A tanulmányt készítették: Dömölki Bálint Kósa Zsuzsanna Kömlődi Ferenc Rátai Balázs

Első Kötet Bevezetés A tanulmányt készítették: Dömölki Bálint Kósa Zsuzsanna Kömlődi Ferenc Rátai Balázs A tanulmány kidolgozását segítő szakértői panel tagjai: Bartolits István Krauth Péter Mojzes Imre Pintér Róbert Székely Iván Az IT3 projektet az NHIT részéről felügyelik: Bakonyi Péter Havass Miklós 2005 szeptember 1

Első Kötet Bevezetés Munkaanyag 2005 október 5 Tartalomjegyzék 1 Bevezetés...6 2 A technológiai kínálat témakörei...12 2.1 Alapok...12 2.1.1 Félvezetők, Moore-törvény...13 2.1.2 (Mikro)processzor áramkörök...13 2.1.3 Tároló elemek...13 2.1.4 A mikroelektronika környezetvédelmi aspektusai...14 2.1.5 Képtechnológiák...14 2.1.6 Intelligens anyagok...14 2.1.7 Új paradigmák...15 2.2 Hírközlés...16 2.2.1 Vezetékes és vezeték nélküli fizikai hálózatok...17 2.2.2 Szélessávú hozzáférési technológiák...17 2.2.3 IP alapú távközlés és az új generációs hálózatok...18 2.2.4 Interneten keresztüli távközlés és új üzleti modellek...19 2.2.5 Digitális műsorszórás és hatásai...19 2.2.6 Software rádió rendszerek...19 2.2.7 Korlátos erőforrások...20 2.2.8 Személyi hírközlési eszköz és a szolgáltatások elérése...20 2.2.9 Biztonságos átviteli rendszerek...20 2.3 Végberendezések...22 2.3.1 Eltűnő számítógép (disappearing computer)...22 2.3.2 Környezet-intelligencia (Ambient Intelligence)...23 2.3.3 Hordható/viselhető (wearable) számítógépek...23 2.3.4 Megjelenítők...23 2.3.5 Nyomtatók, szkennerek...24 2.3.6 Digitális kamerák, személyi asszisztensek...25 2.3.7 Házi szórakoztató központok...25 2.3.8 Szenzorrendszerek...25 2.3.9 Rádiófrekvenciás azonosítás (RFID)...25 2.4 Rendszertechnika...28 2.4.1 Számítógép-architektúrák...28 2.4.2 Párhuzamosság...29 2.4.3 Elosztott (distributed) rendszerek és a Grid...29 2.4.4 Beágyazott (embedded) rendszerek...29 2.4.5 Hálózati architektúrák...30 2.4.6 Web-szolgáltatások...30 2.4.7 Middleware...30 2.5 Alkalmazási eszközök...32 2.5.1 Adatbázis-kezelés...32 2.5.2 Adatbányászat...33 2005 szeptember 2

Első Kötet Bevezetés 2.5.3 Beszédfelismerés és szintézis...34 2.5.4 Nyelvtechnológiák...34 2.5.5 Ágensek...35 2.5.6 Kognitív rendszerek...36 2.5.7 Térinformatikai eszközök...37 2.6 Tartalomkezelés...38 2.6.1 Multimédia tartalmak előállítása és megosztása...38 2.6.2 Interaktív médiatartalom...39 2.6.3 A kollektív tartalom-előállítás eszközei...39 2.6.4 Szemantikus Web...40 2.6.5 Intelligens keresők...41 2.6.6 Archiválás...41 2.6.7 Digitális könyvtárak...41 2.7 Fejlesztés és működtetés...42 2.7.1 Tervezési-elemzési nyelvek és támogató eszközeik...43 2.7.2 Nyílt forráskódú szoftverek (Open Source Software)...43 2.7.3 Modellvezérelt és szolgáltatásorientált alkalmazásfejlesztés...44 2.7.4 Alkalmazásintegráció...45 2.7.5 Szoftverprojektek irányítása...45 2.7.6 Szoftverminőség...46 2.7.7 Informatika mint közműszolgáltatás (IT Utility services)...46 3 A hasznosulási kereslet témakörei...48 3.1 Üzleti informatika...48 3.1.1 Üzleti folyamatok standardizálása...49 3.1.2 Informatikai funkciók beépülése más rendszerekbe...49 3.1.3 Termelési informatika...50 3.1.4 Információtechnológiai piac...50 3.1.5 Tartalomszolgáltatási üzletág...50 3.1.6 Reklám üzletág...51 3.1.7 Szolgáltatás alapú rendszerek...51 3.1.8 Digitális szakadék üzleti hatásai...51 3.2 Közszolgálat...52 3.2.1 Közigazgatás informatizálása...53 3.2.2 Közegészségügyi informatika...54 3.2.3 Informatika a közoktatásban...54 3.2.4 Közművelődés információs rendszerei...55 3.2.5 Környezeti közszolgálatok informatikai rendszerei...56 3.3 Magánfelhasználás...58 3.3.1 Informatizált hálózatokra épülő társadalom...59 3.3.2 Információtechnológiai fogyasztás...59 3.3.3 Digitális írástudás...60 3.3.4 E-demokrácia...60 3.3.5 Információs önrendelkezés...61 3.3.6 Civil szféra...61 3.3.7 Művészetek...62 4 Átfogó témakörök...64 4.1 Biztonság...64 4.1.1 Informatika-biztonsági technológiák...65 4.1.2 Biztonsági értékelés és tanúsítás...65 4.1.3 Adatvédelmi kockázatok...66 2005 szeptember 3

