“东数西算”工程来了!模组厂商如何助力打造5G+AIoT数智世界?

Thursday 10 Mar 2022 |

2021年,中国5G+AIoT取得了长足的发展。根据工业和信息化部统计显示,截止2021年底,我国累计建成并开通的5G基站已达142.5万个,5G基站总量占全球的60%以上。另一方面,随着《5G应用“扬帆”行动计划》的印发,中国5G建设的重点从网络覆盖转向了深度赋能,标志着5G将深入千行百业的数字化转型过程中。

在2022年伊始,5G+AIoT又将背负新的历史使命,再出发!“全国一体化大数据中心体系”已然完成总体布局设计,“东数西算”工程即将全面启动。作为我国数字化建设中的“南水北调”和“西气东输”工程,“东数西算”意义不言而喻。通信技术作为“东数西算”中运载数据的通道,责任也自然十分重大。通信基础设施必将在新一轮建设中迎来全面升级,并释放巨大潜力。

5G真正的核心能力正在释放

从技术层面看,随着5G R16标准落地以及R17标准紧锣密鼓的制定,5G真正的核心能力正在被充分释放。

首先来看5G毫米波技术。毫米波频谱范围在24GHz以上,相比Sub-6 GHz频段最大100MHz的频宽,前者将这一“通道”拓宽到了200MHz-1000MHz。就好比将原来的4车道改成了16车道,大大增加了容纳车辆通过的数量。除此外,毫米波还有两个让业界难以拒绝的优势——更低时延和高精定位。

得益于子载波间隔方面的优势,5G毫米波的空口时延仅1ms,往返时延为4ms,时延仅为Sub-6 GHz的四分之一。而且由于毫米波波长较短,因此其定位精度也能达到厘米级甚至更低。这些优势对于人员高密集、时延要求较高以及定位精度要求较高的场景简直如同“天降甘霖”。

比如在举办冬奥会开幕式和闭幕式的国家体育馆,5G毫米波就能保障场馆内数万人的通信需要,同时还能兼顾现场的实时超高清传播。除此之外,5G毫米波在交通枢纽、工业互联网等低时延场景下也将大有作为,比如自动驾驶,既需要低时延又需要高精度定位才能实现。

大量的工业应用需要高精度定位发挥强大功能,比如工业AGV、资产追踪等。常用于室内通信的4G基站定位和WiFi定位精度一般较低,通常为3-10米。这样的定位精度对于工业物联网应用还远远不够。 为此,5G在R16版本中增加了定位功能,其利用MIMO多波束特性,定义了基于蜂窝小区的信号往返时间(RTT)、信号到达时间差(TDOA)、到达角测量法(AoA)、离开角测量法(AoD)等室内定位技术,大大提高室内定位精度。5G可将载波拓展至毫米波频段,由于毫米波波长较短,因此其定位精度能达到厘米级甚至更低。

除了毫米波外,5G LAN技术也不可忽视。从名称可见,5G LAN是一种基于5G互联的局域网或者专网。对于有线以及多种网络部署的工厂、园区等场景,5G LAN通过一张网就能实现所有设备的随时随地接入。并且,5G LAN在用简单组网降低网络部署成本、提高网络保障的同时,还能提供更高安全性和私密性,这对很多“数据不出厂”的企业大有裨益。

另外还有5G+TSN。许多消费者对于1ms延时、1微秒抖动和99.9999%的可靠性可能并没有直观感受,但在特定行业应用场景下,这些在旁人看来“干巴巴”的数据就异常关键。比如道路上行驶的自动驾驶汽车、工厂里精密的工业控制、相隔千里的远程手术、物流中高度协同的AGV小车、精益求精的新型电网,都需要高精度授时网络才能保证。

5G网络切片同样值得一提。“切片”是实现5G一张网连接万物的关键,通过对不同场景特点和需求的提取,进而采用精细化的手段,“因地制宜”地提供不同的时延、宽带、计费方式等服务,从而降低网络覆盖成本,并提高连接效率。

最后,RedCap是R17标准多项演进中最值得关注的一项。RedCap本质是基于5G网络的裁剪,如今也被视作一项填补5G覆盖空白的技术。一方面,RedCap补充了5G中速率场景的连接,满足了智能可穿戴、工业无线传感网和视频监控三大场景对速率、成本、功耗等方面的需求;另一方面,RedCap基于“轻量化”设计,从成本价格上打开了5G物联网市场,促成了5G的多样化发展。

