中國(guó)移動(dòng)黃宇紅：無(wú)源智能微系統(tǒng)，構(gòu)筑萬(wàn)物互聯(lián)基石

11月26日，中國(guó)移動(dòng)研究院院長(zhǎng)黃宇紅受邀參加由清華大學(xué)、華中科技大學(xué)聯(lián)合主辦的“2022智能微系統(tǒng)國(guó)際研討會(huì)”，并以視頻形式發(fā)表了題為“無(wú)源智能微系統(tǒng)，構(gòu)筑萬(wàn)物互聯(lián)基石”的演講。黃宇紅院長(zhǎng)介紹了中國(guó)移動(dòng)在無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新，分享了新型無(wú)源物聯(lián)產(chǎn)品的部署驗(yàn)證情況和蜂窩無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作進(jìn)展，并從低功耗、微能源、融合感知三個(gè)方面分享了無(wú)源智能微系統(tǒng)的技術(shù)探索，向業(yè)界介紹了清華大學(xué)-中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合研究院在相關(guān)領(lǐng)域的最新研發(fā)成果。

產(chǎn)業(yè)數(shù)字化愿景呼喚物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)，無(wú)源物聯(lián)迎來(lái)廣闊發(fā)展空間

黃宇紅提到，當(dāng)今世界已進(jìn)入數(shù)字時(shí)代，產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字孿生、元宇宙正逐漸成為現(xiàn)實(shí)，各個(gè)行業(yè)迫切希望獲取到全要素、全生命周期的全量數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化愿景的最重要技術(shù)之一。黨中央高度重視數(shù)字經(jīng)濟(jì)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，在黨的二十大報(bào)告中對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)和物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展做出重要部署。

現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以根據(jù)覆蓋能力，分成廣域物聯(lián)網(wǎng)和局域物聯(lián)網(wǎng)。以4G、5G、NB-IoT等技術(shù)為代表的廣域物聯(lián)網(wǎng)具備覆蓋廣、移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，以Wi-Fi、藍(lán)牙、Lora等技術(shù)為代表的局域物聯(lián)網(wǎng)的特點(diǎn)是覆蓋范圍小、部署靈活。盡管現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已覆蓋高速、中速、低速場(chǎng)景，但要實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)千億級(jí)連接，還需要更低成本、更低功耗、更長(zhǎng)壽命、更廣泛連接、更便捷維護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

針對(duì)上述行業(yè)需求，以RFID技術(shù)為代表的無(wú)源物聯(lián)技術(shù)具有低成本、零功耗的優(yōu)勢(shì)，歷經(jīng)80多年的發(fā)展，在零售、物流行業(yè)形成規(guī)模應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)RFID技術(shù)在應(yīng)用中也面臨很多局限，受到通信距離短、設(shè)備成本高、自動(dòng)化程度低等問(wèn)題影響，傳統(tǒng)RFID的適用的場(chǎng)景受限，需要技術(shù)創(chuàng)新去實(shí)現(xiàn)新的突破。

中國(guó)移動(dòng)深入開(kāi)展無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)革新

接下來(lái)，黃宇紅分享了中國(guó)移動(dòng)在無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的最新研究成果。她提到，中國(guó)移動(dòng)充分發(fā)揮無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和生態(tài)優(yōu)勢(shì)，積極推進(jìn)無(wú)源物聯(lián)技術(shù)創(chuàng)新，通過(guò)組網(wǎng)式無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)（無(wú)源2.0）、蜂窩式無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)（無(wú)源3.0），解決傳統(tǒng)無(wú)源物聯(lián)技術(shù)的痛點(diǎn)問(wèn)題，極大的拓寬了應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式，有助于實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)的全場(chǎng)景全生命周期管理，也為物理世界全數(shù)字化奠定了重要基礎(chǔ)。

在組網(wǎng)式無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)品創(chuàng)新方面，黃宇紅提到，面向傳統(tǒng)RFID技術(shù)自干擾和互干擾問(wèn)題，中國(guó)移動(dòng)研發(fā)組網(wǎng)式新型無(wú)源物聯(lián)產(chǎn)品“e百靈”。經(jīng)驗(yàn)證，單個(gè)設(shè)備的識(shí)別標(biāo)簽距離超過(guò)100米，相比傳統(tǒng)RFID設(shè)備提升5到10倍，并實(shí)現(xiàn)室內(nèi)低成本米級(jí)定位能力；同時(shí)支持多設(shè)備的連續(xù)組網(wǎng)，適用于中大型室內(nèi)場(chǎng)景的物品、資產(chǎn)、人員的綜合管理。“e百靈”正在多處園區(qū)和工廠(chǎng)開(kāi)展落地應(yīng)用，可以大幅縮短資產(chǎn)盤(pán)存時(shí)間，節(jié)省管理成本，得到了客戶(hù)的高度認(rèn)可。

