#物聯網IoT #無線通訊 #WiFi #機器通訊M2M
【不只乙太網&蜂巢通訊,Wi-Fi 也開通「窄頻」專用道了!】
Wi-Fi 是當今最普遍的無線網路通訊協定,承載了超過一半的互聯網流量。儘管 Wi-Fi 4/5/6 無處不在,但物聯網 (IoT) 的快速發展,迫使人們重新思考傳統 Wi-Fi 揭示技術差距,重新定義 802.11 協定在當今超低功耗物聯網設備的無線連接世界中應該發揮的作用。物聯網和機器對機器 (M2M) 應用,對遠端連接和低功耗的更高要求,促使人們需要另一種為物聯網而優化的 Wi-Fi,於是,Wi-Fi HaLow (發音為 HEY-low) 由此而生。
Wi-Fi HaLow 於 2016 年得到 IEEE 802.11ah 任務組的批准,透過提供超低功耗的無線解決方案填補了這一空白;其本質上是一款低功耗、遠距離、多用途的 Wi-Fi 版本,在免許可的 1GHz 頻譜下運行。相較於傳統 Wi-Fi,該方案可以在更遠的距離和更低的功耗下,連接更多的物聯網設備。Wi-Fi HaLow 標準結合了能效、遠端連接、低延遲、高清視頻質量數據速率、安全功能和本地 IP 支援,是無線連接、電池供電的物聯網設備的理想協定。
Wi-Fi HaLow 即將出現在人們日常生活的智慧門鎖、安防攝影、穿戴設備和無線感測器網路上。該協定的高效睡眠和電源管理模式,支援物聯網設備使用電池運行多年,以及多種靈活的電源和電池大小選擇,從採用紐扣電池的短距離物聯網設備,到傳輸超過一公里的更高功率、採用更大電池的應用。它採用 sub-GHz 窄頻訊號,傳輸距離更遠、能耗更低,讓每單位能耗可傳輸更多資料,是電源受限的物聯網設備的更好選擇,且其 OFDM 調變方式可校正反射和多徑環境。
延伸閱讀:
《Wi-Fi HaLow 與傳統 Wi-Fi 有何不同?》
http://www.compotechasia.com/a/tech_application/2021/0913/48990.html
#MorseMicro
機聯網通訊協定 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的最佳貼文
【愛曼妲專欄】5G解鎖萬物聯網 掀起大數據2.0的商務革命
葉淑明2021/07/02 10:25
眾所皆知,「物聯網」(Internet of Things)進化到「萬物聯網」(Internet of Everything)已是不可逆的科技演化。2020 年的統計資料顯示,物聯網裝置已經是全球人數的 2 倍以上,在今年(2021 年),連網裝置的總數將會達到 460 億台(日本學者曾推估 2020 年是 500 億台),成長速度非常驚人。點燃「物聯網」並添加大把柴火的其中一項關鍵技術是「5G」(第五代行動通訊系統)技術的商業化,及其基礎建設的開展普及化。
5G 與過往通訊協定的差異分別是在幾個面向:通訊距離,傳輸數據量與傳輸速度,低度延遲,可連接裝置數,消耗功率高。基於 5G 的特性,直接受惠的應用領域首先是影音串流(Video Streaming),提升了百倍的可連接裝置數,傳輸速度卻能較上一代快上百倍。 因此,5G 率先被開發使用的場景就是球場運動比賽與大型演唱會現場直播,這些場景的共通點是需要統合極大量的攝影機鏡頭與螢幕的影音數據,配合調度燈光與音響設備。簡單說,5G 技術的成熟度,直接帶動 VR/AR 相關產業,並且有利於 4K/8K 影像傳輸設備的蓬勃發展。
可預期在未來這兩年之內,物聯網市場由於 5G 技術與應用生態系的茁壯,將會開始一波爆炸成長。自去年起,在疫情肆虐之下,世界各地的網路電商產業乘風而起,電信通訊產業也積極佈建 5G。在今年,預估全球將新增 310 億台物聯網裝置,相較去年,增長數字可謂勢如破竹。如果推算物聯網市場的產值,今年會突破 5200 億美元,連網裝置的增速會超越 22%。
假設大家對這樣龐大的商機還沒有概念,參考日本學者 2020 年的研究報告,2020 年的全球物聯網市場規模約為 200 兆日圓,對比全球汽車產業的市場規模 2017 年是 220 兆日圓,2030 年全球汽車市場規模約 250 兆日圓,全球物聯網市場規模在 2030 年將成長到 400 兆日圓,大幅超越汽車產業。這亦是為何物聯網與人工智慧(AI)並列世界尖端科技的前三名,而另一個巨星當然是非「大數據(Big Data)」莫屬。
事實上,5G 技術與應用的大步發展,揭開了「大數據 2.0」(Big Data 2.0)的時代新頁。如前所述,5G 與物聯網的商業化進程密切相關,預估到了 2025 年,物聯網裝置收集儲存的數據量將累計到約為 80 ZB(Zettabytes, 皆位元組,10 的 21 次方)!雲端運算與邊緣運算的躍進(包含霧運算),再加上萬物聯網分分秒秒產生的大數據,匯聚成人工智慧新紀元的發展基礎。了解這些錯綜復雜的科技演進關聯,大家應該可以體會「腦爆」這兩個字其實是非常真切的形容,我們未來 10 年後的生活樣貌,無論是智慧工廠(製造),車聯網,智慧物流,智慧農業,能源物聯網,智慧家庭,智慧建築或智慧城市,都會讓此刻的我們無法想像,而感到瞠目結舌。
在 5G 浪潮席捲而來的時候,掌握軟硬體研發設計與工業 4.0 優勢的台灣資通訊科技廠商,勢必不可錯失良機。在通訊與感測晶片的研發設計領域,台灣科技業擁有半導體產業帶來的先天優勢,有完整的製造測試生產的上中下游供應鏈,還有獨步全球的科技研發與科技管理人才,應可參照高通(Qualcomm)在本月西班牙巴賽隆納世界通訊大會 (MWC 2021) 舉旗帶領 5G 生態系的方式,組成聯合作戰部隊,切入物聯網裝置組件與製程,建造一道堅實的護城河,甚至,充分運用 5G 生態系「以人為本」的思維,掌握物聯網裝置的小型化及大眾化趨勢,共同打造「護國群山」。時勢造英雄!
