近日,在華為和中國移動舉辦的5G-Advanced創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)峰會上,華為常務董事、ICT產(chǎn)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(shù)演進的方向,其中第三個方向是“一張網(wǎng)絡(luò)支撐全場景物聯(lián),構(gòu)筑千億物聯(lián)基石”,提出了面向無源物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)演進設(shè)想。
無源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)確實能夠涵蓋千億級物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,業(yè)界針對無源物聯(lián)網(wǎng)的研究一直持續(xù)進行著,不過要在5G這張蜂窩網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)對無源物聯(lián)的支持,卻是一項極具挑戰(zhàn)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(wǎng)絡(luò)連接千億級終端,關(guān)鍵點在無源物聯(lián)網(wǎng)
汪濤在演講中提出:5G網(wǎng)絡(luò)也需要持續(xù)增強更好地支撐物聯(lián),滿足未來承載千億連接的需求。這就要求5G網(wǎng)絡(luò)能支撐不同速率檔位的物聯(lián)類型,匹配行業(yè)差異化需求;此外,當前大量的物聯(lián)應用基于無源聯(lián)接,如何通過網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)提升無源物聯(lián)的識別率、覆蓋范圍、定位精度是5G網(wǎng)絡(luò)未來的創(chuàng)新方向,這需要產(chǎn)業(yè)合作伙伴共同定義標準并構(gòu)筑產(chǎn)業(yè)鏈。
各位從業(yè)者非常熟悉的是,蜂窩網(wǎng)絡(luò)對于物聯(lián)網(wǎng)的支持,主要分為3個不同速率檔位,即高速物聯(lián)、中速物聯(lián)和窄帶物聯(lián),其中高速物聯(lián)主要通過4G Cat．4+和5G eMBB來承載,中速物聯(lián)目前主要以來4G Cat．1來承載,窄帶物聯(lián)主要由NB-IoT來承載。
針對低速物聯(lián)的NB-IoT,面對的是近百億級的低功耗物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點,這一觀點已經(jīng)深入人心;中速率和高速率蜂窩網(wǎng)絡(luò)能夠帶來的物聯(lián)網(wǎng)連接規(guī)模遠低于低速物聯(lián)連接規(guī)模。因此,依靠這3個不同速率檔位的蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù),僅能支撐起100億級物聯(lián)網(wǎng)連接。在本次峰會上,華為在以上三類蜂窩物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上,提出了無源物聯(lián)這一類別,無源物聯(lián)正是千億級物聯(lián)網(wǎng)連接的主要來源。
眾所周知,NB-IoT針對的是大量僅發(fā)送低頻、小數(shù)據(jù)包但供電不方便的場景,水氣表、環(huán)境監(jiān)測、消防煙感等都是NB-IoT能夠發(fā)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(shè)計,可以做到數(shù)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(chǎn)品外包裝、倉庫貨物盤點等,這些構(gòu)成了千億級無源物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點。例如,每年動輒數(shù)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(xiàn)實,需要無源物聯(lián)網(wǎng)方案。
無源物聯(lián)網(wǎng)是從目前大量使用并成熟的RFID標簽中得出的啟發(fā)。在過去十多年時間中,RFID技術(shù)得到大范圍普及,在零售、醫(yī)療、物流、制造等行業(yè)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(fā)布數(shù)據(jù)顯示,2019年全球RFID標簽的銷售量達到210億個,而2018年這一數(shù)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(xiàn)蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持無源物聯(lián),則將打破這些局限,擴大蜂窩網(wǎng)絡(luò)對物聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)關(guān)類節(jié)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(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的增強,若Passive IoT能夠納入R18的研究項目中,筆者認為在數(shù)年后將產(chǎn)生比NB-IoT更大的社會效應。
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