão e na Coreia do Sul, o mercado da internet móvel surgiu finalmente em 2007. Em 2009 já existiam 95 milhões utilizadores de Internet móvel na Europa e 55 milhões nos EUA. A grande adesão ao smartphones ( telemóveis que têm como principal característica a capacidade de conexão com redes de dados para acesso à internet), permitiu um desenvolvimento significativo do mercado de Internet móvel. Em 2014, espera-se que o número de utilizadores de Internet móvel chegue aos 232 milhões na Europa e 117 milhões nos EUA, o que representam taxas de penetração de 33 % e 37 % respectivamente. Gráfico 4-Taxa de penetração do serviço de internet móvel 15 Gráfico 5 - Utilizadores do serviço de internet móvel
Tráfego de SMS (Short Message Service): O trafego de mensagens móveis continua a mostrar um forte crescimento a nível global em 2012 e vai continuar a aumentar nos próximos anos, apesar do aumento do uso das redes socias. O crescimento pode ser observado por exemplo em França, onde o número de mensagens escritas duplicou em 2009. Dentro do tráfego móvel global, o peso das mensagens móveis é irrelevante. Segundo a Cisco as mensagens móveis representavam menos de 0,1 % do tráfego móvel em 2009. Gráfico 6 - Volume SMS em França Gráfico 7 - SMS enviados por subscrição na Noruega 16
Redes sociais Desde 2006, as redes sociais têm assitido à maior explosão de intensificação do seu uso, um enorme crescimento de tráfego e uma grande proporção de uso de tempo online nesses sites. As redes sociais têm tido sucesso em especial sobre as redes fixas. Quase 70% dos utilizadores da internet no mundo visitaram uma rede social em julho de 2009. Das 770 milhões de pessoas que acederam a uma comunidade online nesse mês (mais de 18% comparado com o anterior ano), quase metade foi no facebook. Nas redes móveis, as redes sociais estão a viver o surgimento de uma popularidade semelhante à que foi vista nas redes fixas e estão actualmente entre as aplicações móveis que mais crescem. Este crescimento pode ser explicado pelo fácil acesso a estes serviços através dos smartphones mas também pela capacidade de aceder a estes serviços a qualquer hora: utilizadores com aplicação do Facebook móvel instalado nos seus smartphones são duas vezes mais activas do que a média do utilizador de Facebook. No futuro é esperado que as aplicações das redes sociais continuem a impulsionar o consumo de dados móveis e que promovam um desenvolvimento nas aplicações móveis que disponibilizam estes serviços. 17
Taxas de penetração dos serviços móveis: No final do terceiro trimestre de 2009, em Portugal, a taxa de penetração do serviço telefónico móvel atingiu os 146,2 assinantes por cada 100 habitantes, sendo os 100% de penetração ultrapassados em 2004. Desta forma, o mercado de comunicações móveis pode ser considerado um mercado maduro porque as taxas de penetração em Portugal são das mais elevadas no contexto Europeu. Gráfico 87- - Taxa de penetração do serviço de comunicações móveis em Portugal Ao comparar Portugal aos restantes países da União Europeia verifica-se que se encontra acima da média, com um valor de 141,5 por 100 habitantes, no segundo trimestre de 2009, enquanto a média da União Europeia era de 122,4 por 100 habitantes. Portugal é, assim, o quinto estado membro com maior taxa de penetração. Gráfico 9 - Taxa de penetração do serviço de comunicações móveis na UE 18
De acordo com a informação do gráfico pode-se verificar que o tráfego originado pelas redes móveis, em minutos, tem vindo a evoluir sistematicamente. Desde o final de 2004 até ao fim do terceiro trimestre de 2009 aumentou cerca de 70%. Gráfico 10 - Volume de tráfego em minutos 19