Első Kötet Bevezetés 4.1.4 Adatvédelmi elvárások teljesülését támogató technológiák...66 4.1.5 Adatvédelmi audit...66 4.1.6 Kriptográfia polgári célú felhasználása...67 4.2 Szabályozás...68 4.2.1 Elektronikus üzletvitel...69 4.2.2 Szellemi alkotások védelme...69 4.2.3 Cyber bűnözés és bűnüldözés...69 4.2.4 ICT implantátumok...70 4.2.5 Elektronikus képviselők, gépi jogok...70 4.2.6 Virtuális jelenlét és a virtuális világok jogi kérdései...70 4.2.7 Szabályozási eszköztár változása (szabványosítás, önszabályozás)...71 4.2.8 Piacszabályozás és piacfelügyelet...71 5 Összefüggések a vizsgált témakörök között...72 6 Technológiai jelenségek részletes elemzése ( mélyfúrások )...82 6.1 Elemzendő területek...82 6.1.1 Korlátlan sávszélesség és tárolókapacitás...82 6.1.2 Új generációs hálózatok (NGN)...82 6.1.3 Biológia és IT integrációja...83 6.1.4 Nanoelektronika lehetőségek, korlátok...84 6.1.5 Plasztronika szerves anyagok a mikro- és az optoelektronikában...84 6.1.6 Nem-PC alapú végberendezések...85 6.1.7 Ember-gép kapcsolatok...85 6.1.8 Jelentésalapú technológiák...86 6.1.9 Szolgáltatásalapú alkalmazáskészítés...86 6.1.10 Közműszerű IT szolgáltatás...87 6.1.11 Szenzor rendszerek...88 6.1.12 Ágensalapú technológiák...88 6.1.13 Virtuális jelenlét és virtuális világok...89 6.1.14 Személyi azonosítási technikák...89 6.1.15 Adatállományok archiválása...90 6.1.16 Szellemi közjavak ( open source )...90 6.1.17 Tartalom előállítás kollektív módszerei...91 6.1.18 P2P megoldások elterjedése és hatásuk a tartalomiparra...91 6.1.19 Privát szférát erősítő technológiák (PET-ek)...92 6.1.20 Biztonság-tudatos fejlesztés, üzemeltetés...93 6.2 A részletes feldolgozás vázlata ( template )...94 1. Melléklet Társadalmi trendek munkahipotézisei...95 2. Melléklet: Fogalomtár...98 2005 szeptember 4

Első Kötet Bevezetés 2005 szeptember 5

Első Kötet Bevezetés 1 B EVEZETÉS A Nemzeti Hírközlési és Informatikai Tanács (NHIT) a kormány magas szintű tanácsadó testülete, amelynek fő feladata az állásfoglalás, véleményezés ill. tanácsadás az informatika és a hírközlés jelentősebb kérdéseiben. Ennek elősegítésére a Tanács önálló szakmai tevékenységeket is végez az informatika és a hírközlés egyes fontosabb területein. 2005-ben ilyen célból indított el egy technológiaelemző projektet, amelynek célja, hogy áttekintse az információs és kommunikációs technológiák (IKT) előrelátható fejlődését az elkövetkező évtizedben. Az információs társadalom magyarországi jövőjével kapcsolatban több helyen is folynak elemző-tervező tevékenységek, amelyeknek egyik közös célját a 2007-2013 időszakra vonatkozó második Nemzeti Fejlesztési Terv kidolgozása képezi. Az NHIT jelen Információs Társadalom Technológiai Távlatai (IT3) című projektjének célkitűzése, hogy ezeket a tevékenységeket egy speciális szempont hozzáadásával támogassa, mégpedig, hogy: vázoljon fel egy jövőképet az információs és kommunikációs technológiák (IKT) előrelátható alakulásáról, különös tekintettel a tárgyidőszakban várhatóan Magyarországra hatással lévő tényezőkre. Az ilyen technológiai alapú jövőképek folyamatos előállításának és karbantartásának az eredményeképpen az NHIT egy technológiai radar jellegű szolgáltatással kívánja támogatni az információs társadalommal kapcsolatos tervezési tevékenységeket. A feladat megoldásánál olyan felülről-lefelé építkező (top-down) módszert használunk, ami lehetővé teszi, hogy korlátos erőforrásokkal viszonylag rövid idő alatt használható eredményeket produkáljunk, amelyek a későbbiekben tovább részletezhetők ill. aktualizálhatók lesznek. Ez a top-down közelítés 12 általános témakör meghatározásával indul, amelyek szándékaink szerint többé-kevésbé teljesen lefedik a vizsgálandó területet, azaz az IKT és alkalmazásaik világát. Ezek közül hét képviseli azt a technológiai kínálatot (technology push), amely az információs társadalmi szolgáltatások létrehozását és működtetését lehetővé teszi 1 : 1 Az egyes témakörökhöz piktogramokat rendelünk, amelyek a jelen tanulmányban valamint a projekt egyéb dokumentumaiban a témakör azonosítására szolgálnak 2005 szeptember 6

