Hivi karibuni mazingira ya ioT (C-iot), na hasa mfumo wa 3GPP, umezingatia kuwezesha soko la aina ya mawasiliano ya aina ya mashine (MMTC) kwa ajili ya maombi kama vile metering ya maji, ufuatiliaji wa ng'ombe, maegesho ya smart au kufuatilia mali. Teknolojia ya msingi ya internet ya vitu (NB-IOT) (CAT-NB1 / 2) na mawasiliano ya aina ya mashine (EMTC) (CAT-M) yalitengenezwa katika REL. 13/14, na vipengele vya kujitolea kwa matumizi ya chini sana (kupanuliwa mapokezi ya kudhoofisha (EDRX), moduli ya umeme (PSM)) na nyongeza za chanjo (modes ya CE). Wakati huo huo, waendeshaji wa simu 140 ulimwenguni kote wametumia mitandao ya LTE M au NB-IoT, na GSA (Global Mobile Suppliers Chama) imehesabu vifaa zaidi ya 500 kusaidia Cat-M1, Cat-NB1 au Cat-NB2.
Maombi yanayojitokeza katika viwanda kadhaa, pamoja na awamu ya kimataifa ya nje ya mitandao ya 2G na 3G, kuendesha mahitaji ya upanuzi maalum wa maombi. Kwa hiyo, 3GPP inaendelea kufanya kazi kwa maboresho ya NB-IOT na EMTC ili kufikia madai maalum ya maombi (Kielelezo 1). Mifano ni ishara za kuamka au maambukizi ya data ya mapema, kama ilivyoletwa katika rel. 15. Wote husaidia kuongeza matumizi ya nguvu na nyakati za majibu. Kwa muda mrefu, hata hivyo, kuna haja ya mabadiliko ya laini kwa zama za 5g.
C-iot wakati wa 5g.
Kizazi cha kwanza cha mtandao cha simu kilichopangwa tangu mwanzo ili kuunga mkono sio tu soko la broadband la mkononi (EMBB), lakini pia soko la ioT linaongezeka. Tayari katika kutolewa kwa kwanza kwa 5G, Foundation iliwekwa kwa ajili ya mpito wa MMTC (NB-IOT / EMTC) kutoka 4G hadi 5G na kwa kinachojulikana kama Ultra kuaminika, mawasiliano ya chini ya latency (urllc) yaliyohitajika, kwa mfano, automatisering ya kiwanda. Baadhi ya 5G mpya ya redio ya redio (NR) kama vile Numerology rahisi, msaada mkubwa wa mzunguko, usalama wa kujengwa na tabaka kadhaa za virtualisation Kujenga msingi kusaidia 5G Matumizi ya kesi ya EBB, MMTC na URLC.
Sababu mbili ni muhimu kwa siku zijazo za MMTC katika ERA 5G: Ushirikiano wa NB-IOT na EMTC katika 5G kutokana na matumizi rahisi ya rasilimali za redio; na msaada wa vipengele vinavyohusiana na msingi wa 5G. Vipengele vya kuwepo kwa ushirikiano kama ilivyoelezwa katika rel. 16 itawawezesha vifaa vya 5g vyema vya NB-IOT na EMTC kuunganisha kwenye mtandao wa standalone 5G.
IoT ya viwanda
Viwanda katika siku zijazo utategemea ushirikiano wa kina wa habari na automatisering, kuwezeshwa na kuunganishwa kwa ubiquitous. Sekta hiyo inatafuta teknolojia ya mawasiliano ya wireless ya kuaminika na salama ambayo inaweza kutumika kwa ajili ya matumizi tofauti kwenye sakafu ya kiwanda. Kunaweza kuwa na njia mbadala za kushughulikia kesi tofauti, lakini tu 5G ina uwezo wa kushughulikia wote.
5g MMTC imetengenezwa kwa nguvu ya chini na chanjo ya kina kwa vifaa vinavyofuatilia zana na bidhaa au inaweza kutumika kwa kuunganisha sensorer.
5G EMBB ni optimized kwa uhamaji na data high pato. Inafaa kwa ajili ya matumizi katika kuunganisha glasi halisi ya kweli na vifaa vya mkono vilivyotumiwa karibu na sakafu ya kiwanda.
