IKT-Revolution – wie sieht das Internet der

The Future of the Internet
Neue Anwendungsgebiete
für das Internet der Zukunft
6. Hessischer Breitbandgipfel
18. Juni 2015
CAIDA 2012
Einführung
Arthur D. Little hat in der Studie „Die Zukunft des Internets“ neue Anwendungsszenarien mit Unterstützung von Liberty Global untersucht
Zum Download auf:
www.adlittle.com
2
Einführung
Deutschland liegt hinter Ländern wie den Niederlanden, Lettland oder Rumänien
beim NGA (FTTB/H) Ausbau und Uptake – v.a. im semi-urbanen / ländlichen Bereich
Quelle: Prof. Dr. Gerpott (Mercator School of Management Duisburg/Essen), ZfTM
3
Einführung
Treibt netzbasierter Wettbewerb zwischen (V)DSL und Kabelnetzanbietern den
Ausbau von NGA?
Quelle: Prof. Dr. Gerpott (Mercator School of Management Duisburg/Essen), ZfTM
4
Das Internet ist im Wandel
Die explosionsartige Datenzunahme des Internets treibt alles an
Globales Internet, Januar 2000
220 Tausend IP Adressen1, 374 Tausend IP
Verbindungen, 5 Tausend verschiedene Netzwerke2
Globales Internet, Januar 2013
28 Millionen IP Adressen1, 23 Millionen IP
Verbindungen, 34 Tausend verschiedene Netzwerke2
Quelle: CAIDA, Ark, Copyright UC Regent, Arthur D. Little Analyse
Anmerkung: IPv4 AS core only; 1) 93,5% der weltweit routingfähigen Netzwerk-Präfixe; 2) AS: Autonome Systeme
5
Das Internet ist im Wandel
Das Internet hat sich von einer Daten-/Kommunikations- zu einer neuen Medienplattform entwickelt – höherer Traffic und größere Ungleichgewichte als Folge
Das Internet hat sich zu einer Medienplattform
entwickelt
% des Festnetz-Traffics zu Stoßzeiten (Beispiel Nordamerika)
3%
2%
2%
Kommunikation
Der Traffic steigt deutlich
Höhere
Bitrate
+43%
Jährliches
Traffic
Wachstum1
32%
43%
53%
Medien
62%
(gestreamt
oder
gepuffert
1-way)
5:1
In/Out Traffic
Ungleichgewicht2
Medien
68%
Daten
54%
45%
36%
Peer-To-Peer
Download
Daten
Kommunikation
2009
2010
2011
na
21%
33%
2012
33%
Downstream
Traffic
na
10%
11%
14%
Höhere Qualität
(z.B. höher Datendurchlauf, reduzierte Verzögerung)
Quelle: CISCO, Sandvine; Arthur D.Little Analyse
1) 2009-2012 CAGR; 2) Interviews
Kommunikation: Dienstleistungen von Anwendungen zur Verfügung gestellt (Skype, WhatsApp, iMessage, FaceTime,etc.); Daten: File sharing (Bit Torrent,
eDonkey, etc), Web browsing, soziale Netzwerke, Email, usw.; Medien: Audio oder Video gestreamt oder gepuffert (Netflix, nicht-lineare TV-Dienstleistungen)
6
Das Internet verbessert sich in vielen Dimensionen
Die Internet Geschwindigkeit steigt in allen Regionen weltweit
Globale Internet
Geschwindigkeit
Nordamerika
40
Mbps
31,3
30
20,2
36,1
Spitze
24,0
10
Mbps
40
40
30
30
4x
20
16,6
20
5,8
5,1
7,3
8,7
Ø
10
8,8
1,9
0
2010
2011
2012
0
2010
2013
Mittlerer Osten / Afrika
40
11,7
2,3
2011
2,9
2012
Mbps
40
11,5
10
2,5
0
2010
11,2
2,8
2011
12,9
16,2
6x
10
4,3
3,3
Ø
2013
2,8
2012
3,1
2013
0
2010
40
10
Ø
19,7
4x
4,9
5,9
7,1
2011
2012
2013
8,6
1,8
0
2010
12,2
2,0
2011
17,5
Spitze
7x
2,4
2012
2,6
2013
Ø
Mbps
30
15,8
31,4
Spitze
Asiatisch-pazifischer Raum
Mbps
20
7x
26,4
20
30
21,2
Spitze
Mbps
18,9
Spitze
Latein- und Südamerika
30
20
Europa
20
16,4
10
5,0
19,1
22,4
25,6
Spitze
4x
5,3
5,1
5,7
Ø
Ø
0
2010
2011
2012
2013
Quelle: Akamai, Arthur D. Little Analyse
7
Das Internet verbessert sich in vielen Dimensionen
Mehr und mehr Anwendungen benötigen höhere Qualität und uneingeschränkte
Bandbreite
Evolution der Bereitstellung durch das Internet
Uneingeschränkte
Kapazität
Download
Streaming
HD
2x HD
Bidirektionales
live Streaming
Unidirektionales
live Streaming
Ultra HD
HD
Beinahe-Echtzeit
Streaming
P2P
Anwendungen
Live Fußballspiele
Prime Time
Events
Höhere Qualität
(z.B. höher Datendurchlauf, reduzierte Verzögerung)
Quelle: Arthur D. Little Analyse
8
Was kommt als nächstes?
