AIoTリサーチ・インスティテュートは、セルラーIoTに関するレポート「セルラーIoTシリーズ LTE Cat.1/LTE Cat.1 bis 市場調査レポート（2023年版）」を発表しました。セルラーIoTモデルに関する業界の見解が「ピラミッド型」から「卵型」へと移行しつつある現状を踏まえ、AIoTリサーチ・インスティテュートは独自の見解を提示しています。
AIoTによれば、「卵モデル」は特定の条件下でのみ有効であり、その前提は能動的な通信部分です。3GPPでも開発が進められているパッシブIoTを議論に含めると、コネクテッドデバイスの通信・接続技術に対する需要は、概ね「ピラミッドモデル」の法則に従います。
標準規格と産業革新がセルラーパッシブIoTの急速な発展を促進
パッシブIoTといえば、従来のパッシブIoT技術が登場した当時、大きな話題を呼んだ。電源を必要としないという特性から、多くの低消費電力通信シナリオのニーズを満たすため、RFID、NFC、Bluetooth、Wi-Fi、LoRaなどの通信技術がパッシブソリューションを提供している。一方、セルラー通信ネットワークをベースとしたパッシブIoTは、昨年6月にファーウェイとチャイナモバイルによって初めて提案され、当時は「eIoT」とも呼ばれていた。「eIoT」と呼ばれるこの技術の主なターゲットはRFID技術である。eIoTは、より広い応用範囲、低コストと低消費電力、位置情報機能のサポート、ローカル/ワイドエリアネットワークの実現などの特徴を備えており、RFID技術の多くの欠点を補っていることが分かっている。
標準
パッシブ IoT とセルラー ネットワークを組み合わせるトレンドはますます注目を集めており、関連する標準研究が徐々に発展し、3GPP の関連する代表者と専門家はすでにパッシブ IoT の研究と標準化の作業を開始しています。
同組織は、セルラーパッシブを新しいパッシブIoT技術の代表として5G-A技術体系に取り入れ、R19バージョンで初のセルラーネットワークベースのパッシブIoT標準を形成すると予想されている。
中国の新しいパッシブ IoT 技術は 2016 年から標準化の構築段階に入り、現在は新しいパッシブ IoT 技術の標準の優位性を獲得するために加速しています。
- 2020年には、中国移動が主導するCCSAにおいて、国内初の新しいセルラーパッシブ技術研究プロジェクト「セルラー通信に基づくパッシブIoTアプリケーション要件の研究」が開始され、TC10において関連する技術標準の確立作業が行われました。
- 2021年、OPPOが主導し、China Mobile、Huawei、ZTE、Vivoが参加した研究プロジェクト「環境エネルギーベースのIoTテクノロジー」が3GPP SA1で実施されました。
- 2022年、チャイナモバイルとファーウェイは3GPP RANにおける5G-A向けセルラーパッシブIoTに関する研究プロジェクトを提案し、セルラーパッシブの国際標準化プロセスが開始されました。
産業イノベーション
現在、世界の新型パッシブIoT産業は初期段階にあり、中国企業は積極的に産業革新をリードしています。2022年、チャイナモバイルは新型パッシブIoT製品「eBailing」を発売しました。この製品は、単一デバイスのタグ認識距離が100メートルに達すると同時に、複数デバイスの常時ネットワーク接続をサポートし、中規模・大規模屋内シーンにおける物品、資産、人材の統合管理に活用できます。中規模・大規模屋内シーンにおける物品、資産、人材の総合管理に活用できます。
今年初め、Smartlinkは自社開発のPegasusシリーズのパッシブIoTタグチップをベースに、世界初のパッシブIoTチップと5G基地局通信の相互変調を実現し、その後の新しいパッシブIoT技術の商用化に向けて強固な基盤を築きました。
従来のIoTデバイスは、通信とデータ伝送にバッテリーや電源を必要とします。これにより、使用シナリオと信頼性が制限されるだけでなく、デバイスのコストと消費電力も増加します。
一方、パッシブIoT技術は、環境中の電波エネルギーを利用して通信とデータ伝送を駆動することで、デバイスのコストとエネルギー消費を大幅に削減します。5.5GはパッシブIoT技術をサポートし、将来の大規模IoTアプリケーションにおいて、より幅広く多様な応用シナリオを実現します。例えば、パッシブIoT技術は、スマートホーム、スマートファクトリー、スマートシティなどの分野で活用され、より効率的でインテリジェントなデバイス管理とサービスを実現します。
セルラーパッシブ IoT は小規模ワイヤレス市場に参入し始めているのでしょうか?
