نشر معهد أبحاث إنترنت الأشياء المدعوم بالذكاء الاصطناعي تقريرًا متعلقًا بإنترنت الأشياء الخلوية بعنوان "تقرير أبحاث سوق إنترنت الأشياء الخلوية LTE Cat.1/LTE Cat.1 bis (إصدار 2023)". وفي ظل التحول الحالي في نظرة القطاع إلى نموذج إنترنت الأشياء الخلوية من "النموذج الهرمي" إلى "النموذج البيضاوي"، يقدم معهد أبحاث إنترنت الأشياء المدعوم بالذكاء الاصطناعي رؤيته الخاصة:
بحسب تقنية إنترنت الأشياء المدعومة بالذكاء الاصطناعي، لا يُمكن تطبيق "نموذج البيضة" إلا في ظروف معينة، ويرتكز على جانب الاتصال النشط. وعند إضافة إنترنت الأشياء السلبي، الذي تُطوّره أيضاً منظمة 3GPP، إلى النقاش، يظل الطلب على الأجهزة المتصلة لتقنيات الاتصال والربط خاضعاً لقانون "النموذج الهرمي" بشكل عام.
المعايير والابتكار الصناعي يدفعان التطور السريع لإنترنت الأشياء السلبي الخلوي
عند الحديث عن إنترنت الأشياء السلبي، أحدثت تقنية إنترنت الأشياء السلبي التقليدية ضجة كبيرة عند ظهورها، نظرًا لعدم حاجتها إلى مصدر طاقة، ما يلبي احتياجات العديد من سيناريوهات الاتصالات منخفضة الطاقة. وتُقدم تقنيات الاتصال مثل RFID وNFC وBluetooth وWi-Fi وLoRa حلولًا سلبية. وقد طُرح إنترنت الأشياء السلبي القائم على شبكة الاتصالات الخلوية لأول مرة من قِبل هواوي وتشاينا موبايل في يونيو من العام الماضي، وكان يُعرف آنذاك باسم "eIoT". ويستهدف "eIoT" بشكل أساسي تقنية RFID، حيث يتميز بتغطية تطبيقات أوسع، وتكلفة واستهلاك طاقة أقل، ودعم وظائف تحديد المواقع، وإمكانية إنشاء شبكات محلية/واسعة النطاق، وغيرها من الخصائص، ما يُسهم في سد معظم أوجه القصور في تقنية RFID.
المعايير
لقد حظي اتجاه الجمع بين إنترنت الأشياء السلبي والشبكات الخلوية باهتمام متزايد، مما أدى إلى التطور التدريجي لأبحاث المعايير ذات الصلة، وقد بدأ الممثلون والخبراء المعنيون في 3GPP بالفعل أعمال البحث والتوحيد القياسي لإنترنت الأشياء السلبي.
ستتخذ المنظمة تقنية الاتصال الخلوي السلبي كممثل لتقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة في نظام تقنية 5G-A، ومن المتوقع أن تشكل أول معيار لإنترنت الأشياء السلبي القائم على شبكة خلوية في الإصدار R19.
دخلت تقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة في الصين مرحلة بناء المعايير منذ عام 2016، وهي تتسارع حاليًا لاقتناص مكانة رائدة في مجال معايير تقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة.
- في عام 2020، تم تنفيذ أول مشروع بحثي محلي حول تكنولوجيا الاتصالات الخلوية السلبية الجديدة، "بحث حول متطلبات تطبيق إنترنت الأشياء السلبي القائم على الاتصالات الخلوية"، بقيادة شركة تشاينا موبايل في CCSA، وتم تنفيذ أعمال وضع المعايير الفنية ذات الصلة في TC10.
- في عام 2021، تم تنفيذ مشروع البحث "تقنية إنترنت الأشياء القائمة على الطاقة البيئية" بقيادة OPPO وبمشاركة China Mobile وHuawei وZTE وVivo في 3GPP SA1.