Für 2020 prognostizieren wir weiterhin massives Datenwachstum – weiterhin durch
Video getrieben und / oder durch IoT oder „Internet of Humans“
Internet Datenverkehr nach Applikationen
WIE SIEHT DIE ZUKUNFT 2020 AUS?
Andere
DNS
TELNET
E-mail
Andere
Video
P2P
Andere
Andere
Andere
1-way
Video
1-way
Video
Web
oder
oder
M2M
1-way
Video
1-way
Video
Web
FTP
E-mail
2000
2-way
Echtzeit
Video
1-way
Video
P2P
E-mail
Andere
IoT
M2M
P2P
FTP
1990
Andere
2010
Web
Data
Data
Data
E-mail
Web
Web
Web
“Internet
der
Dinge”
“Internet
der
Menschen”
HEUTE
“Alles wie
bisher, nur
mehr davon“
Quelle: Caida, CISCO, Arthur D. Little Analyse
9
Revolutionäre Anwendungen der Zukunft zeichnen sich ab: Internet der Menschen
Für das “Internet of Humans” entwickeln sich bereits viele Anwendungen
Beispiele faszinierender zukünftiger Anwendungen
Secure
Home Delivery
Remote caring
Ambient presence for telemedicine
Immersive Gaming
Ubiquitous HD
Videoconferencing
Advanced Collaboration at work
Source: Corning, Microsoft, Sprint, Arthur D. Little analysis
10
Revolutionäre Anwendungen der Zukunft zeichnen sich ab: Internet der Menschen
Beispiel: Google HelpOuts Per IP Videokommunikation helfen Menschen anderen
mit ihrer Expertise
Fallstudie: Google HelpOuts
Ist das die Entstehung einer
neuen Klasse multimedialer
Echtzeit-Kommunikation?
Quelle: Google HelpOuts Webseite
11
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Treiber von Ultrabreitband sind heutzutage wohlbekannt. Es gibt keinen Grund an
der Notwendigkeit von Ultrabreitband Konnektivität zu zweifeln
Die fünf Nachfragetreiber nach Ultrabreitband
2
1
Nachfrage nach
Ultrabreitband
Gleichzeitigkeit
=
3
Bildschirmauflösung
x
Bildschirmgröße
x
• Mehrere Bildschirme pro Person
x
4
5
On-demand/
Interaktives/
Streaming/
Cloud
Quality on
demand/
Erfolgsentscheidend
• Viele Video
Angebote
x
• Viele Video
Angebote
Internet als Video Plattform
Internet als erfolgsentscheidende Plattform
Quelle: Arthur D. Little
12
Ultrabreitband Nachfragetreiber
„Gleichzeitigkeit“ treibt den Bedarf nach superschnellen Breitbandverbindungen in
Haushalten
Unser Zuhause ist „connected“ – vielfach
2 Mbps
IP Telefon
0,5 Mbps
6 Mbps
Two-party
Videoconference
Peer to Peer
3 Mbps
0,5 Mbps
0,5 Mbps
Home Monitoring
0,5 Mbps
3 Mbps
Online Video Game
5 Mbps
6 Mbps
2 Mbps
Browsing
5 Mbps
5 Mbps
HD VOD
1 Mbps
10 Mbps
1 Mbps
22 Mbps
Upload
Gesamt
2 x HD TV
20 Mbps
50 Mbps
Festnetz-/MobilKonvergenz
1 Mbps
Annahme: Gleichzeitige Nutung
Download
Quelle: Arthur D. Little
13
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Ultra-HD (4k) ist da – jetzt auch zu leistbaren Preisen (8k in Japan bereits verfügbar)
Bildschirmauflösung
4K
-95%
-85%
-78%
480p
720p
1080p
4k x 2k (4096 x 2160
Quelle: DisplaySearch, The Wall Street Journal, Arthur D. Little Analyse
14
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Der nächste Bildschirm wird größer sein als 50 Zoll..
