2022. 08. 03. - 11:20
Többezer IoT-eszköz között teremt stabil egyidejű kommunikációt egy új rendszer
Még egy hatalmas hálózaton is képes lesz gyors és stabil kapcsolatot biztosítani egy vadonatúj mmWave Backscatter rendszer, melyet a KAIST Villamosmérnöki Iskola fejlesztett ki.
Elkészült egy rendszer a többezer IoT-eszköz közötti stabil egyidejű kommunikációhoz – kifejlesztése a Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST) tudományos és technológiai intézet szakembereinek köszönhető.
A Song Min Kim professzor vezette kutatócsoport által létrehozott mmWave Backscatter System meglehetősen izgalmas hír az IoT (Internet of Things – a dolgok internete) piac számára, mivel még egy óriási hálózaton is képes lesz gyors és stabil kapcsolatot biztosítani.
A KAIST Villamosmérnöki Iskola professzora által vezetett csapat olyan rendszert hívott életre, amely képes több tízmillió IoT-eszköz egyidejű kommunikációját támogatni, ún. visszaszórásos milliméter szintű hullámok (mmWave) segítségével.
Az mmWave visszaszórási módszerrel a szakemberek konstrukciót építettek ki, amely lehetővé teszi az egyidejű jeldemodulációt, olyan összetett kommunikációs környezetben, ahol több tízezer IoT-eszköz van elhelyezve beltérben. Olvasd el: A Samsung szerint az mmWave szolgáltatást kell bővíteni
Többezer IoT-eszköz között teremt stabil egyidejű kommunikációt egy új rendszer
Az mmWave széles frekvenciatartománya meghaladja a 10 GHz-et, ami nagyszerű skálázhatóságot biztosít. Ezenkívül a visszaszórás visszaveri a kisugárzott jeleket, ahelyett, hogy vezeték nélkül hozná létre saját jeleit, ami megoldja a rendkívül alacsony teljesítményű működést.
Ezért az mmWave backscatter rendszer tömeges internetkapcsolatot kínál az IoT-eszközökhöz, alacsony telepítési költség mellett.
A rendszert az ACM MobiSys 2022 kiállításon már bemutatták a kutatók, s el is nyert díjat a mobilrendszerek világhírű konferenciáján. Érdemes tudni, hogy a KAIST Elektronikai Mérnöki Iskola tagjai két egymást követő esztendőben nyerték el a Legjobb Dokumentum Díját az ACM MobiSys-nél - tavaly először adták át ilyen elismerést ázsiai intézetnek.
Az IoT - mint az 5G/6G hálózat alapvető összetevője -, exponenciális növekedést mutat. 2035-re várhatóan ezermilliárd eszköz része lesz.
Az IoT-eszközök tömeges összekapcsolásának támogatása érdekében az 5G és a 6G a 4G hálózati sűrűségének tíz-százszorosát hozná. Ennek eredményeként vetődött fel a gyakorlati rendszerek jelentősége a nagyszabású kommunikáció terén. Olvasd el: 6G 2030-ig? Ilyen élvonalbeli technológiák kellenek hozzá
Az mmWave egy következő generációs kommunikációs technológia, amely beépíthető az 5G/6G szabványokba, mivel 30 és 300 GHz közötti frekvenciájú vivőhullámokat használ.
A nagy frekvenciákon történő jelcsökkentés és a visszaverődési veszteség miatt azonban a jelenlegi mmWave visszaszórási rendszer korlátozott környezetben teszi lehetővé a kommunikációt. Azaz nem tud működni olyan összetett környezetben, ahol különféle akadályok és fényvisszaverők vannak jelen. Ennek eredményeként a viszonylag szabad elrendezést igénylő IoT-eszközök nagyszabású összekapcsolására korlátozódik.
A KAIST kutatócsoportja az FMCW radar magas kódolási nyereségében találta meg a megoldást. Olyan jelfeldolgozási módszert alkotott meg, amely alapvetően képes elkülöníteni a visszaszórás jeleket a környezeti zajtól, miközben megőrzi a radar kódolási erősítését.
Több mint 100 ezerszeres vevőérzékenységet értek el, mint a korábban bejelentett FMCW radarok, amelyek praktikus környezetben támogatják a kommunikációt. Ezenkívül, tekintettel a radar azon tulajdonságára, hogy a demodulált jel frekvenciája a címke fizikai helyétől függően változik, a csapat olyan rendszert tervezett, amely passzívan rendel hozzá csatornákat. Ez lehetővé teszi, hogy az ultra kis teljesítményű visszaszórt kommunikációs rendszer teljes mértékben kihasználja a 10 GHz-es vagy ennél magasabb frekvenciatartományt.
A kifejlesztett rendszer alkalmazhatja a meglévő kereskedelmi termékek radarját átjáróként, így könnyen kompatibilis lehet.
Ezen túlmenően, mivel a visszaszórási rendszer rendkívül alacsony - 10 uW-os vagy az alatti teljesítményszinten működik -, több mint 40 évig képes dolgozni egyetlen gombelemmel. Drasztikusan csökkenti tehát a telepítési és karbantartási költségeket.
L.A.