技術の成熟度の観点から見ると、パッシブIoTは、RFIDやNFCに代表される成熟したアプリケーションと、5G、Wi-Fi、Bluetooth、LoRaなどの信号から信号エネルギーを収集して端末に電力を供給する理論的な研究ルートの2つのカテゴリに分けられます。
5G などのセルラー通信技術に基づくセルラーパッシブ IoT アプリケーションはまだ初期段階ですが、その可能性を無視すべきではなく、アプリケーションには数多くの利点があります。
まず、より長い通信距離に対応しています。従来のパッシブRFIDは、数十メートルといった長距離ではリーダーから発せられるエネルギーが損失し、RFIDタグを活性化できません。一方、5G技術に基づくパッシブIoTは、基地局から遠く離れていても通信が可能です。
コミュニケーションが成功しました。
第二に、より複雑な応用環境を克服できます。実際には、金属や液体といった媒体での信号伝送はより大きな影響を及ぼしますが、5G技術に基づくパッシブIoTは、実用アプリケーションにおいて強力な耐干渉性能を発揮し、認識率を向上させることができます。
3つ目は、より完全なインフラです。セルラーパッシブIoTアプリケーションは、専用のリーダーを追加する必要がなく、既存の5Gネットワークを直接利用できます。従来のパッシブRFIDなどのリーダーやその他の機器が必要ない場合と比較して、チップの利便性も向上します。
システムのインフラ投資コストも大きな利点となります。
アプリケーションの観点から見ると、C端末では、例えば個人資産管理などのアプリケーションを実行でき、ラベルを個人資産に直接貼り付けることができ、ベースステーションがあれば起動してネットワークに入力できます。B端末アプリケーションは、倉庫、物流、
資産管理などは問題ではなく、セルラーパッシブIoTチップを各種パッシブセンサーと組み合わせることで、より多くの種類のデータ（例えば、圧力、温度、熱）の収集を実現し、収集されたデータは5G基地局を介してデータネットワークに渡されます。
より幅広いIoTアプリケーションを可能にします。これは、既存のパッシブIoTアプリケーションと高いレベルで重複します。
産業発展の進展という観点から見ると、セルラーパッシブIoTはまだ初期段階にあるものの、この業界の発展スピードは常に驚異的であり、最近のニュースでは、いくつかのパッシブIoTチップが登場しています。
- マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究者らは、テラヘルツ周波数帯を使用する新しいチップの開発を発表した。このチップはウェイクアップ受信機として機能し、消費電力はわずか数マイクロワットで、小型センサーの効率的な動作を大幅にサポートすることができる。
モノのインターネットの適用範囲の拡大。
- Smartlinkは自社開発のPegasusシリーズのパッシブIoTタグチップをベースに、世界初のパッシブIoTチップと5G基地局の通信連携を実現しました。
結論は
受動的なモノのインターネットは、数千億の接続の開発にもかかわらず、現在の状況では、開発のペースが鈍化しているように見えるという声明があります。1つは、小売、倉庫、物流、その他の垂直を含む適応シーンの制限によるものです。
2つ目は、従来のパッシブRFIDの通信距離の制約やその他の技術的なボトルネックにより、より幅広いアプリケーションシナリオの展開が困難になっていることです。しかし、セルラー通信が加わることで、
テクノロジーは、より多様なアプリケーション エコシステムの開発によって、この状況を迅速に変えることができるかもしれません。
投稿日時: 2023年7月21日