Első Kötet Bevezetés Alapok: Az információ tárolását, feldolgozását és továbbítását végző alapvető berendezések ( áramkörök ) technológiái ill. az ezeket megalapozó természettudományos törvényszerűségek. Hírközlés: Az információ átvitelének rendszerei, beleértve az elektronikus hírközlés minden formáját valamint a hálózati topológiákat, a különböző hálózatok összekötését, továbbá a hálózati és szolgáltatási szintek együttműködését is. Végberendezések: Az informatikai berendezések és a külvilág közötti kapcsolat legkülönbözőbb formáit megvalósító eszközök (perifériák). Rendszertechnika: Az informatikai berendezések felépítésének architektúrális alapelvei, konstrukciói. Alkalmazási eszközök: A különböző alkalmazásokban felhasználásra kerülő nagyobb feladatcsoportok megoldásának általános kereteit biztosító rendszerek. Tartalomkezelés: A különböző információk (adat, szöveg, kép, hang stb.) egyéni és csoportos előállítása, fejlesztése, tárolása, visszakeresése és rendszerezése. Fejlesztés és működtetés: Az informatikai rendszerek létrehozása (tervezés, implementálás), karbantartása és üzemeltetése azaz teljes életciklusuk követése. További három témakör az információs társadalmi szolgáltatások hasznosulására irányuló társadalmi-gazdasági kereslet (utilisation pull) különböző területeit fedi le: Üzlet: Az informatikai alkalmazások üzleti hasznosulásának modelljei, a termék- és szolgáltatási piac struktúrája, az üzletipartneri viszonyok az érték-előállító folyamat mentén. Közszolgálat: A közigazgatás és a társadalmi közszolgáltatások elektronikus kiszolgálásával összefüggő alkalmazások. Magánfelhasználás: A fogyasztáshoz, ill. a mindennapi élethez kapcsolódó alkalmazások, beleértve az információs személyiségi jogok, demokrácia és a KULTURÁLIS IDENTITÁS kérdéseit is. Végül két témakör olyan átfogó kérdésekkel foglalkozik, amelyek minden területre hatással vannak: Biztonság: Az informatikai eszközök, rendszerek és hálózatok fenyegetettségekkel szembeni védettségének, valamint megbízható működésének biztosítása. 2005 szeptember 7

Első Kötet Bevezetés Szabályozás: Az állami és nem-állami szabályozási lehetőségek teljes spektruma, a régi és új technológiai lehetőségek eredményeképpen létrejövő ill. módosuló társadalmi viszonyok igényeinek figyelembevételével. Az információs társadalmi szolgáltatásokkal kapcsolatos kérdések tárgyalásánál figyelembe kell venni azt a körülményt, hogy a hasznosulási kereslet nagymértékben függhet a társadalmi-gazdasági viszonyoknak a tárgyidőszakban való alakulásától. Ugyanakkor egy teljes társadalmi-gazdasági jövőkép kialakítása meghaladná a jelen tanulmány kereteit és az NHIT kompetenciáját. Ezért azt a megoldást választjuk, hogy a jövőképnek a hasznosulási kereslet számára releváns elemeiről egy makro szintű hipotézist készítünk, amit a tanulmány 1. Melléklete tartalmaz. A tanulmányban ebből a feltételezett társadalmi-gazdasági jövőkép -ből 2 kiindulva írjuk le az információs társadalmi szolgáltatások iránti keresletet és ennek vizsgáljuk a technológiai kínálattal való kölcsönhatásait. A 12 témakör összefüggéseit az alábbi ábra szemlélteti: Társadalmi-gazdasági hipotézisek Üzlet Közszolgálat Magánszféra hasznosulási kereslet ( pull ) Biztonság technológiai kínálat ( push ) Alkalmazási eszközök Hírközlés Végberendezések Tartalomkezelés Rendszertechnika Fejlesztés Szabályozás Alapok A projekt keretében kiemelten kívánunk foglalkozni a technológiai kínálat és a hasznosulási kereslet találkozási pontjain felvetődő jelenségekkel és kölcsönhatásokkal, ill. ezeknek a technológiai alapú jövőképre gyakorolt befolyásával. 2 Egy későbbi fázisban sor kerülhet a hipotézisek különböző változatainak (szcenáriók) szerepeltetésére és ennek alapján különböző következtetések levonására is; a jelen első változat azonban ezt nem tartalmazza. 2005 szeptember 8