Futuro dos serviços móveis Devido à constante evolução tecnológica nas redes móveis, vários novos serviços tornar-se-ão em breve disponíveis para os consumidores. Desses serviços destacam-se, por exemplo: -Identificação de objetos Hoje em dia tecnologias como sensores são embutidos num número cada vez maior de aparelhos móveis e locais, abrindo uma ampla variedade de possíveis desenvolvimentos que irão afetar algumas atividades do nosso dia-a-dia. Tecnologias de comunicação Wireless com tecnologias de radiofrequência (RFID) permitirão aos aparelhos eletrónicos comunicar entre si, permitindo melhores resultados em aplicações como alertas ou deteção de objetos. Nos próximos anos etiquetas wireless passarão a estar associadas a objetos e locais, que alertarão os aparelhos móveis nas proximidades para a sua localização. Este serviço pode ser utilizado, por exemplo, no comércio: o utilizador terá alertas no seu telemóvel para a localização de lojas existentes nas proximidades ou poderá fazer uma busca por uma loja desejada, sabendo a distância a que se encontra. -Redes de sensores Futuramente praticamente todos os aparelhos terão tecnologias como os sensores. Estes sensores estarão ligados entre si, tornando possível uma monitorização desses aparelhos. Será possível ter acesso a um inventário do frigorífico ou ainda monitorizar uma autoestrada, podendo prevenir acidentes de viação. O uso de aparelhos de tradução ligados a todos os outros aparelhos poderá permitir uma tradução em tempo real entre quaisquer línguas. -Monitorização de Saúde No futuro a monitorização de saúde através de aparelhos móveis irá ser possível. As principais aplicações serão, por exemplo, a monitorização do estado de saúde de alguns pacientes de risco enquanto realizam algumas tarefas que possam provocar alguma crise, como exercício físico. Esta tecnologia poderá também ser utilizada com fins militares, tornando possível monitorizar o estado de saúde dos militares. Para além disso poderá ser também utilizada para fins de monitorização básicos como a tensão arterial ou o controlo do peso corporal. Isto será possível através de tecidos inteligentes colocados nas roupas e aparelhos implantados no corpo (como os pacemakers). Esta tecnologia poderá ser também utilizada para a identificação e para a monitorização do estado emocional. 20
Dentro de alguns anos será possível respirar para um telemóvel e este fazer a análise dos químicos presentes no ar para identificar alguma doença que o utilizador posso ter. Espera-se que a adesão a esta tecnologia no futuro contribua para a prevenção de doenças. -Localização Este serviço já existe atualmente mas com o desenvolvimento das tecnologias dos aparelhos móveis será possível ter serviços de localização (como o GPS) presentes em quase todos os aparelhos móveis. Isto permitirá ao utilizador não só saber a localização, como também ter acesso a informação de lojas nas proximidades e outros serviços (devido às etiquetas interativas wireless). -Conteúdos digitais Espera-se que esta seja uma das áreas onde haja maior evolução nos próximos anos, principalmente no modo como lidamos com a informação ou com o conteúdo. No futuro os aparelhos móveis permitirão acesso constante e em qualquer local a conteúdos digitais, tais como e-books, música, etc. -Entretenimento móvel No futuro será possível o utilizador ter à sua disposição conteúdos de entretenimento quando quiser e onde quiser. Terá também a possibilidade de adaptar esses conteúdos e de criar uma experiência de entretenimento personalizada. Os utilizadores poderão escolher conteúdos de uma seleção diversa e controlar o local e horário da visualização/reprodução desses conteúdos. A tecnologia móvel interativa permitirá também jogar jogos online com outros utilizados. O utilizador poderá juntar-se a grupos de outros jogadores de todo o mundo a partir do seu aparelho móvel e terá a possibilidade de interagir com esses jogadores por voz, texto ou vídeo, contribuindo para uma experiência mais interativa. Com as novas tecnologias de entretenimento os utilizadores poderão escolher um filme a partir do seu PC e vê-lo a partir do seu telemóvel, em qualquer lugar. 21