Ultrabreite Bildschirme (oder kombinierbare Bildschirme)
Telepräsenz
80’’-150’’ Bildschirmpanele
Umgebungspräsenz
Wandfüllendes Panel
bestehend aus mehreren
angrenzenden Bildschirmen
Quelle: Arthur D. Little Analyse
15
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Nach UHD/4k TV kommen schon nächste Entwicklungen wie z.B. Ultra-Short-Throw
Projektoren
Ultra-Short-Throw-Projektor
Sony
Quelle: Sony, Arthur D. Little Analyse
16
Ultrabreitband Nachfragetreiber
…Vorsicht, Anwendungsfälle können sehr unterschiedlich und schwer zu verstehen
sein (für ein 4k TV Gerät muss man die Einrichtung zu Hause anpassen!)
Neue Anwendungsfälle
Sony
Quelle: Sony, Arthur D. Little Analyse
17
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Video online Services vermehren sich stark…
Beliebte Videoservices
Geschwindigkeitsanforderungen beliebter Video Apps
Service
Bandbreite (Mbps)
Netflix HD
2.6-3.8
Netflix SD
0.375-1.5
BBC iPlayer
0.8-3.2
Hulu
0.48-0.7
M6 Replay HD
>1
Quelle: Arthur D. Little, Exane BNP Paribas
18
Ultrabreitband Nachfragetreiber
Die durchschnittliche Internetgeschwindigkeit global reicht für aktuelle und neue
(UHD) Anwendungen nicht aus
Globale Internetgeschwindigkeit vs.
Geschwindigkeitsanforderungen von Videoapplikationen
Notwendige Bandbreite von Video Apps
(Mbps)
22,0
(Mbps)
18,9
20
Höchstgeschw.
29%
15
10,0
10
5,0
5
3,3
20%
speed
ØAvg
Geschw.
0
2010
1,2
2,5
0,4
2011
2012
2013
SD Video
HD Video
Bis jetzt
4k-UltraHD
Streaming
(MPEG5)
4k-UltraHD
Echtzeit
Streaming
Neu am Markt
Quelle: Akamai, Arthur D. Little Analyse
19
Neue Bereitstellungs-Funktionen
Die Internet-Plattform ist komplex und besteht aus viel mehr als nur der letzten
Meile
Upstream
Downstream
IP Zusammenschaltung
[Schnittstelle zwischen zwei
Netzwerken]
[Internet]
IP Transit und/oder Peering
Aggregation auf
dritter Ebene
[Heimnetzwerk]
Aggregation auf
zweiter Ebene
Aggregation auf
erster Ebene
IP-Router
Inhalte
IP-Router
IP
router
IP-Router
ContentDeliveryNetzwerk
IP-Router
Gemeinsam
genutzte
Kapazität
Internetsegment
Gemeinsam
genutzte
Kapazität
Kernsegment
Gemeinsam
genutzte
Kapazität
Dedizierte oder
gemeinsam
genutzte
Kapazität
Zugangssegment
20
Neue Bereitstellungs-Funktionen
WebPlayer sind bereit, für geringere Latenz zu zahlen!
Die Auswirkung von Internetleistung auf eCommerce
Konversionsrate
sinkt, während Ladezeit
auf 4s ansteigt
[Referenzfall]
%
18%
16%
Auswirkungen von 1s Verzögerung
Besuchte Seiten
Konversionsrate Kundenzufriedenheit
14%
- 61%
-7%
11%
-11%
8%
-16%
6%
- 43%
- 40%
2%
- 8%
<1sec
<2sec
<3sec
<4sec
<5sec
2%
<6sec
…Wie sind Umsätze der größten Akteure betroffen?
