《低功率非智能机预计使物联网脱离蜂窝网络》

  • 来源专题:宽带移动通信
  • 编译者: wangrk
  • 发布时间:2015-11-01
  • 据某报告称,M2M产业开始简化,低功耗、非智能设备正逐渐接管互联网的话语权。

    该论断来自于Beecham Research的报告,它声称传统的蜂窝网络已经“占据了M2M连接的市场”然而“这一切即将改变”。

    《物联网应用低功耗广域网络的市场报告与预测》一文确定了新流派的出现——低功耗广域网(LPWANs)。其日趋流行已成趋势,因为他们能负载M2M和物联网应用更宽更广的范围,并且更少地受到预算和物流的束缚,譬如与电源的距离。

    Beecham Research预计,到2020年LPWANs将提供给物联网联通市场34500万个连接,占据总量的26%。报告作者表示,在2015还不存在关于LPWANs的相关记录。在坚实的基础之上,LPWAN的快速成长对传统蜂窝网络垄断的威胁已经近在眼前。

    该报告对LPWAN技术的日益多样化进行了调查,通过一些公司例如Sigfox和LoRa Alliance(LPWAN制造商,旨在规范LORA协议)。大多数LPWAN系统通过近程无线技术用于ISM(工业,科学和医疗)波段,如ZigBee,Wifi和6LoWPAN。然而,最新研究已经允许LPWANs使用ISM波段距离上限在农村达到50km,在城市达到10km。

    该报告认为电视空白(TVWS)作为另一种新兴的LPWAN技术,有着远距离,低功耗的特点。 TVWS弥补了先前用于电视转播光谱的VHF与UHF之间的空白,并且承诺将以其优越的建筑渗透力与10km距离的连通性胜过3G和4G。

    围绕大数据应用的炒作是对物联网真实议题的干扰,Beecham Research资深分析师,同时也是该报告的作者David Parker提醒到:“LPWANs代表了物联网市场上最有活力和潜力的游戏规则发展变化。”报告还指出,许多应用并不是大数据,也并非是实时、互动、沉浸式的。

    “从连通性的观点来看,市场为满足大数据物联网的发展需要,将走向4G-5G时代,” Beecham Research CEO Robin Duke-Woolley说, “但另一方面,LPWANs和等效网络也将解决低数据物联网的需求。”

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  • 《Sequans与GeoTraq共同为物联网蜂窝网络模块推出长期演进新线路》

    • 来源专题:宽带移动通信
    • 编译者:wangxiaoli
    • 发布时间:2019-03-19
    • 带有嵌入式SIM卡的极小的、完全集成的模块,支持非IP数据传输以提供一种综合性解决方案,并建立起物联网模块的新阶级。 拉斯维加斯——2019年1月4日——物联网芯片制造商Sequans通信股份公司(美国纽约证券交易所:SQNS)和Geotraq推出的长期演进技术。Geotraq是一家蜂窝物联网模块制造商和网络运营商,提供全球网络连通,并通过将此连通性包装而使之成为一个简单的、包容的物联网解决方案。GeoTraq于今天宣布,为了发展一系列属于GeoTraq的针对物联网市场长期演进技术的新模块,该公司已经采用了由Sequans提供的Monarch的LTE-M/NB-IoT平台。此GeoTraq NB-400全新系列物联网模块采用了非IP数据传输模式(NIDD),GeoTraq相信这种模式将提供最快速的,最安全的,以及十分高效的长期演进技术连通。全新系列中的物联网模块将被录入一个极小的以12×16毫米为标准规格的内含传感连接器,电池和天线的部件中。这一切最终将使得一个最全面的可在全球范围内使用的物联网模块于行业内诞生。全新的GeoTraq模块内还含有最新的以长期演进技术为基础的,低功率的定位技术。这项技术只需采用长期演进无线电,便能够传输极其精准的室内外定位信息。故此,因不得不增设全球导航卫星系统或其他无线电而产生的费用和混杂性便可以被消除。 “我们选择了Sequans, 它是物联网芯片长期演进技术的领军者,同时也为我们的NB-400系列模块提供Monarch解决方案。我们选择Sequans的原因包括该公司在市场中那已被证明的成功,以及能够传送我们所需要的由小规格部件,低成本,低功率消费和全球无缝覆盖组合形成的能力。”GeoTraq公司的首席执行官Gregg Sullivan如是说,“作为一家专注于通过简单的可以在全球范围内以一个低廉的价格部署无缝覆盖的蜂窝式物联网解决方案为我们的客户实现投资回报率的公司,我们发现了我们曾一度在寻找的Sequans的Monarch技术。” GeoTraqNB-400系列模块的设计原理与GeoTraq的G-200全球移动通信系统单元ID相同,它由超小的规格部件经高效设计而成,价格足够低廉,可保证一次性使用,电池寿命优化至10年以上,能够在193个以上的国家内实现全球一级蜂窝网络覆盖率。GeoTraq这项正在申请的专利技术使得全球非IP数据可以通过控制渠道传递,提供了最有效的设计方案,极其安全的数据传输模式,速度比手机短信服务快7倍。 “GeoTraq提供了物联网行业所需要的创造性解决方案,”Sequans副总裁Danny Kedar表示,“GeoTraq的NB-400模块提供了一个带有非常适合以传感器为基础的应用的低成本解决方案。” 在第一个NB-400模块中,GeoTraq使用的是Sequans 的Monarch会话发起协议,这是世界上最优化的LTE-M/NB-IOT芯片,结合了思佳讯的通用无线电前端。Monarch为节能模式(PSM)提供充分的支持和拓展性不连续接收(EDRX),以保证物联网在多种应用情况中所需的长期电池使用寿命,它还提供了加强版覆盖模式,将覆盖面扩展至室内深处并实现远程部署。在长期演进定位方面,Monarch采用了Polte的定位技术,仅使用长期演进无线电就能获得准确的、低功率的室内和室外定位能力。为了保证在单个库存量单位中的全局支持,Monarch提供带可编程的射频滤波和专有的动态电源管理技术,保证最低点低功耗1微安培。Monarch已获得世界各地的运营商的广泛认证。 GeoTraq预计,这些模块将可用于第二季度的测试。第一批GeoTraqNB-400模块的样本将在国际消费类电子产品展览会上展出。
  • 《RedCap: 5G时代的新蜂窝物联网技术》