在蜂窩式無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新方面，黃宇紅表示，面向廣域無(wú)源物聯(lián)需求，中國(guó)移動(dòng)積極推進(jìn)無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)與蜂窩通信融合。蜂窩無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)可以利用基站實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)源標(biāo)簽的激勵(lì)和感知，借助蜂窩網(wǎng)絡(luò)上下行干擾抑制、編碼調(diào)制方式優(yōu)化、實(shí)時(shí)資源調(diào)度、多天線(xiàn)多節(jié)點(diǎn)聯(lián)合傳輸、移動(dòng)性管理等優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)的覆蓋距離，支持更靈活的組網(wǎng)部署，為海量終端提供“全程全網(wǎng)”全生命周期的管理服務(wù)。

中國(guó)移動(dòng)積極開(kāi)展蜂窩無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)工作，在3GPP聯(lián)合推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目，在CCSA主導(dǎo)完成國(guó)內(nèi)首個(gè)基于蜂窩通信的無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求研究項(xiàng)目，并聯(lián)合產(chǎn)業(yè)開(kāi)展業(yè)界外場(chǎng)技術(shù)試驗(yàn)，相比傳統(tǒng)RFID，覆蓋能力大幅提升。

中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合研發(fā)無(wú)源智能微系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無(wú)源端側(cè)能力提升

黃宇紅表示，無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的創(chuàng)新解決了傳統(tǒng)技術(shù)的痛點(diǎn)問(wèn)題，打開(kāi)了新的市場(chǎng)空間，也為無(wú)源標(biāo)簽迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。面向多場(chǎng)景需求，中國(guó)移動(dòng)積極推動(dòng)標(biāo)簽集成新型低功耗通信協(xié)議、復(fù)合環(huán)境能量采集、高密度多傳感等能力，實(shí)現(xiàn)通信和感知能力的全面提升，推動(dòng)傳統(tǒng)單一標(biāo)簽向無(wú)源智能微系統(tǒng)演進(jìn)，實(shí)現(xiàn)低功耗、微能源、融合感知等端側(cè)能力的提升。

在低功耗通信方向，黃宇紅提到，低功耗通信技術(shù)將融合反向散射和蜂窩通信的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)極簡(jiǎn)通信協(xié)議棧、極簡(jiǎn)通信安全機(jī)制、新型多址接入、新型調(diào)制編碼等技術(shù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)在超低功耗條件下，無(wú)源智能微系統(tǒng)的信息高效穩(wěn)定傳輸。

在微能源管理方向，黃宇紅介紹了在電磁波、光能、熱能、振動(dòng)能等自采能技術(shù)的探索�；�于新材料、新工藝，通過(guò)研發(fā)高效能的環(huán)境能量采集及能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多源復(fù)合能量的收集、存儲(chǔ)與管理，讓無(wú)源智能微系統(tǒng)應(yīng)用更廣泛、使用更靈活。

在多傳感集成方向，黃宇紅表示，通過(guò)將振動(dòng)、溫度、濕度、聲音等多種傳感器集成到標(biāo)簽中，利用多源感知數(shù)據(jù)形成信息互補(bǔ)，提高系統(tǒng)能力，讓系統(tǒng)更穩(wěn)定、信息更豐富、上報(bào)更及時(shí)、成本更可控，以滿(mǎn)足各種復(fù)雜環(huán)境下的感知需求。

接下來(lái)，黃宇紅介紹了清華大學(xué)-中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合研究院在無(wú)源智能微系統(tǒng)方面的最新研發(fā)成果，目前已研發(fā)單封裝三層堆疊智能微系統(tǒng)SIP芯片和復(fù)合微能源感知智能微系統(tǒng)，其集自供能、多感知、低功耗為一體，具備微型化、系統(tǒng)化、智能化等特點(diǎn)，未來(lái)有望在工業(yè)設(shè)備維護(hù)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)、智慧消防、數(shù)字孿生城市等場(chǎng)景中得到廣泛應(yīng)用。

最后指出，在產(chǎn)業(yè)數(shù)字化與萬(wàn)物互聯(lián)持續(xù)發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，中國(guó)移動(dòng)愿與產(chǎn)學(xué)研用各方專(zhuān)家攜手共進(jìn)，借萬(wàn)物互聯(lián)之東風(fēng)，共創(chuàng)無(wú)源物聯(lián)網(wǎng)與智能微系統(tǒng)的美好未來(lái)！