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[分享] 无源物联网系统

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发表于 2024-5-15 16:52:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
中国移动把无源物联网技术路线发展分成三个发展阶段:第一阶段是以单点式架构为主的无源 1.0 阶段,第二阶段是以组网式架构为主的无源 2.0 阶段,第三阶段是以蜂窝式架构为主的无源 3.0 阶段。无源 1.0 是指以传统收发一体的 RFID 为代表的单点式无源物联网系统,其最大的特点为采用点对点、近距离通信,受制于系统上下行信号自干扰及读写器间互干扰问题,此类系统在实际应用中存在距离瓶颈。


无源 2.0 系统采用组网式架构,通过将前向、反向链路分别部署在接收器和激励器侧,实现链路解耦,解决自干扰问题,并实现较远距离的组网,同时支持物品定位功能。无源 2.0 系统具有可灵活扩展、支持组网部署等特点,可应用于大型仓储、资产管理等场景中,实现自动化快速盘点和定位。无源 3.0 系统是与蜂窝网络深度融合,基站作为读写设备,对无源标签进行激励和感知,并借助蜂窝网络上下行干扰抑制、优化编码调制方式、实时资源调度等优势,为标签提供“全程全网”的连接服务,实现中远距离、规模化连续覆盖。


蜂窝式无源 3.0 系统受到国内外产业的重点关注,国际标准化组织 3GPP 已于 2022 年 3 月启动基于环境供能的无源物联研究项目,中国移动在 CCSA 也成立了《基于蜂窝通信的无源物联网应用需求研究》项目。根据不同的激励和接收主体,无源 3.0 系统存在两类主要的空口架构,一是蜂窝基站和标签直接通信,基站同时支持下行信号激励和上行数据接收;二是通过中继设备实现激励信号发送和/或反向散射信号接收,可满足区域标签定点激励,数据汇总、再加密、统一上报等需求。根据应用场景不同,架构可衍化出多种形式。


中国移动划分的无源 1.0 阶段的主要应用场景包括快消品、区域仓储盘点等;无源 2.0 阶段的主要应用场景包括规模盘存和进出库盘点等;无源 3.0 阶段的应用场景将进一步丰富,扩展到物流、医疗、粮储、畜牧、电力、石化和军工等领域。根据应用场景和标签能力的不同,蜂窝无源物联网的端到端架构可在传统蜂窝系统的基础上进行轻量化、便捷化设计和部署,将核心网部分能力下沉至代理节点,通过应用层实现标识管理和鉴权认证等。基于蜂窝无源的全新无源物联网系统能够满足超低功耗、超低成本、“感通”一体、大规模接入、高效盘点等应用需求,拓展支持更加丰富的行业应用,未来有望在物流、仓储、制造、交通、医疗等行业发挥重要作用。


基于蜂窝的零功耗通信系统可以支持零功耗终端的大规模部署和集中控制,旨在解决点对点、点对多点通信需求的传统技术(如RFID)的通信距离短、部署成本高、系统效率低等问题。得益于蜂窝网络在覆盖和资源利用上的优势,基于蜂窝的零功耗通信系统可以大范围、集中式管理网络中的零功耗终端,极大提高系统效率,节省部署成本。

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