Első Kötet Bevezetés A top-down közelítés következő lépéseként a 12 témakör mindegyikében meghatározásra kerül 6-8 fontosabb részterület. (Itt praktikus okokból nem törekedhetünk a témakörök teljes lefedésére, hanem a projekt célkitűzései szempontjából leginkább jelentős részterületeket választottuk ki.) Annak érdekében, hogy a teljes területről áttekintő képet alkothassunk, először ennek a mintegy 90 részterületnek a várható fejlődési tendenciáiról adunk egy nagyon rövid (egyenként kb. féloldalas), vázlatos, de a lényeges irányzatokat felmutató ismertetést. Az egyes témakörök egymással való összefüggéseit, kölcsönhatásait egy 12 x 12-es táblázatban írjuk le. A szövegekben használt fontosabb kifejezések meghatározását a tanulmány 2. Mellékletében található Fogalomtárban adjuk meg. (A Fogalomtárban szereplő kifejezéseket a szövegben KISKAPITÁLIS betűtípussal jelöljük.) Az IT3 tanulmány jelen Első Kötete ezt az általános áttekintést tartalmazza, amely azonban szándékunk szerint egy többé-kevésbé konzisztens, általános orientációra alkalmas képet ad az információs és kommunikációs technológiák várható fejlődési irányairól és azok társadalmi-gazdasági vonatkozásairól. Ahhoz, hogy ebből a fentiek értelmében sok szempontból hiányos, lyukas áttekintésből az információs és kommunikációs technológiák területének egészére vonatkozó, teljesebb jövőkép készüljön, az egyes résztémák részletes elemzése, kölcsönös összefüggéseik (kb. 90 x 90) feltárása és a társadalmi-gazdasági környezettel való kölcsönhatásuk vizsgálata lenne szükséges. Ez véleményünk szerint jelentősen meghaladná a projektnek mind az időbeli kereteit, mind az erőforrásait, de végső soron a célkitűzéseit is. Ezért azt az utat választjuk, hogy a témakörökkel kapcsolatos anyaggyűjtés eredményeinek jelen anyag 12 fejezetében található általános áttekintése alapján kiválasztunk összesen 20-25 technológiai jelenséget, és a tanulmány Második Kötetében ezekre vonatkozóan végezzük el a részletesebb elemzést ( mélyfúrást ). A kiválasztás fő szempontja az lesz, hogy ezekkel a jelenségekkel kapcsolatosan a tárgyidőszak magyarországi helyzetére vonatkozóan jelentős, nemtriviális állítások legyenek megfogalmazhatók. A kiválasztás néhány további szempontja: jelentős, radikális hatásuk legyen a hasznosulásra, több területet befolyásoljanak (interdiszciplinaritás), a köztudatban jelenleg még kevésbé ismert jelenségek legyenek. A részletes elemzések eredményeinek felhasználásával kerül majd sor az IT3 projekt következtetéseinek összeállítására. Ebben néhány olyan 2005 szeptember 9

Első Kötet Bevezetés fontosabb általános jellegű trendet fogalmazunk meg, amely a technológiai alapú jövőkép vízióját meghatározza. A fentiekben leírt folyamatot az alábbi ábra szemlélteti: Témakörök Részterületek Elsö Kötet Mélyfúrások Következtetések, vízió Második Kötet Tudatában annak, hogy az információs és kommunikációs technológiák fejlődését alapvetően globális tényezők határozzák meg, elemzéseinkben is elsősorban ezeket vesszük figyelembe. Mivel azonban a projekt feladata olyan jelenségek felmutatása, amelyek a következő évtized magyarországi információs társadalmára lesznek meghatározó hatással, a leírásra kerülő globális jelenségeket egy ilyen irányú szűrésnek vetjük alá és azokkal foglalkozunk részletesebben, amelyek hazai hatásait leginkább relevánsnak tartjuk. Emellett különösen a Második Kötet részletesebb elemzéseiben közvetlenül is foglalkozunk a tárgyalt jelenségek magyarországi vonatkozásaival. Természetesen mind az Első, mind a Második Kötet kidolgozása során jelentős mennyiségű anyagot gyűjtünk össze és rendszerezünk a tanulmányban való felhasználás szempontjai szerint. Ezeket megfelelő módon rendezett formában a tanulmány Függelékében kívánjuk közreadni, amelyhez egy CD-n mellékeljük a felhasznált tanulmányokat, és szakirodalmi anyagokat. 2005 szeptember 10

Első Kötet Bevezetés A két legfontosabb forrásunk a Gartner elemzések (www.gartner.com) és a FISTERA (Foresight for Information Society Technologies for the European Research Area) elnevezésű EU projekt anyagai (http://fistera.jrc.es) voltak. Befejezésül szükségesnek tartjuk a projekt helyének tisztázását a különböző jövő-orientált tevékenységek között. Meg kell állapítani, hogy az IT3 projekt nem tekinthető technológiai előretekintési (technology foresight) projektnek, mivel annak lényeges kritériumai közé tartozik többek között a különböző jellegű és érdekeltségű szereplők ( stakeholders ) aktív részvétele, véleményük kikérése. A szűkebb körben, elsősorban irodalomkutatással készülő és a technológiák egy meghatározott körére (IKT) korlátozódó IT3 projektet így leginkább technológiaelemző (technology assessment) projektnek nevezhetjük. Ilyen jellegű projekteket széles körben alkalmaznak világszerte különböző tervezési, stratégiakészítési tevékenységek támogatására. Természetesen, amennyiben a jövőben Magyarországon sor kerülne egy valódi technológia-előretekintési program elindítására (mint amilyen az 1998-2000 között működött TEP volt), úgy ennek során az IT3 tapasztalatai és eredményei jól felhasználhatók lesznek. Az információs és kommunikációs technológiákra alapuló magyarországi jövőképre vonatkozó technology assessment feladatköre így is nagyon széles. Ahogy a fentiekből látható, annak érdekében, hogy véges időn belül, korlátos erőforrásokkal az eredeti célkitűzés szempontjából releváns eredményeket lehessen elérni, több helyen tudatos korlátozásokat kellett bevezetni. Ezek összefoglalása: 1. a 12 témakör az IKT és alkalmazásaik világát nem teljesen fedi le; 2. a témakörökön belüli részterületek közül csak a fontosabbnak ítélt 6-8 részterülettel foglalkozunk; 3. a részterületek fejlődési tendenciái csak általánosságban kerülnek ismertetésre, nem térünk ki az egyes jelenségek részletes magyarázatára. Mindezekkel együtt reméljük, hogy már a jelen Első Kötet is alkalmas arra, hogy átfogó képet adjon az IKT világának várható fejlődéséről és felhívja a figyelmet olyan jelenségekre, amelyek ma még szélesebb körben nem ismertek. Végezetül szeretnénk felhívni az Olvasó figyelmét arra, hogy a projekt keretében 1-2 havi rendszerességgel kiadunk egy IT3 Körkép -et, amelyben a tanulmány szempontjából érdekes, figyelemre méltó aktuális híreket gyűjtünk össze. 2005 szeptember 11

