2021. 11. 25. - 09:22
Környezetből töltődnek majd a 6G készülékek?
Az új mobilkommunikációs hálózattal véget érhet a töltés időszaka. A jövőbeni 6G-készülékek a szakemberek szerint a környezetből nyernek majd energiát.
A mobilkommunikáció következő generációja számos előnyt tartogat számunkra, ezek egyike a töltés korának vége lehet.
A jövőbeni 6G-készülékek ugyanis várhatóan a környezetből szerzik majd az energiát.
Ennek már látható jelei vannak. Az Ericsson vállalat IoT (dolgok internete - Internet of Things) eszközöket tervez a 6G-hez, amelyek energiát merítenek a környezetből, s új koncepciót vezetnek be a mobil rádiókészülékeken és hálózatokon belül: a nulla energiájú eszközöket. Olvasd el: Zéró energiafelhasználású eszközöket hozhat a 6G
Elképzelhetünk tehát egy jövőt, melyben az akkumulátorokat soha nem kell tölteni vagy cserélni.
Az Ericsson a Massachusetts-i Technológiai Intézettel (Massachusetts Institute of Technology - MIT) fogott össze a zéró energiafelhasználású eszközök kifejlesztéséhez, azaz, olyan technológiát dolgoznak ki, amely energiát nyel el a környezetből.
A jövőbeni 6G-készülékek várhatóan a környezetből szerzik majd az energiát
A cég számos felhasználási esetet is hoz példának. Így azt, hogy a raktárban energiasemleges eszközökkel nyomon követhetők a csomagok, amelyek közvetlenül a dobozokra nyomtathatók akkor is, ha a dobozt más dobozok takarják, és elkerülhető az optikai vonalkód használata. A készülék a dobozban lévő nedvességet is képes jelezni, ami negatív vonalkód esetén nem lehetséges.
Egy másik jó felhasználási mód a környezetfigyelés, amelyben miniatűr, olcsó és energiasemleges eszközök is szerepet játszhatnak. Az üzletben a készlet bármikor frissülhet, a készülékek megmondhatják, hogy mely tételek kerültek rossz polcra, illetve, hogy a vásárló hol találja meg a keresett terméket.
További példa a szennyezés, az időjárási viszonyok, a betegségek előfordulásának monitorozása is.
Segítség alacsony sebességen
A NarrowBand Internet of Things (NB-IoT) és az LTE for Machines (LTE-M) két egymással szorosan összefüggő technológia, melyeket mindössze néhány száz kilobit/secundum adatátviteli sebességre terveztek.
Az utóbbi a kereskedelmi 4G és 5G hálózatokban található meg, olyan alkalmazások kezelésére, mint például a távoli mérőleolvasás.
Bár az NB-IoT/LTE-M eszközök akkumulátorának élettartama bizonyos esetekben akár 10 év is lehet, az akkumulátorok cseréje vagy újratöltése korlátozza ezeknek az eszközöknek az alkalmazhatóságát, különösen azokon a területeken, ahol több tízezer eszközt telepítenek.
Ezenkívül az akkumulátor élettartama az adási és vételi ciklustól is függ. Ez jelentősen csökken, ha egy NB-IoT/LTE-M eszköz rövid időközönként küld vagy fogad adatokat. Olvasd el: Új típusú antennarendszer segítheti a 6G-t
Az Ericsson olyan kihívásokat részletez, amelyekkel az alacsony fogyasztású, akkumulátor nélkül is működő eszközök szembesülnek. A szükséges energiát a környezetből kapják – rezgésekből, fényből, hőmérséklet-változásokból vagy nagyfrekvenciás hullámokból, például televízió-adókból és mobiltelefon-bázisállomásokból.
A környezetből történő energiagyűjtés korábbi módszerei mindössze néhány mikrowattot tudtak beszerezni, ami messze elmaradt a mai, leginkább gazdaságos készülékek követelményeitől - még a leggazdaságosabb vezeték nélküli adó/vevő is a milliwattos tartományban igényel áramot.
Új specifikációk
Az alacsonyabb teljesítményszint felső határt biztosít az átvihető adatmennyiségnek. Ez a rádióadó körülményeitől függ és általában néhány bájt.
A korlátozott áramellátás kezelésének trükkje a ritkább adás. Mivel azonban az átviteli csatornák energia-elérhetősége és minősége nap és/vagy év közben változik, az eszközök elvileg csak időszakosan állnak rendelkezésre. Ezért a fizikai szállítási réteghez egy teljesen új specifikációra van szükség.
Energiatakarékos biztonsági mechanizmusok
További jelentős kihívást jelent a hitelesítés és a titkosítás. Az Ericsson vállalat szerint az eszközazonosság kódolásához szükséges teljesítmény a jelenlegi NB-IoT eszközökben jelentős, mivel a jelenlegi energiagyűjtési technológiák felhalmozódnak a napok során.
Ez az oka annak, hogy az Ericsson és az MIT új, energiahatékonyabb biztonsági mechanizmusokat kutat. Új áramkörökre is szükség van, amelyek a kisebb teljesítményt is képesek kezelni.
L.A.