Kipengele kipya katika 5G URLLC, iliyoandaliwa katika reline.16 / 17, itawezesha automatisering kamili kwa kudhibiti robots au magari ya kuongozwa na automatiska.
URLLC ni eneo jipya la maombi ya mawasiliano ya mkononi na mahitaji ya wazi kuhusu latency, muda na uaminifu. 3GPP imetumia jitihada nzuri za kukabiliana na mahitaji haya na sasa hutoa chombo cha kina cha URLLC. Itasaidia kuboresha latency kwenye interface ya redio, na vipengele kama vile muda mfupi wa ishara na mipaka ya mini, pamoja na nyongeza kama vile mchakato wa kurudia haraka na rahisi au maambukizi ya bure ya ruzuku. Virtualisation ya Mtandao, Kipaumbele cha Trafiki na kompyuta nyingi za kufikia makali kwa kiasi kikubwa kuboresha latency mwisho hadi mwisho. Kuaminika kwa mawasiliano kunaweza kuboreshwa kwa kutumia miradi ya coding imara, kurudia pakiti na kurudia pamoja na mipango ya kuunganishwa kwa mbili. Vifaa hivi ni pamoja na msaada wa mitandao ya muda au huduma za aina ya LAN kupitia 5G, kama ilivyoandaliwa hasa katika reline.16. Maboresho zaidi kwa maingiliano ya wakati au operesheni katika mazingira yasiyofunguliwa ni katika maendeleo katika rel.17.
Mbali na uaminifu wa latency na mawasiliano, upatikanaji wa mtandao na usalama ni muhimu kwa maombi ya kazi na biashara katika mazingira ya viwanda. Kwa hiyo sekta hiyo imeangalia kutumia mitandao ya faragha ya 5G ambayo inaweza kutumika kama mitandao isiyo ya umma isiyo ya umma (NPNS) kwa kutumia wigo wa kibinafsi au mtandao wa umma unaohusisha NPNs kwa kutumia virtualisation ya mtandao kama ilivyoelezwa katika rel.16.
Kuanzisha NR Nuru
Seti ya kina ya 5g inashughulikia kwa kutosha maombi mbalimbali ya ioT, kwa mfano, wale walio na gharama kubwa sana, nguvu ya chini na uhamaji mdogo na NB-IOT. Kuna, hata hivyo, maombi mengi ya ioT, vievalu vya usalama wa watoto, kwa mfano, ambayo inahitaji muda mrefu wa maisha ya betri, chanjo nzuri sana, pamoja na uhamaji kamili na viwango vya data vyema. Mifano nyingine ni sensorer za dharura ambazo zinahitaji chanjo kali, lakini pia latency ya chini sana na matumizi ya chini ya nguvu. Ili kushughulikia maombi haya ya katikati ya IOT, 3GPP ilianza kujifunza mahitaji ya maombi chini ya jina la NR. Katika rel. 17 Inakwenda kuimarisha aina mpya ya kifaa cha kupunguzwa kwa lengo la kuzingatia mahitaji ya kawaida ya sensorer za viwanda, vifuniko vya smart na cams za ufuatiliaji (Kielelezo 2).
Mitandao isiyo ya ardhi
Leo, mitandao ya simu inaweza kufikia zaidi ya 80% ya idadi ya watu duniani lakini ni asilimia 40 tu ya ardhi na chini ya 20% ya uso wa dunia. Njia mbadala pekee ya kushughulikia maombi ya IoT ya kuhisi duniani, kufuatilia na ufuatiliaji ni matumizi ya mitandao isiyo ya ardhi kwa kutumia, satellites ndogo ya obiti ya dunia. Katika rel. 17, 3GPP inafanya kazi juu ya ushirikiano wa vipengele vya satelaiti katika usanifu wa 5G NR kwa ujumla. Awali, inachunguza matumizi ya mageuzi ya muda mrefu ya NB-IOT na EMTC kupitia mitandao isiyo ya ardhi.
