نشر معهد أبحاث إنترنت الأشياء الاصطناعي (AIoT) تقريرًا يتعلق بإنترنت الأشياء الخلوي - "تقرير أبحاث سوق سلسلة إنترنت الأشياء الخلوية LTE Cat.1/LTE Cat.1 bis (إصدار 2023)". في ظل التحول الحالي في نظرة القطاع لنموذج إنترنت الأشياء الخلوي من "نموذج الهرم" إلى "نموذج البيضة"، يطرح معهد أبحاث إنترنت الأشياء الاصطناعي (AIoT) رؤيته الخاصة:
وفقًا لإنترنت الأشياء الاصطناعي (AIoT)، لا يمكن أن يكون "نموذج البيضة" صالحًا إلا في ظل ظروف معينة، ويرتكز على جانب الاتصال النشط. عند تضمين إنترنت الأشياء السلبي، الذي يُطوره أيضًا مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP)، في النقاش، فإن الطلب على الأجهزة المتصلة لتكنولوجيا الاتصالات والتواصل لا يزال يتبع قانون "نموذج الهرم" بشكل عام.
المعايير والابتكار الصناعي يدفعان التطور السريع لإنترنت الأشياء الخلوي السلبي
فيما يتعلق بإنترنت الأشياء السلبي، أحدثت تقنية إنترنت الأشياء السلبي التقليدية ضجة كبيرة عند ظهورها، نظرًا لعدم حاجتها لمواصفات مصدر الطاقة، مما يلبي احتياجات العديد من سيناريوهات الاتصالات منخفضة الطاقة. تُقدم تقنيات مثل RFID وNFC وBluetooth وWi-Fi وLoRa وغيرها حلولاً سلبية. وقد اقترحت هواوي وChina Mobile لأول مرة إنترنت الأشياء السلبي القائم على شبكات الاتصالات الخلوية في يونيو من العام الماضي، وكان يُعرف آنذاك باسم "eIoT". وهدفها الرئيسي هو تقنية RFID. ومن المعروف أن إنترنت الأشياء السلبي يتميز بنطاق تطبيقي أوسع، وتكلفة واستهلاك طاقة أقل، ودعم وظائف تعتمد على الموقع، وتمكين الشبكات المحلية/واسعة النطاق، وخصائص أخرى، مما يُسهم في سد معظم عيوب تقنية RFID.
المعايير
لقد حظي اتجاه الجمع بين إنترنت الأشياء السلبي والشبكات الخلوية باهتمام متزايد، مما أدى إلى التطوير التدريجي لأبحاث المعايير ذات الصلة، وقد بدأ الممثلون والخبراء ذوو الصلة في 3GPP بالفعل أعمال البحث والتوحيد القياسي لإنترنت الأشياء السلبي.
وستتخذ المنظمة تقنية إنترنت الأشياء السلبية الخلوية كممثل لتكنولوجيا إنترنت الأشياء السلبية الجديدة في نظام تكنولوجيا 5G-A، ومن المتوقع أن تشكل أول معيار لإنترنت الأشياء السلبي القائم على الشبكة الخلوية في إصدار R19.
دخلت تقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة في الصين مرحلة بناء التوحيد القياسي منذ عام 2016، وهي تتسارع حاليًا للاستيلاء على معيار تقنية إنترنت الأشياء السلبية الجديدة.
- في عام 2020، تم تنفيذ أول مشروع بحثي محلي حول تكنولوجيا الهاتف الخلوي السلبية الجديدة، "البحث في متطلبات تطبيق إنترنت الأشياء السلبي القائم على الاتصالات الخلوية"، بقيادة شركة China Mobile في CCSA، وتم تنفيذ أعمال إنشاء المعايير الفنية ذات الصلة في TC10.
- في عام 2021، تم تنفيذ مشروع البحث "تكنولوجيا إنترنت الأشياء القائمة على الطاقة البيئية" بقيادة شركة OPPO ومشاركة China Mobile وHuawei وZTE وVivo في 3GPP SA1.