可见,5G+AIoT关键性能技术,正在为万物互联的数智世界奠定坚实的通信基础,加持“东数西算”工程,助力建设大量的联接力和算力基础。当然,在此之前如何保障5G+AIoT关键性能技术的潜力全部释放也是重中之重。

模组是构建数智世界的关键“底座”之一

5G+AIoT构筑的万物互联的数智世界,是对数据采集、通信网络和强力计算的极致追求。其中,数据采集作为物联网最基础的一环,是充分释放5G+AIoT能力的关键。

首先,真正的物联网编织的数智世界始于数据采集。终端传感器作为物联网的神经末梢,负责将采集到的海量IoT数据通过通信网络上传到云端;而云端会基于收集上报的海量IoT数据作出分析处理,构建合理算法模型,并下达指令;最后还是通过终端传达到智能设备,进而实现最终的消息下发和控制,反哺生产、生活的智能化。

其次,在任何物联网应用中,数据采集都是紧紧靠在用户侧一方的。数智世界中千行百业各有差别,因此也就造就了不同场景、不同业务下对于终端产品的不同诉求,正是如此,就需要上游产业不断在端侧进行打磨,用更多样化、性能更优、性价比更高的产品,满足源源不断的市场需求。

由此可见,5G+AIoT关键性能技术是否能充分释放,不仅需要考虑网络侧的部署和技术迭代,同时还需要将这一重任下沉到端侧玩家手中。而在端侧,模组作为连接芯片和产业的“桥梁”,在5G+AIoT关键性能释放的过程中起到了关键性的作用。

无线模组有其自身的技术高地。无线模组不仅仅是把基带芯片、射频芯片、存储芯片、电容电阻等各类元器件集成到一块电路板上,提供标准的接口,还需要重新设计与集成,同时支持5G毫米波、5G LAN、RedCap、5G+TSN以及5G网络切片等各种5G关键性能技术。下游的终端厂商在没有通信专家的帮助下,很难实现新技术的集成和应用。而模组厂商则可以利用自己“通信专家”的身份,帮助终端厂商快速开发出行业适用的数字产品。

比如5G毫米波因低时延、大带宽、高精度定位以及精巧化体积等优势而备受业界青睐,但由于其所处频段的原因,在终端产业链的射频器件、天线部分也出现了难题,比如在集成度、性能、功耗、散热、灵敏度等关键技术上带来的挑战。

对此,模组厂商不仅需要在工艺上不断更迭和积累,还需要时刻关注5G新技术而提前做好技术储备。广和通作为全球领先的物联网无线通信模组解决方案供应商,多年来始终时刻关注最新通信技术,并做好5G+AIoT关键性能技术的储备。

广和通携手行业伙伴打造“极智世界”

早在2020年5G商用仅一年后,国内尚未开始针对5G毫米波进行部署时,广和通已经将毫米波产品列入重点规划开发计划当中。

广和通5G Sub-6 GHz模组FM160系列也是首款完全取得ANATEL认证的R16模组,其最大的亮点就是对5G LAN、高精度定位、5G+TSN时间敏感网络等5G关键技术特性的支持,对工业互联网、智慧电力、智慧医疗、车联网等对低时延、可靠性、大带宽需求较强的行业提供了高效有力的应用支持。

此前,广和通还推出了基于高通®QCM6490物联网解决方案设计的5G智能模组SC171系列,集成高性能图形引擎,并可对数据进行高效计算与处理,具备强大的AI能力。

而针对于在R17中才会诞生的5G RedCap,广和通也已进行了超前的部署。去年,广和通就率先在5G RedCap方面发力,提前启动了RedCap行业标准的研究,并将产品研发和R17标准对接,以在未来第一时间满足市场所需。

总而言之,中国正在为世界探寻一副更美好的未来生活蓝图,万物无形且紧密的智慧连接和无处不在且卓越的计算能力将在未来随着5G+AIoT技术的发展以及“东数西算”等时代工程建设,从各行各业入手,全面而深刻地变革人类的生活和生产方式。广和通作为数字产业链中关键的一环,已经做好准备,为共同打造极智的未来数智世界添砖加瓦。