Das AIoT Research Institute hat einen Bericht zum Thema Mobilfunk-IoT veröffentlicht: „Cellular IoT Series LTE Cat.1/LTE Cat.1 bis Market Research Report (2023 Edition)“. Angesichts der aktuellen Verschiebung der Branchenmeinung zum Mobilfunk-IoT-Modell vom „Pyramidenmodell“ zum „Ei-Modell“ legt das AIoT Research Institute seine eigene Sichtweise dar:
Laut AIoT ist das „Ei-Modell“ nur unter bestimmten Bedingungen gültig und bezieht sich auf den aktiven Kommunikationsteil. Bezieht man das passive IoT, das ebenfalls von 3GPP entwickelt wird, in die Diskussion ein, folgt die Nachfrage nach Kommunikations- und Konnektivitätstechnologie für vernetzte Geräte im Allgemeinen immer noch dem Gesetz des „Pyramidenmodells“.
Standards und industrielle Innovationen treiben die rasante Entwicklung des zellularen passiven IoT voran
Beim passiven IoT sorgte die traditionelle passive IoT-Technologie bei ihrem Erscheinen für Aufsehen, da sie keine Stromversorgung benötigt und den Anforderungen vieler stromsparender Kommunikationsszenarien gerecht wird. RFID, NFC, Bluetooth, WLAN, LoRa und andere Kommunikationstechnologien bieten passive Lösungen. Passives IoT auf Basis des Mobilfunknetzes wurde erstmals im Juni letzten Jahres von Huawei und China Mobile vorgestellt und war damals auch als „eIoT“ bekannt. Das Hauptziel von „eIoT“ ist die RFID-Technologie. Es versteht sich von selbst, dass eIoT eine breitere Anwendungsabdeckung, geringere Kosten und einen geringeren Stromverbrauch bietet, standortbasierte Funktionen unterstützt, lokale/weite Netzwerke ermöglicht und so die meisten Mängel der RFID-Technologie ausgleicht.
Normen
Der Trend zur Kombination von passivem IoT und Mobilfunknetzen hat immer mehr Aufmerksamkeit erhalten, was zur schrittweisen Entwicklung der entsprechenden Standardforschung geführt hat, und die entsprechenden Vertreter und Experten von 3GPP haben bereits mit der Forschungs- und Standardisierungsarbeit zum passiven IoT begonnen.
Die Organisation wird Cellular Passive als Vertreter der neuen passiven IOT-Technologie in das 5G-A-Technologiesystem übernehmen und voraussichtlich den ersten zellularnetzbasierten passiven IOT-Standard in der Version R19 bilden.
Chinas neue passive IoT-Technologie befindet sich seit 2016 in der Standardisierungsphase und beschleunigt derzeit die Bemühungen, die Oberhand über neue Standards für passive IoT-Technologie zu gewinnen.
- Im Jahr 2020 wurde im TC10 das erste inländische Forschungsprojekt zu neuer passiver Mobilfunktechnologie, „Forschung zu den Anforderungen passiver IoT-Anwendungen auf Basis der Mobilfunkkommunikation“, unter der Leitung von China Mobile im CCSA und der damit verbundenen Arbeit zur Festlegung technischer Standards durchgeführt.
- Im Jahr 2021 wurde das von OPPO geleitete und von China Mobile, Huawei, ZTE und Vivo mitwirkende Forschungsprojekt „Environmental Energy Based IoT Technology“ im Rahmen von 3GPP SA1 durchgeführt.
- Im Jahr 2022 schlugen China Mobile und Huawei ein Forschungsprojekt zum zellularen passiven IoT für 5G-A im 3GPP RAN vor, womit der internationale Standardisierungsprozess für zellulares passives IoT eingeleitet wurde.
Industrielle Innovation
Die globale neue Branche des passiven IoT steckt derzeit noch in den Kinderschuhen, und chinesische Unternehmen sind treibende Kräfte bei der industriellen Innovation. Im Jahr 2022 brachte China Mobile das neue passive IoT-Produkt „eBailing“ auf den Markt. Es verfügt über eine Erkennungsreichweite von 100 Metern für ein einzelnes Gerät, unterstützt gleichzeitig die kontinuierliche Vernetzung mehrerer Geräte und kann für die integrierte Verwaltung von Gegenständen, Vermögenswerten und Personen in mittelgroßen und großen Innenräumen eingesetzt werden. Es ermöglicht die umfassende Verwaltung von Gütern, Vermögenswerten und Personal in mittelgroßen und großen Innenräumen.
Anfang dieses Jahres hat Smartlink auf Grundlage der selbst entwickelten Pegasus-Serie passiver IoT-Tag-Chips erfolgreich den weltweit ersten passiven IoT-Chip und die Intermodulation der 5G-Basisstationskommunikation realisiert und damit eine solide Grundlage für die spätere Kommerzialisierung der neuen passiven IoT-Technologie gelegt.
Herkömmliche IoT-Geräte benötigen Batterien oder Netzteile für die Kommunikation und Datenübertragung. Dies schränkt ihre Einsatzmöglichkeiten und Zuverlässigkeit ein und erhöht gleichzeitig die Gerätekosten und den Energieverbrauch.