    • 来源专题:数控机床与工业机器人
    • 编译者:icad
    • 发布时间:2023-03-14
    • 多年来,蜂窝网络行业已经推出了多种无线技术,以推动物联网设备的连接入网。表1中列出的 蜂窝物联网 技术包括LTE Cat M、扩展覆盖GSM物联网(EC-GSM-IoT)和窄带物联网(NB-IoT)。这些技术的出现都是为了最大限度地降低蜂窝连接的附加成本,让远程无线连接的成本效益最大化。 最新推出的强大的蜂窝物联网技术,有望成为首个能够充分释放 5G 潜能的蜂窝物联网技术。3GPP R17标准引入了一些增强特性,使得轻量级5G设备或者RedCap设备能够在5G网络上运行。 顾名思义,5G RedCap设备通过5G网络接入互联网,但是它们并不像智能手机等传统设备以及其他在5G网络上运行的更先进的终端设备一样具备完整的功能(性能)。虽然可穿戴设备、传感器、监控设备和其他物联网设备等RedCap设备并不具备5G技术标准所要求的高吞吐量、大带宽和低时延能力,但是它们通常对功耗和成本有更为严格的限制。RedCap设备将受益于5G的大规模部署,同时利用较少的5G能力即可实现功能与成本和功耗的最佳平衡。 3GPP规范了RedCap设备的三大用例:工业传感器、监控设备和可穿戴设备。3GPP的技术报告(TR38.875版本)规定了每个用例的最大数据速率、端到端(E2E)延迟和服务可用性,如表2所示。 RedCap追求成本和性能的平衡 为了降低复杂度、成本和功耗,RedCap设备所需的天线数量比标准5G设备要少。这不仅降低了成本,还减少了多入多出(MIMO)层的最大数量。RedCap设备的下行链路仅支持2×2 MIMO,而上行链路仅支持单入单出。 RedCap设备支持的带宽比标准5G终端设备要低,较低的带宽可以有效降低功率放大器 (PA)的成本。RedCap设备只支持FR1频段的20MHz带宽和FR2频段的100MHz带宽。 3GPP R17为RedCap设备引入的另一个能够降低成本的增强特性是支持半双工FDD传输。虽然半双工FDD通过支持RedCap设备使用转换开关来代替全双工FDD所需的双工器,大幅降低了成本,但它确实存在着一些缺陷。RedCap设备无法同时发送和接收数据。这是因为设备使用半双工FDD也会产生一些问题: · 将无法在同一组信号集中同时检测下行链路和上行链路调度信息 · 不能在上行链路模式下监测下行链路信息 · 也无法在监测下行链路的同时发送上行链路控制信息 一旦出现冲突,RedCap设备能够根据具体实践来决定采取何种操作。 RedCap的低功耗增强特性 RedCap专门对5G规范进行了一些简化,以提高电源效率,最大限度地降低功耗,并延长RedCap设备的电池使用寿命。例如与完整的5G规范相比,RedCap采用了一种精简的网络监测方案。RedCap减少了设备在物理下行链路控制信道(PDCCH)中监测的盲解码和控制信道单元的数量,从而降低了用于执行这些任务所需的能耗。 RedCap实施的另一项降低功耗的策略就是扩展非连续接收(eDRX)周期。在设备处于非连接态或空闲态时,RedCap可以增加eDRX周期,大幅延长电池的使用寿命。更长的eDRX周期对于固定的无线传感器等特定用例是非常有益的,因为延长eDRX周期需要降低设备的可移动性。