Завдяки технології OPPO, IoT-пристрої отримуватимуть енергію від Bluetooth, Wi-Fi тощо

Найближчим часом IoT-пристрої зможуть отримувати енергію безпосередньо від Bluetooth сигналів, Wi-Fi та мобільного телефону. Це призведе до зменшення розміру IoT-пристроїв, до покращення їхньої довговічності та зниження вартості. Електронні мітки застосовуються для пошуку предметів без заміни або підзарядки батареї. Кожен перелітний птах, що перебуває під загрозою зникнення, буде оснащений пристроями відстеження на великі відстані. Кількість використаних батарейок буде значно зменшено. Це футуристичні сцени, описані в офіційному документі OPPO про зв’язок з нульовим енергоспоживанням («Zero-Power Communication»).

Мітки з нульовим енергоспоживанням можуть бути прикріплені до предметів, що легко втрачаються, що дозволяє легко знаходити їх на великій відстані без заміни батарейки

Сьогодні Дослідницький інститут компанії OPPO офіційно випустив новий технічний документ «Зв’язок із нульовим енергоспоживанням» («Zero-Power Communication» white paper). У статті розглянуто технічне позиціонування технології зв’язку з нульовим енергоспоживанням у контексті поточного незадоволеного попиту у сфері IoT. А також описується майбутня дорожня карта для розвитку технології у співіснуванні з іншими комунікаційними системами майбутнього.

IoT-пристрої з нульовим енергоспоживанням мають чудові характеристики, як-от відсутність батарей, висока компактність, низьке енергоспоживання і низька вартість

Більшість портативних електронних пристроїв сьогодні використовують, як джерело живлення, акумулятори. Хоча за минулі роки технологія пройшла довгий шлях розвитку, нинішня технологія виробництва та використання батарей все ще становить значну проблему з погляду загального розміру, вартості виробництва, терміну служби, простоти використання та екологічності самих батарей. Zero-Power Communications (Технологія зв’язку з нульовим енергоспоживанням) дозволяє уникнути необхідності в батареях завдяки використанню радіочастотної енергії навколишнього середовища для вироблення енергії. Це дозволяє створювати дуже компактні, ефективні та недорогі пристрої. Такі властивості мають переваги в комерційних додатках, як-от зберігання, логістика і сільське господарство. А також у Iot пристроях, розробках для розумних будинків та інших сучасних споживчих додатках.

«Від першого до четвертого покоління мобільних телекомунікаційних технологій телекомунікаційна галузь пройшла через чотири технологічні стрибки. Від аналогового до цифрового, потім до передачі даних і, нарешті, широкосмугового зв’язку. Кожен із цих стрибків був покликаний забезпечити більш високу швидкість передачі даних. Однак, у наступному десятилітті, дивлячись на технологію 5G і навіть далі, ми більше не вважаємо, що передача даних буде важливим фактором у телекомунікаційних технологіях. Натомість ми вважаємо, що технології повинні розвиватися, щоб забезпечити більшу зручність та стійку цінність для суспільства в цілому. Технологія Zero-Power Communications (Технологія зв’язку з нульовим енергоспоживанням) пропонує виробникам електроніки можливість відмовитися від акумуляторів у своїх продуктах, скоротивши витрати і знизивши негативний вплив на навколишнє середовище. Таким чином, зв’язок з нульовим енергоспоживанням є одним із наших основних напрямків при переході до покоління B5G/6G».

Генрі Танг, головний науковий співробітник OPPO з 5G

Технологія пасивного зв’язку вже існує сьогодні у технології радіочастотної ідентифікації (RFID). Однак, нинішня технологія страждає від таких проблем, як-от короткі відстані зв’язку, низька ефективність та мала ємність системи. Це створює значні проблеми при застосуванні технології RFID у специфічних або складних додатках, як-от промислові сенсорні мережі, недорога та високопродуктивна логістика та зберігання, недорогі та малопотужні «розумні будинки» та мініатюрні носимі технології.

На відміну від традиційного методу, пристрої з нульовим енергоспоживанням можуть використовувати як джерело енергії навколишні радіосигнали. Вони передаються з таких джерел, як телевежі, FM-радіовежі, базові станції стільникового зв’язку та точки доступу Wi-Fi (AP). Після збору енергії з радіохвиль пристрій може модулювати навколишні радіосигнали своєю власною інформацією. А також передавати ці сигнали назовні через процес, відомий як зворотне випромінювання. При проєктуванні мереж зв’язку нульової потужності необхідно враховувати співіснування систем зв’язку нульової потужності та систем 4G/5G, крім діапазонів, що не ліцензуються і ліцензуються.

Система зв’язку з нульовим енергоспоживанням може бути побудована в рамках, що використовують стільниковий зв’язок, двосторонній зв’язок або те й інше в гібридному режимі. Системи зв’язку з нульовим енергоспоживанням на основі стільникового зв’язку найкраще підходять для програм промислових сенсорних мереж. Наприклад, додатків, де пристрої можуть бути розгорнуті в екстремальних умовах, де кількість пристроїв в мережі велика. Або де витрати на розгортання та обслуговування традиційних активних пристроїв високі. З іншого боку, підхід на основі двостороннього зв’язку більше підходить для недорогого зв’язку на коротких відстанях. Наприклад, для носимих пристроїв або технологій розумного будинку, де пристрої також можуть використовуватися для обробки отриманих даних. Гібридний підхід, що використовує як стільникові, так і двосторонні методи зв’язку, дозволить розробникам залучити більше програм, які б використовували системи зв’язку з нульовим енергоспоживанням.

Зв’язок з нульовим енергоспоживанням в основному використовує технології збору радіочастотної енергії, зворотного розсіювання та обчислень з низьким енергоспоживанням

OPPO вже успішно побудувала свою власну систему зв’язку з нульовим енергоспоживанням. А також продемонструвала, що ця концепція – життєздатний підхід до майбутніх мереж зв’язку. Крім власних інновацій, OPPO також відіграє провідну роль у просуванні стандарту Zero-Power Communication. Включно з пропозицією дослідницьких проєктів Zero-Power Communication у 3GPP та представленням своїх результатів на галузевих конференціях, як-от FuTURE та ICCC. На семінарі IMT-2030 6G Vision у вересні 2021 року компанія OPPO ініціювала та організувала Форум зв’язку з нульовим енергоспоживанням. Було запрошено наукові та промислові організації для обговорення додатків, технічних вимог та ключових технологій зв’язку з нульовим енергоспоживанням. OPPO вважає, що зв’язок з нульовим енергоспоживанням співпрацюватиме з іншими ключовими технологіями, як-от інтелектуальні поверхні, що реконфігуруються, симбіотичне радіо, неортогональний множинний доступ (NOMA) і штучний інтелект, щоб розкрити весь потенціал 6G.

Компанія OPPO представила два технічні документи, щоб продовжити дослідження в галузі передових комунікаційних технологій

Перед випуском офіційного документа про зв’язок з нульовим споживанням енергії («Zero-Power Communication») компанія OPPO також опублікувала офіційний документ про 6G – 6G AI-Cube Intelligent Networking («Інтелектуальна 6G мережа AI-Cube»), продовжуючи дослідження у галузі передових технологій зв’язку. Відповідно до місії бренду «Технології для людства, доброта для світу», OPPO планує випустити комерційну технологію зв’язку з нульовим енергоспоживанням протягом наступних 3-5 років, продовжуючи створювати розумніші, зручніші та екологічніші системи зв’язку.