Nguvu ya kupima
3GPP inaendelea kuendesha gari ili kufikia mahitaji ya sasa na ya baadaye kwa mazingira ya IoT. Utofauti mkubwa wa vipengele na matukio ya mtandao, pamoja na mahitaji maalum ya maombi ya IoT, itaharakisha mahitaji ya mtihani na vyeti juu ya maisha ya vifaa na vipengele vya mtandao.
Latency, kuaminika na matumizi ya nguvu kuwa muhimu na kuendelea kufuatilia mitandao itakuwa muhimu. Matokeo yake, kupima kwa kiasi kikubwa kunakabiliwa na changamoto mbalimbali kutoka kwa vipimo vya utendaji, kama vile matumizi ya nguvu na maisha ya betri, kwa njia ya kufuata na mtihani wa utengenezaji, kupelekwa na shughuli za kutumikia na huduma za huduma.
Inafuata kwamba mahitaji ya maisha ya betri ya zaidi ya miaka 10 na mahitaji ya latency kuanzia dakika hadi microseconds kuwa muhimu. Baadhi ya programu zinazohitaji chanjo ya kimataifa na uhamaji utazingatia teknolojia za mkononi kama vile LTE-M na NB-iot, lakini vifaa vingi vinatumia teknolojia zisizo za mkononi zisizo na simu kama vile Bluetooth, Wi-Fi, Zigbee, Thread, Enocean, Sigfox na Lora Viwanda zisizohitajika, za kisayansi na za matibabu / za muda mfupi.
Changamoto za mtihani katika kubuni RF.
Kupima tabia ya mawasiliano ya jumla ya vifaa vya IoT ni mada muhimu katika awamu zote za maisha ya bidhaa. RF kubuni inahitaji tahadhari maalum. Vipimo vya Kifaa vya IoT kawaida huanza na nguvu za RF, vipimo vya upokeaji wa wigo na mpokeaji katika hali ya kushikamana. Vigezo vya S vinahesabiwa ili kuthibitisha na tune utendaji wa antenna wa kifaa cha IOT.
Baada ya hayo, kipimo cha juu cha hewa cha jumla ya nguvu ya radiated na unyeti wa jumla wa isotropic ya kubuni ya mwisho inapendekezwa. Inaweza pia kuwa muhimu kufanya vipimo chini ya hali fulani ya kupungua au kutumia mbinu za kukuza chanjo kama vile zilizotumiwa kwa vifaa vya NB-IOT na LTE-M.
Kuunda vifaa na programu sahihi ni muhimu kwa vifaa vya chini vya nguvu, kwa mfano kutekeleza matumizi ya nguvu bora katika hali ya kazi, lakini pia njia za usingizi wa kina au hatua za kuanza / kuacha. Vifaa vya ioT vinavyotumia teknolojia ya chini ya nguvu (LP-WAN) kama vile LTE-M au NB-ioT inahitaji kuzingatia nyanja zote za njia za uendeshaji na vipengele kama PSM, EDRX au CE.
Wazalishaji wa kifaa, waendeshaji na wazalishaji wa miundombinu wanahitaji kwingineko kamili ya mtihani ili kuharakisha kuanzishwa kwa programu na huduma za IOT. Hii haiwezi kupatikana bila kuthibitisha kufanana kwa vifaa vya ioT na mahitaji ya udhibiti, operator na viwango.
Hata kwa michakato iliyoelezwa vizuri, miundo mingi mpya ya vifaa vya ioT bado inashindwa vyeti katika jaribio la kwanza. Watawala wameelezea kesi za mtihani ili kuhakikisha ushirikiano na shughuli za mtandao kwa teknolojia za wireless zinazofanya kazi katika bendi hiyo ya mzunguko. Bluetooth, Wi-Fi na ZigBee, kwa mfano, wote hufanya kazi katika Bandari hiyo ya 2.4GHz ISM. Vyeti yao inalenga juu ya mada ya RF na itifaki ili kuhakikisha ushirikiano na utendaji wa juu. Waendeshaji wanaweza kuomba vipimo vya ziada vinavyoidhinisha vifaa vya IOT kwa mitandao yao.
Kuhusu mwandishi
Jörg Köpp ni meneja wa sehemu ya soko - IOT, ROHDE & SCHWARZ