資料來源:https://news.cnyes.com/news/id/4669175
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軟銀提出6G未來十二大挑戰及因應之道
科技產業資訊室 (iKnow) - Gloria 發表於 2021年8月10日
經過四年對6G概念與潛力研究後,軟銀提出6G面臨的十二大挑戰與因應之策:
1. 服務水準協議 V.S. 盡力而為
在智慧型手機連接到網路的服務一直處於“盡力而為(Best-Effort)”的基礎上。不過,未來6G行動網路將是各種產業的網路基礎設施,因而軟銀將利用行動邊緣運算(Mobile Edge Computing;MEC)和網路切片(Network Slicing),在其網路中為客戶端對端通訊提供具服務水準協議(SLA)網路。
2. API驅動的網路客製化
進入6G,行動網路需要能夠即時支持客製化和動態配置。軟銀將通過整合 RESTful(Representational State Transfer)之API(Application Program Interface)為客戶提供更便捷的服務,且根據客戶需求客製化和配置其網路。
3. AI網路
未來如何在6G上佈署GPU與伺服器,以提供低成本、高品質網路和AI服務將很重要。軟銀就認為藉由AI,未來6G網路將可自動調整網路流量模式、客戶行為和網路需求。
4. 100%覆蓋
6G網路將需要消除人們居住的網路盲點並實現全球覆蓋。軟銀期望利用HAPS(High Altitude Platform Station)、LEO以及GEO衛星的非地面網路(Non-Terrestrial Network;NTN)解決方案來解決這些挑戰。
5. 藉由HAPS擴大覆蓋
軟銀透過配備太陽能電池板的無人機系統Sunglider,當成平流層通訊平台並進行測試。由於其成功測試,證明了HAPS技術的可行性。軟銀正在開發飛機系統和無線設備,期望能實現商業化並準備滿足監管要求。
6. 超越毫米波:太赫茲與光通訊
對於6G,太赫茲和無線光通訊,將被用於建構運行速度是5G十倍的網路。
7. 感知和定位
到目前為止,行動營運商僅將無線電頻譜用於通訊。然而,6G不僅可以用於通訊,還可以同時用於感知和定位。
8. 充電與電源供應
6G將徹底改變電池充電方式和日常充電程式。軟銀的研發工作集中在透過6G之無線充電/電源技術上,例如:物聯網感測器、智慧儀器、音訊耳機、滑鼠和鍵盤。
9. 最大化頻率利用率與效率
6G將能夠更有效的利用頻率。通過網路協定技術應用於無線領域,多個提供商應該能夠在特定時間和特定地點共享可用頻寬。包括MIMO和DSS在內的多工技術都已經建立。
10. 網路安全
為了保護建立在通訊基礎設施上的所有商業,軟銀正在致力於各種系統的技術驗證,例如:後量子密碼(PQC)和量子密鑰分發(QKD)。通過推進這些技術,能夠強化6G時代並建立超級安全的網路。
11. 彈性、冗餘、恢復
隨著5G面市,行動網路將在網路基礎設施中發揮越來越大的作用。因此,未來即使在發生通訊故障的情況下,網路也需要能夠繼續運作。因此,重新審視傳統網路架構,並致力於建構抗故障網路就是重點。
12. 無碳且淨零排放
從感測器和裝置獲得的大量數據,以及所有類型電腦的數據處理,將可實現全天候監測和觀察碳排放。這為溫室氣體淨零排放做出重大貢獻。軟銀正在研發無碳基地台。
資料來源:https://iknow.stpi.narl.org.tw/Post/Read.aspx?PostID=18129&fbclid=IwAR0uqM9HcaM5jAYceg8OqESZ9sIpBNGuoW8Y6t-vAUjeSaNL82D2aBYehAs#utm_source=Facebook&utm_medium=Share&utm_campaign=Share_949