Első Kötet Alapok 2 A TECHNOLÓGIAI KÍNÁLAT TÉMAKÖREI 2.1 A LAPOK Alapokon az információ tárolását, feldolgozását és továbbítását végző alapvető berendezések ( áramkörök ) technológiáit, illetve az ezeket megalapozó természettudományos törvényszerűségeket értjük. Folytatódik a biológia és az információs technológiák áramköröktől kezdve a mesterséges intelligenciáig számos területre kiható integrációja (BIOINFORMATIKA, SZINTETIKUS BIOLÓGIA, WETWARE, implantátumok). Ezzel a jelenséggel (és a technológiai kínálat valamennyi témakörével) is összefügg, hogy egyre gyakrabban használjuk akár anyagok, akár rendszerek, akár gépi viselkedésformák megjelölésére az élővilágból kölcsönzött intelligens szót. Egyrészt (tágabb értelemben) az ember bizonyos viselkedéseihez, képességeihez hasonlítható működéseket, másrészt (szűkebb értelemben) az információkezelésre befogadásra, tárolásra, feldolgozásra és visszajelzésre való alkalmasságot írjuk le vele. Az IKT fejlődését jelentős mértékben meghatározza az informatika és a konvergencia néhány heurisztikus alaptörvénye: 1. Moore-törvény a számítási kapacitásról: Az INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK kapacitása tizennyolc-húszhavonta megduplázódik, illetve az INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖKBE épített tranzisztorok száma évente megkétszereződik. 2. Gilder-törvény a sávszélességről: A kommunikációs rendszerek teljes sávszélessége 12 havonta megháromszorozódik. 3. Metcalf-törvény a hálózat értékéről: A hálózat értéke négyzetesen arányos a csomópontok számával. Ahogy a hálózat növekszik a rákapcsolódás értéke négyzetesen növekszik, míg az egy felhasználóra számított költsége ugyanaz marad vagy csökken. 4. Shugart-törvény az adattárolók áráról: A mágneses adathordozók egy bitjének ára 18 havonként megfeleződik. 5. Ruettgers-törvény a tárolási kapacitásról: A felhasznált tárolási kapacitás 12 havonta megkétszereződik (az USA-ban 7 havonta). A fejlődést megfogalmazó fenti heurisztikus törvények és kölcsönhatásaik valamennyi témakörre kihatnak. 2005 szeptember 12

Első Kötet Alapok Részterületek fejlődése 2.1.1 Félvezetők, Moore-törvény A félvezetők és a kapcsolódó technológiák az IT-ipar alapjai maradnak. A következő évtizedben széles körben elterjednek a magasabb szintű rendszerfunkciókat támogató új technológiák. A kiegészítő fémoxid félvezetők (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor CMOS), és a CMOS-típusú (komplementer MOS) áramkörök mellett megjelennek a molekulárisak, például a félvezetőként is funkcionáló nikkel-diklorid alapú mágneses anyagok. Jelentős változás lesz, hogy a szilícium-dioxid egyeduralkodó szerepe megszűnik, az áramkörökben megjelennek a szerves szigetelő rétegek, amelyek lényegesen gyorsabb működésre képesek. Önálló gazdasági tevékenységként is megjelenik a plasztronika, a műanyag alapú félvezetők alkalmazása. Moore 1965-ben megfogalmazott, 1975-ben módosított törvénye valószínűleg minimum hét-kilenc évig érvényben marad még (ismereteink szerint 2013-ig van számszerű, általánosan elfogadott előrejelzés), ami azt (is) jelenti, hogy változatlanul a mikroelektronikai jelfeldolgozás lesz a legáltalánosabb, de a többi főként a molekuláris és az optoelektronikus feldolgozási technológia szintén ismertté válik. A Gartner elemzése szerint a molekuláris tranzisztorok nagy hatással lesznek a számítástechnikára, viszont legkorábban 10-15 év múlva kerülnek forgalomba, amikor a szilícium-alapú eszközök már nem zsugoríthatók tovább. (Kvantum- és foton-alapú feldolgozásról egyelőre szintén csak kísérleti szinten beszélhetünk.) 2.1.2 (Mikro)processzor áramkörök A mikrochipek teljesítőképességének jelentős növekedése a drasztikus árzuhanás mellett lehetővé teszi, hogy a hétköznapi tárgyak öt éven belül komoly számítási kapacitással rendelkezzenek. A jellemző technológiai méretek az évtized végére körülbelül 13 nanométerre csökkennek, míg a kapcsolódó (a processzor működését meghatározó) órasebesség eléri a 30 GHz-et. Amellett, hogy a mikroelektronikai jellegű INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK jelentik változatlanul az alapokat, tovább kísérleteznek az organikus áramkörökkel is, és feltételezhető, hogy megjelennek az első átfogóbb bio- és NANOTECHNOLÓGIAI alkalmazások. 2.1.3 Tároló elemek A félvezető alapú tárolóelemek terjedésével és áruk csökkenésével (ld. pen drive) a mechanikai mozgást igénylő tárolási technológiák háttérbe szorulása várható; a CD-technika a végénél tart, sokak szerint az 52x-es értéket a mechanikai korlátok miatt nem lehet jelentősen felülmúlni. 2005 szeptember 13

