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“東數西算”工程來了!模組廠商如何助力打造5G+AIoT數智世界?

2021年,中國5G+AIoT取得了長足的發展。根據工業和資訊化部統計顯示,截止2021年底,大陸累計建成并開通的5G基站已達142.5萬個,5G基站總量占全球的60%以上。另一方面,随着《5G應用“揚帆”行動計劃》的印發,中國5G建設的重點從網絡覆寫轉向了深度賦能,标志着5G将深入千行百業的數字化轉型過程中。

在2022年伊始,5G+AIoT又将背負新的曆史使命,再出發!“全國一體化大資料中心體系”已然完成總體布局設計,“東數西算”工程即将全面啟動。作為大陸數字化建設中的“南水北調”和“西氣東輸”工程,“東數西算”意義不言而喻。通信技術作為“東數西算”中運載資料的通道,責任也自然十分重大。通信基礎設施必将在新一輪建設中迎來全面更新,并釋放巨大潛力。

5G真正的核心能力正在釋放

從技術層面看,随着5G R16标準落地以及R17标準緊鑼密鼓的制定,5G真正的核心能力正在被充分釋放。

“東數西算”工程來了!模組廠商如何助力打造5G+AIoT數智世界?

首先來看5G毫米波技術。毫米波頻譜範圍在24GHz以上,相比Sub-6 GHz頻段最大100MHz的頻寬,前者将這一“通道”拓寬到了200MHz-1000MHz。就好比将原來的4車道改成了16車道,大大增加了容納車輛通過的數量。除此外,毫米波還有兩個讓業界難以拒絕的優勢——更低延遲時間和高精定位。

得益于子載波間隔方面的優勢,5G毫米波的空口時延僅1ms,往返時延為4ms,時延僅為Sub-6 GHz的四分之一。而且由于毫米波波長較短,是以其定位精度也能達到厘米級甚至更低。這些優勢對于人員高密集、時延要求較高以及定位精度要求較高的場景簡直如同“天降甘霖”。

比如在舉辦冬奧會開幕式和閉幕式的國家體育館,5G毫米波就能保障場館内數萬人的通信需要,同時還能兼顧現場的實時超高清傳播。除此之外,5G毫米波在交通樞紐、工業網際網路等低延遲時間場景下也将大有作為,比如自動駕駛,既需要低延遲時間又需要高精度定位才能實作。

大量的工業應用需要高精度定位技術發揮強大功能,比如工業AGV、資産追蹤等。常用于室内通信的4G基站定位和WiFi定位精度一般較低,通常為3-10米。這樣的定位精度對于工業物聯網應用還遠遠不夠。為此,5G在R16版本中增加了定位功能,其利用MIMO多波束特性,定義了基于蜂窩小區的信号往返時間(RTT)、信号到達時間差(TDOA)、到達角測量法(AoA)、離開角測量法(AoD)等室内定位技術,大大提高室内定位精度。5G可将載波拓展至毫米波頻段,由于毫米波波長較短,是以其定位精度能達到厘米級甚至更低。

除毫米波外,5G LAN技術也不可忽視。從名稱可見,5G LAN是一種基于5G互聯的區域網路或者專網。對于有線以及多種網絡部署的工廠、園區等場景,5G LAN通過一張網就能實作所有裝置的随時随地接入。并且,5G LAN在用簡單組網降低網絡部署成本、提高網絡保障的同時,還能提供更高安全性和私密性,這對很多“資料不出廠”的企業大有裨益。

另外還有5G+TSN。許多消費者對于1ms延時、1微秒抖動和99.9999%的可靠性可能并沒有直覺感受,但在特定行業應用場景下,這些在旁人看來“幹巴巴”的資料就異常關鍵。比如道路上行駛的自動駕駛汽車、工廠裡精密的工業控制、相隔千裡的遠端手術、物流中高度協同的AGV小車、精益求精的新型電網,都需要高精度授時網絡才能保證。

5G網絡切片同樣值得一提。“切片”是實作5G一張網連接配接萬物的關鍵,通過對不同場景特點和需求的提取,進而采用精細化的手段,“因地制宜”地提供不同的時延、寬帶、計費方式等服務,進而降低網絡覆寫成本,并提高連接配接效率。

最後,RedCap是R17标準多項演進中最值得關注的一項。RedCap本質是基于5G網絡的裁剪,如今也被視作一項填補5G覆寫空白的技術。一方面,RedCap補充了5G中速率場景的連接配接,滿足了智能可穿戴、工業無線傳感網和視訊監控三大場景對速率、成本、功耗等方面的需求;另一方面,RedCap基于“輕量化”設計,從成本價格上打開了5G物聯網市場,促成了5G的多樣化發展。

可見,5G+AIoT關鍵性能技術,正在為萬物互聯的數智世界奠定堅實的通信基礎,加持“東數西算”工程,助力建設大量的聯接力和算力基礎。當然,在此之前如何保障5G+AIoT關鍵性能技術的潛力全部釋放也是重中之重。

模組是建構數智世界關鍵“底座”之一

“東數西算”工程來了!模組廠商如何助力打造5G+AIoT數智世界?