- في عام 2022، اقترحت شركة تشاينا موبايل وشركة هواوي مشروعًا بحثيًا حول إنترنت الأشياء السلبي الخلوي لشبكات الجيل الخامس A في شبكة الوصول الراديوي 3GPP، مما أدى إلى بدء عملية وضع المعايير الدولية للشبكات السلبية الخلوية.
الابتكار الصناعي
لا تزال صناعة إنترنت الأشياء السلبية الجديدة عالميًا في مراحلها الأولى، وتقود الشركات الصينية بنشاط الابتكار الصناعي. في عام 2022، أطلقت شركة تشاينا موبايل منتجًا جديدًا لإنترنت الأشياء السلبية يُدعى "eBailing"، يتميز بمدى تعرّف يصل إلى 100 متر للجهاز الواحد، ويدعم في الوقت نفسه الربط الشبكي المستمر بين أجهزة متعددة، ويمكن استخدامه للإدارة المتكاملة للعناصر والأصول والأفراد في البيئات الداخلية المتوسطة والكبيرة.
في بداية هذا العام، واستنادًا إلى سلسلة Pegasus المطورة ذاتيًا من رقائق علامات إنترنت الأشياء السلبية، نجحت Smartlink في تحقيق أول شريحة إنترنت أشياء سلبية في العالم ودمج اتصالات محطة قاعدة الجيل الخامس، مما وضع أساسًا متينًا للتسويق التجاري اللاحق لتقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة.
تتطلب أجهزة إنترنت الأشياء التقليدية بطاريات أو مصادر طاقة لتشغيل عمليات الاتصال ونقل البيانات. وهذا يحد من سيناريوهات استخدامها وموثوقيتها، بينما يزيد أيضًا من تكاليف الجهاز واستهلاكه للطاقة.
من ناحية أخرى، تُقلل تقنية إنترنت الأشياء السلبية بشكل كبير من تكاليف الأجهزة واستهلاك الطاقة، وذلك باستخدام طاقة الموجات الراديوية في البيئة لتشغيل الاتصالات ونقل البيانات. سيدعم الجيل 5.5G تقنية إنترنت الأشياء السلبية، مما يُتيح نطاقًا أوسع وأكثر تنوعًا من سيناريوهات التطبيق لتطبيقات إنترنت الأشياء واسعة النطاق في المستقبل. على سبيل المثال، يُمكن استخدام تقنية إنترنت الأشياء السلبية في المنازل الذكية، والمصانع الذكية، والمدن الذكية، وغيرها من المجالات لتحقيق إدارة وخدمات أكثر كفاءة وذكاءً للأجهزة.
هل بدأت تقنية إنترنت الأشياء السلبية الخلوية بالظهور في سوق الأجهزة اللاسلكية الصغيرة؟
من حيث النضج التكنولوجي، يمكن تقسيم إنترنت الأشياء السلبي إلى فئتين: التطبيقات الناضجة التي تمثلها تقنية RFID و NFC، ومسارات البحث النظرية التي تجمع طاقة الإشارة من 5G و Wi-Fi و Bluetooth و LoRa وغيرها من الإشارات لتشغيل الأجهزة الطرفية.
على الرغم من أن تطبيقات إنترنت الأشياء السلبية الخلوية القائمة على تقنيات الاتصالات الخلوية مثل الجيل الخامس لا تزال في بداياتها، إلا أنه لا ينبغي تجاهل إمكاناتها، ولها العديد من المزايا في التطبيقات:
أولاً، يدعم هذا النظام مسافات اتصال أطول. ففي حين أن تقنية RFID السلبية التقليدية، عند المسافات الطويلة التي تصل إلى عشرات الأمتار، لا تستطيع تفعيل بطاقة RFID بسبب فقدان الطاقة المنبعثة من القارئ، فإن تقنية إنترنت الأشياء السلبية القائمة على تقنية الجيل الخامس (5G) قادرة على العمل من مسافة بعيدة عن المحطة الأساسية.
تواصل ناجح.
ثانيًا، يمكنها التغلب على بيئات التطبيقات الأكثر تعقيدًا. في الواقع، في نقل الإشارات عبر المعادن والسوائل في وسط ذي تأثير أكبر، وبالاعتماد على تقنية الجيل الخامس (5G) وإنترنت الأشياء السلبي، يمكن للتطبيقات العملية أن تُظهر قدرة قوية على مقاومة التداخل، مما يُحسّن معدل التعرف.