Passive IoT-Technologie hingegen reduziert Gerätekosten und Energieverbrauch erheblich, indem sie die Funkwellenenergie der Umgebung für Kommunikation und Datenübertragung nutzt. 5.5G wird die passive IoT-Technologie unterstützen und ein breiteres und vielfältigeres Spektrum an Anwendungsszenarien für zukünftige groß angelegte IoT-Anwendungen ermöglichen. Beispielsweise kann passive IoT-Technologie in Smart Homes, Smart Factories, Smart Cities und anderen Bereichen eingesetzt werden, um eine effizientere und intelligentere Geräteverwaltung und -dienste zu ermöglichen.
Beginnt das zellulare passive IoT, den Markt für kleine drahtlose Geräte zu erobern?
In Bezug auf die technologische Reife kann das passive IoT in zwei Kategorien unterteilt werden: ausgereifte Anwendungen, die durch RFID und NFC repräsentiert werden, und theoretische Forschungsansätze, die Signalenergie von 5G, Wi-Fi, Bluetooth, LoRa und anderen Signalen sammeln, um Terminals mit Strom zu versorgen.
Auch wenn zellulare passive IoT-Anwendungen auf Basis von Mobilfunktechnologien wie 5G noch in den Kinderschuhen stecken, sollte ihr Potenzial nicht ignoriert werden, und sie bieten zahlreiche Vorteile in der Anwendung:
Erstens unterstützt es größere Kommunikationsdistanzen. Traditionelle passive RFID über eine größere Entfernung, wie zum Beispiel Dutzende von Metern, dann kann die vom Leser abgegebene Energie aufgrund von Verlusten das RFID-Tag nicht aktivieren, und passives IoT basierend auf 5G-Technologie kann eine große Entfernung von der Basisstation sein
erfolgreiche Kommunikation.
Zweitens kann es komplexere Anwendungsumgebungen bewältigen. In der Realität weisen Metall und Flüssigkeiten eine größere Auswirkung auf die Signalübertragung auf. Das passive Internet der Dinge, das auf der 5G-Technologie basiert, kann in praktischen Anwendungen eine starke Entstörungsfähigkeit zeigen und die Erkennungsrate verbessern.
Drittens: Eine umfassendere Infrastruktur. Für zellulare passive IoT-Anwendungen ist kein zusätzlicher dedizierter Leser erforderlich, sondern sie können das vorhandene 5G-Netzwerk direkt nutzen. Im Vergleich zu herkömmlichen passiven RFID-Chips, die für Leser und andere Geräte erforderlich sind, ist die Anwendung bequemer.
da auch die Infrastrukturinvestitionskosten des Systems einen größeren Vorteil haben.
Aus Anwendungssicht kann das C-Terminal beispielsweise für die Verwaltung persönlicher Vermögenswerte und andere Anwendungen eingesetzt werden. Das Etikett kann direkt auf den persönlichen Vermögenswerten angebracht werden, wo eine Basisstation aktiviert und in das Netzwerk eingebunden werden kann. B-Terminal-Anwendungen finden in Lagerhaltung, Logistik usw. statt.
Asset-Management usw. sind kein Problem, wenn der zellulare passive IoT-Chip mit allen Arten von passiven Sensoren kombiniert wird, um mehr Arten von Daten (z. B. Druck, Temperatur, Wärme) zu sammeln, und die gesammelten Daten werden über die 5G-Basisstationen in das Datennetzwerk weitergeleitet,
Dies ermöglicht ein breiteres Spektrum an IoT-Anwendungen. Dabei gibt es eine große Überschneidung mit anderen bestehenden passiven IoT-Anwendungen.
Aus Sicht der industriellen Entwicklung steckt das zellulare passive IoT zwar noch in den Kinderschuhen, doch die Entwicklungsgeschwindigkeit dieser Branche war stets erstaunlich. Aktuellen Nachrichten zufolge sind einige passive IoT-Chips auf den Markt gekommen.
- Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben die Entwicklung eines neuen Chips angekündigt, der das Terahertz-Frequenzband nutzt. Der Chip dient als Wake-up-Empfänger, sein Stromverbrauch beträgt nur wenige Mikrowatt und kann den effektiven Betrieb von Miniatursensoren weitgehend unterstützen.
Erweiterung des Anwendungsbereichs des Internets der Dinge.
- Basierend auf der selbst entwickelten Pegasus-Serie passiver IoT-Tag-Chips hat Smartlink erfolgreich die weltweit erste Kommunikationsverbindung zwischen passivem IoT-Chip und 5G-Basisstation realisiert.
Abschließend
Es gibt Aussagen, dass das passive Internet der Dinge trotz der Entwicklung von Hunderten von Milliarden von Verbindungen in der aktuellen Situation langsamer zu werden scheint, was zum einen auf die Einschränkungen der adaptiven Szene zurückzuführen ist, einschließlich Einzelhandel, Lagerhaltung, Logistik und anderen vertikalen
Anwendungen wurden an der Börse gelassen; der zweite Grund sind die traditionellen passiven RFID-Kommunikationsentfernungsbeschränkungen und andere technologische Engpässe, die die Ausweitung eines breiteren Anwendungsspektrums erschweren. Mit der Hinzufügung der Mobilfunkkommunikation
Technologie könnte diese Situation möglicherweise schnell ändern und ein diversifizierteres Anwendungsökosystem entwickeln.
Veröffentlichungszeit: 21. Juli 2023