OPPO pokazuje przyszłość bez baterii, czyli system Zero-Power Communication

W najbliższej przyszłości urządzenia IoT będą w stanie pobierać energię przez Bluetooth®, WiFi i sygnał komórkowy. W konsekwencji zmniejszy się ich rozmiar, zwiększy wytrzymałość, a cena znacząco spadnie. Specjalne elektroniczne naklejki (tagi) są stosowane do lokalizowania urządzeń, a przy tym nie wymagają wymiany ani ładowania baterii. To wszystko wpłynie nie tylko na nas jako użytkowników, ale także na świat, który nas otacza. Na przykład, dzięki temu rozwiązaniu zagrożone wyginięciem ptaki będą wyposażone w dalekodystansowe lokalizatory, a liczba montowanych baterii znacznie się zmniejszy. Tak według przewidywań OPPO będzie wyglądała przyszłość. Jej opis został zawarty w białej księdze pt. Zero-Power Communication.

OPPO Research Institute opublikował białą księgę pt. Zero-Power Communication. Dokument wskazuje, jak będzie rozwijać się technologia Zero-Power Communication w kontekście coraz większego zapotrzebowania na urządzenia IoT oraz rozwoju innych standardów komunikacji.

Obecnie większość sprzętu elektronicznego jest zasilana z baterii. Chociaż technologia wytwarzania baterii przez lata znacznie ewoluowała, wciąż boryka się z wieloma problemami, m.in. samym rozmiarem, kosztami produkcji, żywotnością czy wpływem na środowisko. Technologia Zero-Power Communication pozwala wyeliminować baterię z urządzeń i uzyskać z otoczenia energię z fal radiowych. W konsekwencji oparte na niej urządzenia mają niewielki rozmiar oraz są wydajne i nisko kosztowe. Takie właściwości sprawdzą się w użytku komercyjnym, m.in. w magazynach, logistyce, rolnictwie, urządzeniach IoT, inteligentnych domach i innych nowoczesnych konsumenckich rozwiązaniach technicznych.

Branża telekomunikacyjna w pierwszych czterech generacjach sieci poczyniła cztery ogromne kroki: najpierw w technice analogowej, potem od analogowej do cyfrowej, później do cyfrowego przesyłania danych, a następnie do technologii szerokopasmowych. Każdy z nich przyniósł zwiększenie ilości i prędkości przesyłania danych. Jednak w następnej dekadzie, patrząc na rozwój technologii 5G i w dalszej perspektywie, sądzimy, że przesył danych przestanie być motorem napędowym rozwoju. Zamiast tego technologia powinna zmienić się tak, by uczynić życie łatwiejszym i być wartościową dla całego społeczeństwa. Zero-Power Communications oferuje producentom elektroniki sposób na usunięcie baterii z ich produktów, zmniejszając koszty i wpływ na środowisko w tym procesie. Technologia ta będzie w centrum naszego zainteresowania podczas przejścia z generacji 5G do 6G - Henry Tang, Chief 5G Scientist w OPPO.

Stosowana już pasywna technologia łączności RFID (systemy zdalnej identyfikacji radiowej) jest obarczona wieloma problemami, takimi jak: niewielki zasięg, niska wydajność czy bardzo mała pojemność. Jest to poważnym wyzwaniem w stosowaniu technologii RFID w wyspecjalizowanych lub skomplikowanych rozwiązaniach, takich jak przemysłowe sieci oparte na czujnikach, wysokowydajna logistyka oraz magazynowanie, tanie i energooszczędne inteligentne domy oraz miniaturowa technologia ubieralna.

W przeciwieństwie do RFID urządzenia wyposażone w technologię Zero-Power mogą gromadzić energię z sygnałów radiowych z otoczenia, np. nadajników TV i radiowych (FM), nadajników sieci komórkowej czy punktów dostępowych WiFi (AP). Po zgromadzeniu energii z fal radiowych urządzenie może modulować otaczające je sygnały radiowe własnymi informacjami i przesyłać je na zewnątrz w procesie znanym jako rozpraszanie wsteczne (backscattering communication). Projektując sieci komunikacyjne Zero-Power, należy obok pasm nielicencjonowanych i licencjonowanych wziąć pod uwagę współistnienie systemów komunikacyjnych Zero-Power i istniejących systemów 4G/5G.

System łączności Zero-Power może być oparty na komunikacji komórkowej, tzw. komunikacji sidelink (komunikacja urządzeń z pominięciem sieci) lub na formie hybrydowej. Systemy łączności Zero-Power oparte na sieci komórkowej najlepiej sprawdzą się w zastosowaniach przemysłowych, w których wykorzystuje się sieci czujników, np. kiedy urządzenia mogą wymagać wdrożenia w skrajnie niekorzystnych środowiskach, gdzie liczba urządzeń jest duża lub gdzie koszty wdrożenia i obsługi technicznej urządzeń aktywnych są bardzo wysokie. Drugi sposób komunikacji, sidelink, jest bardziej odpowiedni do niskonakładowej komunikacji krótkiego zasięgu, na której są oparte m.in. urządzenia ubieralne oraz inteligentne urządzenia domowe, które same mogą być wykorzystywane do przetwarzania otrzymywanych danych. Hybrydowe podejście ponadto umożliwia programistom większą liczbę zastosowań wykorzystujących system łączności Zero-Power.

OPPO stworzyło już system łączności Zero-Power Communication i pokazało, że to podejście do projektowania przyszłych standardów komunikacji sieciowej nadaje się do praktycznych zastosowań. W kolejnych latach OPPO będzie promować rozwój tej technologii. Firma przewiduje, że jej system zostanie wdrożony komercyjnie w ciągu 3–5 lat.

Wcześniej OPPO opublikowało również białą księgę pt. 6G AI-Cube Intelligent Networking, która wyznacza standardy tworzenia sieci nowej generacji.