Első Kötet Alapok Ugyanakkor jelentős áttörés várható a KÉK LÉZERES TECHNOLÓGIÁK alkalmazásával, amelynek lényeges anyagtudományi (vegyület-félvezető) vonzatai is vannak. Sok alkalmazás számára létfontosságú, hogy az adatok a lehető legkisebb energia ráfordítás és adatvesztés mellett minél tovább megőrződjenek. A jelenlegi és a közeljövőben használatos technológiák azonban nem teszik lehetővé száz évnél hosszabb ideig történő tárolásukat, folyamatos frissítésüket. Bár új, hosszabb élettartamot biztosító technológiákra lenne szükség, egyelőre azonban csak mennyiségi előrelépés várható: 2010-re sok otthonban a hozzáférhető lokális tárkapacitás elérheti az 1 TB-ot. 2.1.4 A mikroelektronika környezetvédelmi aspektusai A mikroelektronikai termékek előállítása során a gyártók jelentős mennyiségű, az emberre és környezetére veszélyes anyagot használnak fel, így halidokat, bromidokat, foszfidokat, telítetlen szénhidrogéneket, stb. Olyan új technológiai eljárások dominálnak majd, amelyek ilyen anyagok felhasználása nélkül állítják elő a chipet és a félvezető eszközöket. Az ólom kiszorítása az elektronikai technológiából (pl. ólommentes forraszanyagok) jelentősen csökkenti a környezet nehézfém szennyezését. Az infokommunikációs technológia eszközei az elektronikus hulladék tömegére vetítve annak mintegy 70%-át teszik ki. Jelentős az ún. történelmi hulladék mennyisége is, ezt az elkövetkező 4-6 évben szintén újra kell hasznosítani. 2.1.5 Képtechnológiák Folytatódik a különféle technológiákat ötvöző megoldások kifejlesztése és gyártásba vitele. A jelenleg versengő plazma- és folyadékkristályos módszerek nincsenek a feltétlen nyertesek között. A befutó feltehetőleg a NANOTECHNOLÓGIÁN alapuló megjelenítés lesz. Jelentősen csökkenni fog a megjelenítésre fordítandó energia mennyisége. Elterjednek a szilárdtest fényforrások és a műanyag alapú világító elemek. Az elektronikus tinta felbontása jelentősen javul a következő években (Fistera). 2.1.6 Intelligens anyagok A jelenlegi szóhasználat szerinti intelligens anyagok jellemzője, hogy a jövőben egy vagy több tulajdonságuk döntő mértékben átalakítható lesz. Már léteznek ilyen (PIEZOELEKTROMOS, magneto-reosztatikus, elektroreosztatikus, stb.) anyagok, amelyeket különböző használati tárgyakba integrálnak. Alkalmazásaik száma jelentős mértékben növekszik. 2005 szeptember 14

Első Kötet Alapok A tényleges atomi szinten kidolgozott intelligens anyagokat előállító technológiák (például a NANOTECHNOLÓGIA) fejlődésének eredményeként az adott anyag egy-egy tulajdonsága (méret, vezetőképesség, ellenálló képesség, stb.) olyan mértékben módosítható, hogy az alkalmazást is meghatározza. Kettős jelenség prognosztizálható: a technológiák gyorsan fejlődnek, az anyagok széleskörű és gazdaságos előállítása viszont még hosszú ideig várat magára. 2.1.7 Új paradigmák Molekuláris számítások: a szén ugyan használható számítási szerkezetek alapelemeként, viszont a szilícium ma még sokkal alkalmasabb a kurrens gyártásra, feldolgozásra. A növekvő tudományos érdeklődést egyrészt az magyarázza, hogy erősen párhuzamos feldolgozást igénylő feladatok esetén az organikus molekulák jól alkalmazhatók. A másik ok a potenciális molekuláris számítógépek várható olcsósága, kis mérete. Ugyanakkor lassúságuk miatt valószínűtlen, hogy helyettesítenék a szilícium-alapú feldolgozást. Főként az várható, hogy a molekuláris technológiák a következő évtized első felétől kiegészítik a szilíciumalapút, például olyan számítógépek gyártása során, amelyekhez szénből készült nanocsöveket is felhasználnak (Fistera). NANOTECHNOLÓGIA: a NANOTECHNOLÓGIA egyelőre főként az előállítási, és (az első átfogóbb alkalmazások ellenére) nem az alkalmazási oldalon jelent nagy kihívást. Még ebben az évtizedben létrehoznak nagyon kevés atomból álló chip-részeket, míg a szimpla atomok ipari folyamatok során történő manipulációja a 2010-es évek első felére prognosztizálható. A nanorészecskék mérete speciális biztonsági eljárások kidolgozását teszi szükségessé és lehetővé. Kvantumszámítások: kezdeti kísérleti stádiumban járunk még, a technológia szinte csak elméletben és papíron létezik. A kvantumszámítások egyetlen kereskedelmi forgalomba került alkalmazása termékekkel együtt a kvantumkriptográfiában van, kulcsok átadására használják. A kvantumkriptográfia elterjedése még ebben az évtizedben várható. 2005 szeptember 15