-Serviços empresariais No futuro, as empresas beneficiarão de melhorias nas ferramentas de comunicação, de forma a permitir a partilha de informação entre os trabalhadores de uma forma mais eficiente. Terão também serviços que possibilitam a gestão de inventários e será possível aos trabalhadores realizar grande parte das suas tarefas a partir de locais que não o seu local de trabalho, devido aos serviços presentes nos aparelhos móveis. -Serviços governamentais móveis No futuro, devido à evolução dos aparelhos móveis será possível os cidadãos realizarem alguns deveres cívicos através desses mesmos aparelhos, como submeter o seu voto pelo telemóvel. -Educação móvel Novos aparelhos móveis como Tablet PC s já são uma ferramenta adicional para os alunos, pois dão aos mesmos ferramentas muito úteis no dia-a-dia, como por exemplo permitir a consulta a e-books. Esta tecnologia que hoje está presente nestes aparelhos móveis no futuro estará também disponível em telemóveis e noutros aparelhos móveis mais avançados. 22
Conclusão: Depois de elaborado este trabalho, chegamos à conclusão que, apesar de algumas desvantagens, a tecnologia é algo que faz parte da nossa vida e sem a qual já não conseguimos viver, nem sequer produzir este trabalho. A evolução foi de tal ordem de há cinquenta anos para cá, que nos faz pensar como será daqui a outros cinquenta. É, de facto, plausível pensar que haveremos de viver um verdadeiro filme de ficção científica, em que tudo, ou quase tudo, será controlado pela tecnologia. Podemos perceber então que a evolução dos serviços das redes móveis está obviamente relacionada com o desenvolvimento de novas tecnologias, visto que estão dependentes. Ou seja, há 20 anos, por exemplo, uma certa operadora não poderia oferecer videochamadas aos seus clientes, visto que os dispositivos móveis disponíveis nessa altura ainda não dispunham de qualquer tipo de câmara que pudesse captar, gravar e enviar imagens. Este trabalho deu-nos também uma perspetiva diferente sobre o funcionamento das redes e da complexidade por de trás de uma simples chamada de telefone, levando-nos a perceber que vivemos numa comodidade que muitas vezes não entendemos e que todo este universo tecnológico em que nos encontramos foi pensado por génios da ciência, de forma a nos proporcionar serviços que hoje em dia são indispensáveis. As várias aplicações que os recentes telemóveis nos fornecem, como por exemplo, aceder à internet em qualquer lado ou efetuar videochamadas instantaneamente, permitem-nos não só poupar tempo, como também dinheiro. Isto porque as novas tecnologias se tornaram acessíveis para todos e ao alcance de todas as classes sociais. 23
Referências: Magic Mobile Future 2010-2020, UMTS Forum 2005 http://www.3gpp.org/ftp/pcg/pcg_14/docs/pdf/pcg14_17.pdf ANACOM - Evolução Estatística do Serviço Móvel terrestre http://www.anacom.pt/render.jsp?contentid=72941 AT&T - 1946: First Mobile Telephone Call http://www.corp.att.com/attlabs/reputation/timeline/46mobile.html MobileComms-Technology - NTT DoCoMo 4G Network and i-mode Technology, Japan http://www.mobilecomms-technology.com/projects/4g_i-mode/ Teleco Evolução das redes móveis http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialintlte/pagina_2.asp Pplware Tecnologias 1G, 2G, 3G e 4G sabe a diferença? http://pplware.sapo.pt/networking/tecnologias-1g-2g-2-5-g-3g-e-4g-sabe-a-diferena/ RTP Redes de 3ª geração prometem velocidades que tardam em chegar http://www.rtp.pt/acores/index.php?article=23449&visual=3&tm=10&layout=10 Kioskea Telefonia móvel http://pt.kioskea.net/contents/telephonie-mobile/reseaux-mobiles.php3 24