ثالثًا، بنية تحتية أكثر اكتمالًا. لا تحتاج تطبيقات إنترنت الأشياء السلبية الخلوية إلى إعداد قارئ مخصص إضافي، ويمكنها استخدام شبكة الجيل الخامس الحالية مباشرةً، مقارنةً بالحاجة إلى قارئ ومعدات أخرى مثل تقنية RFID السلبية التقليدية، كما أن الشريحة في التطبيق توفر مزيدًا من الراحة.
كما أن تكاليف الاستثمار في البنية التحتية للنظام تتمتع بميزة أكبر.
من وجهة نظر التطبيق، يمكن استخدام جهاز C-terminal، على سبيل المثال، لإدارة الأصول الشخصية وغيرها من التطبيقات، حيث يمكن لصق الملصق مباشرة على الأصول الشخصية، ويمكن تفعيل محطة القاعدة الموجودة وإدخالها في الشبكة؛ أما تطبيقات جهاز B-terminal فتُستخدم في التخزين والخدمات اللوجستية.
لا تُمثل إدارة الأصول وما إلى ذلك مشكلة، فعند دمج شريحة إنترنت الأشياء السلبية الخلوية مع جميع أنواع أجهزة الاستشعار السلبية، يتم جمع أنواع أكثر من البيانات (على سبيل المثال، الضغط ودرجة الحرارة والحرارة)، وسيتم تمرير البيانات المجمعة عبر محطات قاعدة الجيل الخامس إلى شبكة البيانات.
يُتيح ذلك نطاقًا أوسع من تطبيقات إنترنت الأشياء، ويتداخل هذا بشكل كبير مع تطبيقات إنترنت الأشياء السلبية الأخرى الموجودة.
من منظور التطور الصناعي، ورغم أن تقنية إنترنت الأشياء السلبية الخلوية لا تزال في بداياتها، إلا أن سرعة نمو هذه الصناعة مذهلة. وفي الأخبار الحالية، ظهرت بعض رقائق إنترنت الأشياء السلبية.
- أعلن باحثون من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عن تطوير شريحة جديدة تستخدم نطاق تردد تيراهيرتز، وتعمل الشريحة كمستقبل تنبيه، ويبلغ استهلاكها للطاقة بضعة ميكروواط فقط، ويمكنها إلى حد كبير دعم التشغيل الفعال لأجهزة الاستشعار المصغرة.
توسيع نطاق تطبيق إنترنت الأشياء.
- استنادًا إلى سلسلة Pegasus المطورة ذاتيًا من رقائق علامات إنترنت الأشياء السلبية، نجحت Smartlink في تحقيق أول ربط اتصال بين رقاقة إنترنت الأشياء السلبية ومحطة قاعدة الجيل الخامس في العالم.
ختاماً
هناك تصريحات تفيد بأن إنترنت الأشياء السلبي، على الرغم من تطوره إلى مئات المليارات من الاتصالات، إلا أن وتيرة تطوره الحالية تبدو متباطئة، ويعود ذلك جزئيًا إلى محدودية قدرته على التكيف، بما في ذلك قطاعات البيع بالتجزئة والتخزين والخدمات اللوجستية وغيرها من القطاعات الرأسية.
تم استبعاد بعض التطبيقات من سوق الأسهم؛ ويعود السبب الثاني إلى قيود مسافة الاتصال التقليدية السلبية بتقنية RFID وغيرها من المعوقات التقنية، مما أدى إلى صعوبة توسيع نطاق سيناريوهات التطبيق. ومع ذلك، مع إضافة الاتصالات الخلوية، أصبح من الممكن تحقيق ذلك.
قد تتمكن التكنولوجيا من تغيير هذا الوضع بسرعة، وذلك من خلال تطوير نظام بيئي للتطبيقات أكثر تنوعاً.
تاريخ النشر: 21 يوليو 2023