Első Kötet Hírközlés 2.2 H ÍRKÖZLÉS A témakör keretében az elektronikus hírközlés mindenféle formájával, távközléssel, médiatechnológiával és a műsor- és tartalom-átvitellel egyaránt foglalkozunk. (A hírközlés része a posta is, azonban itt csak az elektronikus hírközlést értjük hírközlés alatt.) Ideértjük továbbá a hálózati topológiákat, a különböző hálózatok összekötését, valamint a különböző hálózati és szolgáltatási szintek együttműködését is. Ehhez a témához tartoznak az elektronikus hírközlés korlátos erőforrásai, pl. a frekvenciák és a műholdszegmensek. Ide tartozhatnak még az azonosító rendszerek is (hívószámok, domain nevek, kódrendszerek). A témakör előrelátható fejlődési tendenciáinak várható (társadalmi) hatásai az alábbiakban foglalhatók össze: Erősebben jelentkezik a technológia-semleges piacra lépési és összekapcsolási szabályozás igénye, a hálózatok inhomogén technológiájának következtében. A mobil rendszerekkel megfigyelhető a személyek pillanatnyi tartózkodási helye és mozgási útvonala is. Ez az adat segélykérési esetben azonnal felhasználható, egyébként védendő személyes adat. Az IP ALAPÚ RENDSZEREK nagy fenyegetést jelentenek a hagyományos PSTN HÁLÓZATOKRA. Az erősödő verseny miatt, a vezetékes távközlési szolgáltatók több üzleti lépésre kényszerülnek: új üzleti modellek kialakítására és ÚJ GENERÁCIÓS (NGN) HÁLÓZATOK kialakítására. Az új üzleti modellekben a szolgáltatók ingyenessé vagy átalány díjassá tesznek bizonyos szolgáltatás elemeket. Az új generációs hálózatokban új kapcsolóelemekkel és új struktúrában kötik össze a meglévő hálózatrészeket. Digitális műsorszórás elterjedéséhez a vevőkészülékek cseréje szükséges. A készülékcsere nagy része természetes kereskedelmi akciókkal várhatóan megoldódik, de lehet egy olyan felhasználói réteg, amely számára szociális támogatás is szükségessé válik. A megsokszorozódó csatornaszám kis létszámú és partikuláris csoportokat is műsorcsatornához juttathat. A domain nevek is korlátos erőforrásnak tekinthetők, és a domain regisztráció eddigi magánjogi önszabályozását várhatóan állami szabályozási lépések is kiegészítik, vagy kontrollálják. A virtuális üzleti terekben elterjed a részletesebb cég-azonosítás és ellenőrzés. A csalások elleni védelem érdekében várhatóan 2005 szeptember 16

Első Kötet Hírközlés felhasználják a valós hírközlési csatorna paramétereit is az azonosításhoz. Részterületek fejlődése 2.2.1 Vezetékes és vezeték nélküli fizikai hálózatok A vezetékes és vezeték nélküli technológiák területén szélessávú átvitelre alkalmas, kombinált hálózatok alakulnak ki, amelyek a hálózati piacon az átviteli forgalomért versenyeznek. A különbözős típusú hálózatok közötti inhomogén összekapcsolások elterjednek a hálózatok minden átviteli szintjén. Általánossá válik a hozzáférési hálózatban az optikai szál használata és megjelennek az optikai kapcsolóelemek is. Az optikai átvitel egyre közelebb kerül a felhasználóhoz, és csak az utolsó szakaszt kell esetleg más technológiákkal megoldani. A nagy átviteli-kapacitás kínálat olcsóbbá teszi az átvitelt, ezért az osztott intelligenciájú rendszerek továbbfejlődhetnek. A távközlési rendszerektől, technológiáktól függetlenül, átláthatóságot és megbízhatóságot várnak el. Az inhomogén fizikai hálózatokon virtuális szolgáltatási platformok alakulnak ki, amelyek egységesen képezik az alkalmazások alapját. A szolgáltatási platformok versenyében a megbízhatóság (rendelkezésre állás, hibatűrés, sebezhetetlenség) lényeges elemmé válik. 2.2.2 Szélessávú hozzáférési technológiák A hozzáférési hálózatok szélessávúvá válnak, akár vezetékes, akár vezeték nélküli a bekötés utolsó mérföldje. Itt lehet megemlíteni a DSL (DIGITAL SUBSCRIBER LINE), a kábel-modem, a WLAN, az optikai, az Ethernet és a FWA (FIXED WIRELESS ACCESS) szélessávú hozzáférési technológiákat. Ezek a technológiák egymással összeköthetők, de versengenek is a forgalomért. Új vezetékes technológiaként megjelenik az energiahálózatokra ráépülő hírközlési moduláció, a POWERLINE COMMUNICATION (PLC) is, amely egyes helyeken megoldást jelenthet a telephely bekötéséhez, de elsősorban új építésű épületekben célszerű kiépíteni. Piacra lépnek a kisebb távolságra szélessávú átvitelt biztosító, vezeték nélküli rendszerek is, amelyekkel a végpont korlátozott mobilitása kiszolgálható. Ilyen a már ismert BLUETOOTH, és ilyen az FSO (FREE 2005 szeptember 17