- في عام 2022، اقترحت شركة China Mobile وشركة Huawei مشروعًا بحثيًا حول إنترنت الأشياء السلبي الخلوي لـ 5G-A في 3GPP RAN، والذي بدأ عملية وضع المعايير الدولية للإنترنت السلبي الخلوي.
الابتكار الصناعي
في الوقت الحاضر، لا تزال صناعة إنترنت الأشياء السلبي العالمية الجديدة في بداياتها، والشركات الصينية تقود الابتكار الصناعي بنشاط. في عام 2022، أطلقت شركة تشاينا موبايل منتج إنترنت الأشياء السلبي الجديد "eBailing"، الذي يتميز بمسافة تعريف تصل 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 متوسطة وكبيرة الحجم. كما يمكن استخدامه للإدارة الشاملة للسلع والأصول والأفراد في البيئات الداخلية متوسطة وكبيرة الحجم.
في بداية هذا العام، استنادًا إلى سلسلة Pegasus التي طورتها شركة Smartlink من شرائح إنترنت الأشياء السلبية، نجحت الشركة في تحقيق أول شريحة إنترنت الأشياء السلبية في العالم وترابط الاتصالات لمحطة القاعدة 5G، مما وضع الأساس المتين للتسويق التجاري اللاحق لتكنولوجيا إنترنت الأشياء السلبية الجديدة.
تتطلب أجهزة إنترنت الأشياء التقليدية بطاريات أو مصادر طاقة لتشغيل اتصالاتها ونقل البيانات. وهذا يحد من استخداماتها وموثوقيتها، ويزيد من تكاليفها واستهلاكها للطاقة.
من ناحية أخرى، تُخفّض تقنية إنترنت الأشياء السلبي (IPI) بشكل كبير تكاليف الأجهزة واستهلاك الطاقة من خلال استخدام طاقة الموجات الراديوية في البيئة لتعزيز الاتصالات ونقل البيانات. ستدعم تقنية الجيل الخامس (5.5G) تقنية إنترنت الأشياء السلبي، مما يُتيح نطاقًا أوسع وأكثر تنوعًا من سيناريوهات التطبيقات لتطبيقات إنترنت الأشياء واسعة النطاق المستقبلية. على سبيل المثال، يمكن استخدام تقنية إنترنت الأشياء السلبي في المنازل الذكية والمصانع الذكية والمدن الذكية وغيرها من المجالات لتحقيق إدارة وخدمات أكثر كفاءة وذكاءً للأجهزة.
هل بدأت تقنية إنترنت الأشياء الخلوية السلبية في الوصول إلى سوق الاتصالات اللاسلكية الصغيرة؟
من حيث النضج التكنولوجي، يمكن تقسيم إنترنت الأشياء السلبي إلى فئتين: التطبيقات الناضجة التي يمثلها RFID و NFC، وطرق البحث النظرية التي تجمع طاقة الإشارة من 5G و Wi-Fi و Bluetooth و LoRa وغيرها من الإشارات لتشغيل المحطات الطرفية.
على الرغم من أن تطبيقات إنترنت الأشياء الخلوية السلبية القائمة على تقنيات الاتصالات الخلوية مثل 5G لا تزال في بداياتها، إلا أنه لا ينبغي تجاهل إمكاناتها، ولديها العديد من المزايا في التطبيقات:
أولاً، يدعم مسافات اتصال أطول. على مسافات أطول، مثل عشرات الأمتار، لا يمكن لبطاقة RFID السلبية التقليدية تفعيل بطاقة RFID بسبب فقدان الطاقة المنبعثة من القارئ، بينما يمكن لإنترنت الأشياء السلبي القائم على تقنية الجيل الخامس أن يكون على مسافة بعيدة من المحطة الأساسية.
التواصل الناجح.