+ 5% für 2s
Verringerung der
Verzögerung
<7sec
Ladezeit Webseite
Konversionsrate (%)
Verteilung der Ladezeit
von Webseiten (%)
+10% für
Verringerung der
Verzögerung um 1s
+ 12% durch
Verringerung
von 6s auf 1,2s
Verzögerung
Quelle: Arthur D. Little Schätzungen auf Basis der Walmart Fallstudie und verschiedener öffentlicher Quellen
21
Neue Bereitstellungs-Funktionen
Neue Anwendungen benötigen mehr als nur „ausreichende“ Geschwindigkeit – es
entwickeln sich viele Ansätze, um die Einschränkungen des Internets zu umgehen
Anforderungen von Anwendungen über „Geschwindigkeit” hinaus
Neue Verbindungsmethoden der
größten CAPs2
Leistung (Latenz)
Email &
Kalender
CRM
Zahlungen &
Transaktionen
Private
Cloud
Vereinheitlichte
Kommunikation
Analytik
HRM
ERP
Finanz-/
Rechnungswesen
Virtuelle
Desktops
Netzwerkspeicher
Public
Cloud
Gaming
Video &
Livestreaming
Tests &
Entwicklung
Web
Browsing
Dokumenten
Management
Black Box
Handel
Black Box
trading
(M2M)
Verfügbarkeit
Global Caches
Datensicherung/
Wiederherstellung
Open Connect
Verkürzung der Wege
Direct Connect
<80ms
<40ms
<20ms
<1ms
Latenzanforderungen1
Quelle: Interxion, Arthur D. Little Analyse
1) Verzögerung der Umlaufsignale
Umgehung des Internets
2) CAPs = Content & application providers
22
Neue Bereitstellungs-Funktionen
Neue Horizonte für die weitere Entwicklung des Internets sind in Sichtweite
Erwartete Entwicklung der Anforderungen an das Internet
Horizont 2020
“Stabilisierung von
Anwendungsdurchsatz
und Qualität nach Bedarf“
Horizont 2015
Horizont 2010
Horizont 2005
„Aufkommen von Breitband und Ultrabreitband
Download-Bitraten“
• Neue Zugangstechnologien
ermöglichen insbesondere bei
Downloads höhere Bitraten
Wichtigster Parameter:
•
Download Bitrate
Quelle: Arthur D. Little Analyse
„Weg von Bitraten, hin
zum Anwendungsdurchsatz“
• Anwendungsdurchsatz
wird wichtiger durch die
enge Verknüpfung mit
dem Nutzungserlebnis
(QoE1) und dessen
wirtschaftl. Auswirkungen
Wichtigste Parameter:
•
Download Bitrate,
Latenzzeit
„Aufkommen
von Uploads“
• Je mehr Nutzer eigene
Inhalte erstellen, desto
mehr Upload Kapazität
wird benötigt; Entwicklung
verstärkt durch die
Verbreitung von Videokonferenzen und online
“Crowdworking”
Wichtigste Parameter:
•
Download und Upload
Bitrate, Latenzzeit
• Erfolgsentscheidende
Anwendungen (“Internet
der Dinge” und “Internet
der Menschen”)
benötigen spezifische
Transport
Funktionalitäten (wie sie
vom B2B Segment
nachgefragt werden)
Wichtigste Parameter:
•
Download und Upload
Bitrate, Latenzzeit, Jitter,
Paketverlust, Sicherheit,
Verfügbarkeit
1) Quality of Experience
23
Aktuelles in Deutschland
Gibt es einen „Breitband-Ruck“ in Deutschland?
4 Mrd+ EUR
Subventionen?
Anstehendes
Juncker
Programm
4+ Mrd EUR Erlös der aktuellen 700/900/1800 MHz Auktion sollen für „Digitalisierung“ bereitgestellt
werden – zur je hälftigen Vergabe durch Bund und Länder (nach Abzug DVBT-2 Umstellungskosten)
Bayern subventioniert schon mit rund 2 Mrd EUR
Kleinere Subventionstöpfe bestehen
Die EU Commission ist in fortgeschrittenem Arbeitsstadium, um einen für die Unterstützung von schnellem
Breitband dedizierten Fonds aufzusetzen
Die EU erhofft sich einen starken Multiplikatoreffekt, d.h. Ko-Investment mit Infrastrukturfonds, TKBetreibern, Kommunen, Energieversorgern etc.
Diskussion in Deutschland: Kann VDSL unterstützt werden?
UnitedInternet/Versatel entwickelt sich zu einem stärkeren Breitbandanbieter/Service Provider
Neue Wettbewerber?
Unternehmen wie Deutsche Glasfaser (niederländisch) bauen in 100+ Projekten erfolgreich Glasfaser in
ländlichen Regionen aus (sobald 40% der Haushalte unterschreiben)
Alle großen TK-Anbieter DTAG/Vodafone/Telefonica O2 wollen digitale Dienste massiv treiben
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1
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