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MITのIoTチップは5Gのインターネットを進めます

MIT研究者によって設計された新しいチップコンポーネントは、モノのインターネットのリーチを5Gに拡大することを約束します。この発見は、5GベースのIoT Techのより広範なプッシュを表しています。TelecomStandardの低レイテンシ、エネルギー効率、および大規模なデバイス接続の容量を使用します。また、新しい研究は、たとえば、小規模で低電力の健康モニター、スマートカメラ、産業センサーを含むアプリケーションへの重要なステップを示しています。 より広く言えば、IoTを5Gに移動する可能性は、より多くのものがより迅速にデータ速度を高め、バッテリーの排水量を減らすことでより迅速に接続できることを意味します。また、よりトリッキーで、より複雑なサーキットがデータストリームの背後に苦しむ必要があることを意味します。また、同等の4G/LTEまたはWi-Fiネットワークではなく5G標準を使用してすべてを実行すると、IoTがその範囲と範囲を拡大していることを意味します。比較的控えめなサイズのIoT展開を超えて、数百以上のノードの可能性を誇る広範なネットワークに移動しています。しかし、明確にするために、電気工学とコンピューターサイエンスのMITの博士課程候補であるSoroush Araeiは、IoT-Over-5Gは、ネットワーク内のすべてのノードが突然独自の電話番号を取得することを意味しません。「ここでの主な目標は、さまざまなアプリケーションに再利用できる単一のラジオレシーバーがあることです」とアラエイは言います。 「柔軟性のあるハードウェアを1枚持っており、ソフトウェアの広い周波数範囲でチューニングできます。」5Gを使用します 基準 5Gワイヤレスネットワークではなく、IoTデバイスが周波数ホップに、バッテリーの電源を消費し、1平方キロメートルあたり最大100万のデバイスを可能にする大規模な接続性トリックを使用できます。5g IoTチップの作り方一方、IoT開発者がこれまで5Gの採用が遅かったという事実は、ハードウェアの課題がどれほど難しいかを強調しています。「IoTの場合、電力効率は重要です」と、オランダのエンシェデにあるトゥエンテ大学のICデザインの准教授であるエリッククルンペンクは言います。 「あなたは非常に低い電力のためにまともなラジオパフォーマンスを望んでいます -[using] 小さなバッテリーまたはエネルギー収穫さえ。」しかし、ますます多くのデバイスがますます多くのネットワーク（5Gなど）に接続することで、他の懸念も頭を育てています。「ワイヤレス信号でますます飽和状態になっている世界では、干渉は大きな問題です」と、テキサス州オースティンに拠点を置くL＆T半導体技術の技術者であるVito Giannini氏は述べています。 （GianniniもKlumperinkもMITグループの研究に関与していませんでした。）5G標準を使用すると、両方の問題に対処する可能性がある、とAraeiは言います。具体的には、MITグループの新しい技術は、IoTおよびその他のアプリケーション向けにすでに開発されている5Gのスリムダウンバージョンに依存していると彼は言います。 5G削減容量（または5Gレッドキャップ）と呼ばれます。「5G Redcap IoTレシーバーは、周波数を越えてホップできます」と彼は言います。 「しかし、彼らは最高層の5Gアプリケーションほど低下する必要はありません [including smartphones]。」対照的に、Wi-Fiを使用する最も単純なIoTチップは、単一の周波数帯域（おそらく2.5または5 Gigahertz）に依存し、他の多くのデバイスが同じチャネルを使用している場合、潜在的に押収される可能性があります。ただし、周波数ホッピングには、ネットワークが指示するように周波数チャネルをすばやく切り替えることができる堅牢なラジオ通信ハードウェアが必要であり、ネットワークの命令とタイミングに周波数ホップが整合していることを確認できます。これは、倉庫全体にパレットに貼られた数百のモートの1つにすぎないかもしれない小さなチップに詰め込まれた多くのハードウェアとソフトウェアのスマートです。