Első Kötet Hírközlés SPACE OPTIC), amely pont-pont összekapcsolásra alkalmas a láthatóság határain beül. A keskenysávú mobil átvitel mellett, elterjed a 3G és később a 4G mobil átvitel is, amely szélessávú mobil internet lehetőséget nyújt. Emellett terjednek a vezeték nélküli WI-FI és WIMAX internet hozzáférési rendszerek is. Műholdas rendszerek (pl. a geo-stacionárius csomagkapcsolt VSAT rendszer) is kiegészítik a földi vezeték nélküli hálózatokat. Az egyre magasabb frekvenciatartományban használt, vezeték nélküli hozzáférések miatt egyre sűrűbb antennahálózatokra lesz szükség a nagyvárosokban és a nagy forgalmú területeken. A szélessávú rendszerek gyors, differenciált kiszolgálást és ezzel egyidejűleg olcsó, megosztott rendszereket tesznek lehetővé. Szélesebb körben lehetővé válik az egyedi igényre szabott kiszolgálás és árazás. A szélessávú mobil rendszerek kiterjesztik a helyfüggő szolgáltatások lehetőségét. Összekombinálhatók a digitális térképek és az információs szolgáltatások. Szélessávú hozzáférési hálózatok terjedésével a távközlésre informatikai- és információs szolgálatok, valamint távoktatási- és távmunka-szolgáltatások épülnek fel. A vezetékes-, a vezeték nélküli- és mobil szélessávú rendszerek kombinációja lehetővé teszi a mozgó munkahelyek ellátását internet kapcsolattal és közvetlen hozzáféréssel a cég-központok felé. 2.2.3 IP alapú távközlés és az új generációs hálózatok A hagyományos telefon (PSTN) HÁLÓZATOKKAL versenyeznek az Internet Protokoll (IP) alapú, csomagkapcsolt távközlési rendszerek. Általánossá válik az internet címtartományának szűkösségét feloldó IPV6 PROTOKOLL használata és elterjednek az ezen alapuló új szolgáltatások. Az IP alapú távközlés előretörésével a PSTN távközlési rendszerek előbb avulnának el erkölcsileg, mint a tervezett üzleti élettartamuk. A nagyobb távközlési hálózati szolgáltatók előremenekülnek az IP alapú távközlés felé, és új struktúrájú és új generációs hálózatokat hoznak létre a meglévő hálózat-elemeken, egyetlen hálózatba integrálva az összes korábbi hálózat funkcióját. Az így kiépülő hálózatokat nevezzük ÚJ GENERÁCIÓS HÁLÓZATOKNAK (NGN = NEXT GENERATION NETWORKS). Ezen új generációs hálózatok egyik leglényegesebb eleme a SOFTSWITCH, amely a hagyományos hálózatok kapcsoló funkcióját új módszerekre épülve látja el. Az új forgalomszervező eszköz használatával megőrizhetők a hálózatok legértékesebb elemei, a fizikai átviteli csatornák. A teljesen eltérő technológiai megoldás miatt mindez új szabályozási kérdéseket vet fel. 2005 szeptember 18

Első Kötet Hírközlés A kisebb és hagyományos technológiájú távközlési szolgáltatókat (pl. helyi telefontársaságokat) a már kiépített technológia fogva tarthatja az üzletágban alacsony profit mellett is. Mindez a vezetékes szolgáltatók közötti gazdasági szelekcióhoz vezet. 2.2.4 Interneten keresztüli távközlés és új üzleti modellek Az Internet terjedésével a távközlési szolgáltatásokat helyettesítendő az interneten keresztüli hang- kép- és video-átvitel is terjed. A forgalom megtartására vagy megszerzésére új üzleti modellek alakulnak ki: pl. havi fix díjas előfizetés egyre több beleértett (ingyenes) szolgáltatással; rendszeren belül ingyenes szolgáltatások és csak a kifelé irányuló hívásokat kell megfizetni; vagy reklámok által szponzorált távközlési szolgáltatások. Az IPV6 PROTOKOLL kiterjesztett multicast képességei miatt gyorsan terjedni fog az IPTV, amely fokozatosan versenyre kel a hagyományos televízióval. 2.2.5 Digitális műsorszórás és hatásai A digitális műsorszórás hatékonyabban használja ki a frekvenciasávokat, így kb. megnégyszerezi az átviteli csatornák számát. Az új technológia nemcsak új adóállomásokat, de új vevőkészülékeket is igényel. Az új technológia kétirányú kommunikációt is lehetővé tesz, ezért a vevőkészülékek interaktív kommunikációra is alkalmasak lesznek. A digitális műsorszórás elterjedésével a műsorszolgáltatási engedélyek elosztását más elvekre kell alapozni, hiszen már nem lehet hiányra vagy erős korlátosságra hivatkozni. A felhasználói végberendezések cseréjére várhatóan új ár-konstrukciók alakulnak ki, hogy felgyorsuljon a folyamat. A digitális műsor- és média-átvitelhez igazodva lecserélődnek a műsorszóró rendszerek és a felhasználói végkészülékek is. Az ellentétes irányú jelátvitel műsorszelekciós és műsorkereső funkciók beépítését is lehetővé teszi. A média-csatornák száma megnégyszereződik, így a műsorcsatornák specializálódni tudnak kisebb műsor-fogyasztó rétegekre. 2.2.6 Software rádió rendszerek A vezeték nélküli rádiós rendszerek és az Internet konvergenciájából alakult ki a software rádió (SDR SOFTWARE DEFINED RADIO). Az átviteli rendszer rádiófrekvenciás részében is digitális jelfeldolgozás történik, ami sokkal hatékonyabb, kódolt vezeték nélküli kommunikációt tesz lehetővé. A rádiós adó- és vevő-berendezések távolról is programozhatóvá válnak. Az 1998-ban kidolgozott technológia nemrég kezdett terjedni, és 2007-2010 körül várhatóan a 4G mobil kommunikáció 2005 szeptember 19