近日,在華為和中國移動舉辦的5G-Advanced創新產業峰會上,華為常務董事、ICT產品與解決方案總裁汪濤從6個方面解析了華為在5．5G技術演進的方向,其中第三個方向是“一張網絡支撐全場景物聯,構筑千億物聯基石”,提出了面向無源物聯網的技術演進設想。
無源物聯網技術確實能夠涵蓋千億級物聯網節點,業界針對無源物聯網的研究一直持續進行著,不過要在5G這張蜂窩網絡上實現對無源物聯的支持,卻是一項極具挑戰的課題,同時也將5G連接能力擴展到更大范圍的物理世界中。
一張蜂窩網絡連接千億級終端,關鍵點在無源物聯網
汪濤在演講中提出:5G網絡也需要持續增強更好地支撐物聯,滿足未來承載千億連接的需求。這就要求5G網絡能支撐不同速率檔位的物聯類型,匹配行業差異化需求;此外,當前大量的物聯應用基于無源聯接,如何通過網絡化的技術提升無源物聯的識別率、覆蓋范圍、定位精度是5G網絡未來的創新方向,這需要產業合作伙伴共同定義標準并構筑產業鏈。
各位從業者非常熟悉的是,蜂窩網絡對于物聯網的支持,主要分為3個不同速率檔位,即高速物聯、中速物聯和窄帶物聯,其中高速物聯主要通過4G Cat．4+和5G eMBB來承載,中速物聯目前主要以來4G Cat．1來承載,窄帶物聯主要由NB-IoT來承載。
針對低(di)速(su)(su)物(wu)聯的(de)NB-IoT,面對的(de)是近百億(yi)(yi)級的(de)低(di)功耗(hao)物(wu)聯網節點,這一觀點已(yi)經深入人(ren)心;中速(su)(su)率和高速(su)(su)率蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)網絡能夠帶(dai)來(lai)(lai)的(de)物(wu)聯網連接規(gui)模(mo)遠低(di)于低(di)速(su)(su)物(wu)聯連接規(gui)模(mo)。因此,依靠這3個不同速(su)(su)率檔(dang)位的(de)蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)網絡技術,僅能支撐起(qi)100億(yi)(yi)級物(wu)聯網連接。在本次峰會(hui)上(shang),華(hua)為在以上(shang)三類蜂(feng)(feng)窩(wo)(wo)物(wu)聯網基(ji)礎上(shang),提出(chu)了無(wu)源(yuan)物(wu)聯這一類別,無(wu)源(yuan)物(wu)聯正是千億(yi)(yi)級物(wu)聯網連接的(de)主要來(lai)(lai)源(yuan)。
眾所周知,NB-IoT針對的是大量僅發送低頻、小數據包但供電不方便的場景,水氣表、環境監測、消防煙感等都是NB-IoT能夠發揮作用的場景,不過NB-IoT模組還是需要一個小型的電池來供電,通過低功耗的設計,可以做到數年甚至10年不用更換電池,達到無需值守的目標。然而,還有海量物理終端由于本身條件的限制,可能連小型電池供電的條件都不具備,或者有廉價成本的限制,比如一些快消品、物流包裹、產品外包裝、倉庫貨物盤點等,這些構成了千億級無源物聯網節點。例如,每年動輒數百億的服裝鞋帽、快遞包裹,每個都用類似NB-IoT的方案顯然并不現實,需要無源物聯網方案。
無源物聯網是從目前大量使用并成熟的RFID標簽中得出的啟發。在過去十多年時間中,RFID技術得到大范圍普及,在零售、醫療、物流、制造等行業廣泛使用,每年可新增百億級連接。英國市場研究公司IDTechEx曾發布數據顯示,2019年全球RFID標簽的銷售量達到210億個,而2018年這一數字為175億個,銷量大部分增長來自無源RFID標簽。可見,無源RFID標簽很容易達到千億級連接。
當然,RFID本身有一些局限性,例如傳輸距離短、對專用讀寫器的高度依賴等,若能實現蜂窩網絡支持無源物聯,則將打破這些局限,擴大蜂窩網絡對物聯網的支持。華為在5．5G愿景中提出Passive IoT的方向,就是要將RFID所支持的場景傳輸距離由10米級別擴大到百米級別,砍掉專用的讀寫器,讓終端可以直接回傳給蜂窩網關類節點。
今年4月,3GPP正式將5G演進的名稱確定為5G-Advanced,并決定5G-Advanced將從R18開始。上月,3GPP組織了R18潛在研究方向討論會,其中有不少關于物聯網的增強,若Passive IoT能夠納入R18的研究項目中,筆者認為在數年后將產生比NB-IoT更大的社會效應。
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