しかし、そのような機能はただ前菜だけです、とアラエイは言います。実行可能な5Gレッドキャップチップの中心は、さまざまな周波数にわたって柔軟に動作するハードウェアであり、デバイスの小さな電力予算と控えめな全体的なコストを維持しています。 （MITグループの技術は、着信信号を受信するためにのみ使用できます。同様の広範囲の周波数を介して送信するには、他のCHIPコンポーネントが必要です。）ここで、研究者たちは、アナログ回路とパワーエレクトロニクスの世界からいくつかのトリックを引き出しました。しかし、セラミックコンデンサのように階層化および積み重ねられたバルクコンポーネントではなく、現在の作業は、これらのトリックをオンチップシステムに統合して、RF周波数を安価かつ効率的にホッピングすることを小型化します。研究者たちは先月、サンフランシスコのIEEE無線頻度統合サーキットシンポジウムで作業を発表しました。「これは一種の切り替えキャパシタネットワークです」とアラエイは言います。 「これらのコンデンサは、「n-path構造」と呼ばれる周期的に定期的にオンとオフになります。それは一般的にあなたにローパスフィルターを与えます。」つまり、チームは回路で単一のコンデンサを使用するのではなく、コンデンサの小型化された銀行を使用して、回路で受信される周波数範囲のニーズに合わせてオンとオフをフリックしました。また、アンプが信号に触れる前に、この周波数をすべての周波数でフィルタリングするウィザードリーを回路のフロントエンドに配置できるため、チームは干渉をブロックする際の高い効率を報告します。彼らは、従来のIoTレシーバーと比較して、彼らの回路は1桁のミリワットの電力のみを使用して30倍の干渉を除外できると報告しています。言い換えれば、グループは、かなり効果的な低電力5G IoTレシーバー回路を設計したようです。では、誰が同様に賢い送信機を設計できるのでしょうか？それらの両方を行い、いつか誰かがビジネスをしているとKlumperinkは言います。 「IoT-Over-5G（または6G）については議論があります」と彼は言います。 「Spectrumは、アドホックWi-Fi接続よりも優れて割り当てられ、管理されているためです。」 5Gを超えるモノのインターネットを現実的に実行することは、非常に低い電力要件で動作することを意味します。 MITチームのチップは、外部信号を除外しながら、1ミリワット未満の消費量を消費します。Soroush araeiこれは来る5g IoTチップのものですか？Klumperink氏によると、MITグループの回路は、主流のチップファブで製造される可能性があるとKlumperinkは言います。「主流のCMOSテクノロジーに回路が実装されているため、大きなハードルはありません」とKlumperink氏は言います。 （グループのサーキットは22ナノメートルの製造プロセスのみを要求するため、どのストレッチで出血エッジファウンドリである必要はありません。）アラエイは、チームがバッテリーやその他の専用電源の必要性を排除することに取り組むことを目的としていると言います。「その電源を取り除き、基本的に環境内の既存の電磁波から電力を活用することは可能ですか？」アラエイは尋ねます。彼はまた、レシーバー技術の周波数範囲を拡張して、5G信号の全周波数範囲をカバーすることを望んでいると言います。 「このプロトタイプでは、最大3 GHzの250メガヘルツの低周波数を達成することができました」と彼は言います。 「それで、5G範囲全体をカバーするために、その周波数範囲を最大6 GHzとしましょう。」これらのさまざまな今後のハードルをクリアすることができる場合、おそらくさまざまなアプリケーションが近期地平線上に表示されると述べています。 「ミッドレンジおよび帯域幅のシナリオでのモビリティ、スケーラビリティ、および安全な幅広いエリアカバレッジの利点を提供します」と彼はMITグループの研究について語っています。彼は、新しい回路の5G IoT適応性により、技術が「産業センサー、いくつかのウェアラブル、スマートカメラ」に適していると述べています。サイトの記事からウェブ上の関連記事 #MITのIoTチップは5Gのインターネットを進めます