ثانيًا، يُمكنه تجاوز بيئات التطبيقات الأكثر تعقيدًا. في الواقع، يُمكن لنقل الإشارات من المعدن والسائل في وسط ذي تأثير أكبر، بالاعتماد على إنترنت الأشياء السلبي بتقنية الجيل الخامس (5G)، أن يُظهر في التطبيقات العملية قدرةً قويةً على مقاومة التداخل، مما يُحسّن معدل التعرف.
ثالثًا، بنية تحتية أكثر اكتمالًا. لا تحتاج تطبيقات إنترنت الأشياء السلبي الخلوية إلى إعداد قارئ مخصص إضافي، ويمكنها استخدام شبكة الجيل الخامس الحالية مباشرةً، مقارنةً بالحاجة إلى قارئ ومعدات أخرى مثل تقنية تحديد الهوية بموجات الراديو (RFID) السلبية التقليدية، كما أن الشريحة المستخدمة في التطبيقات تُسهّل عملية الاستخدام.
كما أن تكاليف الاستثمار في البنية التحتية للنظام تتمتع أيضًا بميزة أكبر.
من وجهة نظر التطبيق، يمكن للطرف C القيام على سبيل المثال بإدارة الأصول الشخصية وتطبيقات أخرى، ويمكن تثبيت الملصق مباشرة على الأصول الشخصية، حيث يمكن تنشيط محطة أساسية وإدخالها في الشبكة؛ تطبيقات الطرف B في التخزين والخدمات اللوجستية،
إدارة الأصول وما إلى ذلك ليست مشكلة، عندما يتم دمج شريحة إنترنت الأشياء السلبية الخلوية مع جميع أنواع أجهزة الاستشعار السلبية، لتحقيق المزيد من أنواع البيانات (على سبيل المثال، الضغط ودرجة الحرارة والحرارة) ، سيتم تمرير البيانات التي تم جمعها من خلال محطات قاعدة 5G إلى شبكة البيانات،
يُتيح نطاقًا أوسع من تطبيقات إنترنت الأشياء. ويتداخل هذا بدرجة كبيرة مع تطبيقات إنترنت الأشياء السلبية الأخرى الموجودة.
من منظور التطور الصناعي، ورغم أن إنترنت الأشياء الخلوي السلبي لا يزال في بداياته، إلا أن سرعة تطوره كانت مذهلة. وفي الوقت الحالي، ظهرت بعض شرائح إنترنت الأشياء السلبي.
- أعلن باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) عن تطوير شريحة جديدة تستخدم نطاق التردد تيراهرتز، تعمل الشريحة كجهاز استقبال للاستيقاظ، 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 من شرائح إنترنت الأشياء السلبية التي طورتها شركة Smartlink، نجحت الشركة في تحقيق أول شريحة إنترنت أشياء سلبية في العالم وربط الاتصالات بمحطة أساسية 5G.
ختاماً
هناك تصريحات تفيد بأن إنترنت الأشياء السلبي، على الرغم من تطوير مئات المليارات من الاتصالات، فإن الوضع الحالي، يبدو أن وتيرة التطوير تتباطأ، ويرجع ذلك إلى قيود المشهد التكيفي، بما في ذلك البيع بالتجزئة والتخزين والخدمات اللوجستية وغيرها من القطاعات الرأسية.
تُركت تطبيقاتها في سوق الأوراق المالية؛ ويرجع السبب الثاني إلى قيود مسافة الاتصال السلبي بتقنية تحديد الترددات الراديوية التقليدية، بالإضافة إلى اختناقات تكنولوجية أخرى، مما أدى إلى صعوبة توسيع نطاق تطبيقاتها. ومع ذلك، ومع إضافة الاتصالات الخلوية،
قد تكون التكنولوجيا قادرة على تغيير هذا الوضع بسرعة، من خلال تطوير نظام بيئي تطبيقي أكثر تنوعًا.
وقت النشر: ٢١ يوليو ٢٠٢٣