(设想一下,一个监测铁轨的无线传感器只需要定期连接到网络上来传输数据。) 此外,对于不处在小区边缘的设备,RedCap还放宽了对无线资源管理(RRM)的要求,并且引入了无线资源控制(RRC)非活动状态,允许终端设备在不切换RRC连接状态的情况下进行小批量的数据传输。这两项增强特性都是为了降低功耗,延长RedCap设备的电池使用寿命。 RedCap设备的复杂性降低 最后,RedCap的增强特性还体现在采取一系列简化措施来降低RedCap设备的复杂性。这些措施也可以降低功耗和设备成本,但它们的主要目的是为了降低设备的复杂性,这样射频元器件便能够匹配外形非常小巧或者具有非常规外形尺寸的设备(例如智能眼镜等可穿戴设备)。 RedCap为降低设备的复杂性所采取的简化措施包括:仅支持单一运营商(不支持运营商聚合),以及支持单一连接,让RedCap设备只能在5G独立模式下运行。RedCap还支持5G功率等级3,它限制了设备的等效各向同性辐射功率 (EIRP),从而缩小了设备电池的体积。 对5G网络的影响 上述的R17增强特性主要集中在RedCap设备上。但是RedCap的增强特性也对5G网络产生了影响。 RedCap给5G网络带来的最大影响是,在随机接入过程中以及设备保持连接时,网络必须适配RedCap的特定功能。为RedCap引入的新信息元素(IE)让带宽能够根据设备采取的操作进行动态匹配。例如,其中一些新的IE涉及到将RedCap终端设备接入小区或者使用半双工模式的许可。 (一些IE是RedCap设备接入小区的必要条件;当这些IE没有被检测到时,小区将禁止RedCap设备连接,RedCap设备将不得不启动RRC程序以连接到另一个它可以提供对应IE的小区)。 另一个新的IE让固定设备或者处在小区边缘的设备能够应用精简的RedCap技术标准。 一些新的IE则用于支持部分带宽(BWP)配置,它允许灵活地使用频谱,以便根据终端设备的需要自适应动态分配到的带宽,从而降低功耗。低带宽也会影响设备访问网络所使用的随机接入信道(RACH)程序。网络可以为RedCap设备指定一个BWP,或者减少这些设备连接到网络时所需的BWP大小。但是,这一改进给RedCap带来的价值有限,正是由于如上所述,RedCap设备支持的最大带宽为20MHz。 为了让网络能够支持RedCap设备,R17引入的新信令参数和程序要求设备工程师通过检查设备的兼容性来确保连接。5G设备的开发工程师出于调试的目的,还需要用特定的工具检查RedCap参数。 RedCap市场展望 未来几年,5G RedCap设备的落地应用前景一片光明。分析师预测,5G RedCap芯片组将于今年或者2024年问世,第一批商用RedCap设备也将在2025年或者2026年进入市场。2026年之后,随着各个行业以及消费者迫切希望采用支持5G连接的可穿戴设备来进行健康检测或者用于其他应用,商用RedCap设备的市场规模将急剧上升。比如,经济高效的无线传感器将用于工业领域的数据收集和资产追踪,一些监控设备也将用于智慧城市、工厂和其他应用场景。 与所有的蜂窝网络设备一样,5G RedCap设备在推向市场之前需要经过全面的测试,这一点至关重要。采用正确的测试方法对于验证5G RedCap设备的协议合规性和性能而言非常关键。 .