​5G+AIoT構築的萬物互聯的數智世界,是對資料采集、通信網絡和強力計算的極緻追求。其中,資料采集作為物聯網最基礎的一環,是充分釋放5G+AIoT能力的關鍵。

首先,真正的物聯網編織的數智世界始于資料采集。終端傳感器作為物聯網的神經末梢,負責将采集到的海量IoT資料通過通信網絡上傳到雲端;而雲端會基于收集上報的海量IoT資料作出分析處理,建構合理算法模型,并下達指令;最後還是通過終端傳達到智能裝置,進而實作最終的消息下發和控制,反哺生産、生活的智能化。

其次,在任何物聯網應用中,資料采集都是緊緊靠在使用者側一方的。數智世界中千行百業各有差别,是以也就造就了不同場景、不同業務下對于終端産品的不同訴求,正是如此,就需要上遊産業不斷在端側進行打磨,用更多樣化、性能更優、成本效益更高的産品,滿足源源不斷的市場需求。

由此可見,5G+AIoT關鍵性能技術是否能充分釋放,不僅需要考慮網絡側的部署和技術疊代,同時還需要将這一重任下沉到端側玩家手中。而在端側,模組作為連接配接晶片和産業的“橋梁”,在5G+AIoT關鍵性能釋放的過程中起到了關鍵性的作用。

無線模組有其自身的技術高地。無線模組不僅僅是把基帶晶片、射頻晶片、存儲晶片、電容電阻等各類元器件內建到一塊電路闆上,提供标準的接口,還需要重新設計與內建,同時支援5G毫米波、5G LAN、RedCap、5G+TSN以及5G網絡切片等各種5G關鍵性能技術。下遊的終端廠商在沒有通信專家的幫助下,很難實作新技術的內建和應用。而模組廠商則可以利用自己“通信專家”的身份,幫助終端廠商快速開發出行業适用的數字産品。

比如5G毫米波因低延遲時間、大帶寬、高精度定位以及精巧化體積等優勢而備受業界青睐,但由于其所處頻段的原因,在終端産業鍊的射頻器件、天線部分也出現了難題,比如在內建度、性能、功耗、散熱、靈敏度等關鍵技術上帶來的挑戰。

對此,模組廠商不僅需要在工藝上不斷更疊和積累,還需要時刻關注5G新技術而提前做好技術儲備。廣和通作為全球領先的物聯網無線通信模組解決方案供應商,多年來始終時刻關注最新通信技術,并做好5G+AIoT關鍵性能技術的儲備。

廣和通攜手行業夥伴打造“極智世界”

“東數西算”工程來了!模組廠商如何助力打造5G+AIoT數智世界?

​早在2020年5G商用僅一年後,國内尚未開始針對5G毫米波進行部署時,廣和通已經将毫米波産品列入重點規劃開發計劃當中。

廣和通5G Sub-6 GHz模組FM160系列也是首款完全取得ANATEL認證的R16模組,其最大的亮點就是對5G LAN、高精度定位、5G+TSN時間敏感網絡等5G關鍵技術特性的支援,對工業網際網路、智慧電力、智慧醫療、車聯網等對低延遲時間、可靠性、大帶寬需求較強的行業提供了高效有力的應用支援。

此前,廣和通還推出了基于高通®QCM6490物聯網解決方案設計的5G智能模組SC171系列,內建高性能圖形引擎,并可對資料進行高效計算與處理,具備強大的AI能力。

而針對于在R17中才會誕生的5G RedCap,廣和通也已進行了超前的部署。去年,廣和通就率先在5G RedCap方面發力,提前啟動了RedCap行業标準的研究,并将産品研發和R17标準對接,以在未來第一時間滿足市場所需。

總而言之,中國正在為世界探尋一副更美好的未來生活藍圖,萬物無形且緊密的智慧連接配接和無處不在且卓越的計算能力将在未來随着5G+AIoT技術的發展以及“東數西算”等時代工程建設,從各行各業入手,全面而深刻地變革人類的生活和生産方式。廣和通作為數字産業鍊中關鍵的一環,已經做好準備,為共同打造極智的未來數字世界添磚加瓦。

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