隨著世界各國釋出5G頻譜執照,5G商用網路與產業應用已逐漸展開。在Covid-19新冠疫情的影響下,具備「大頻寬(eMBB)」、高可靠低延遲(uRLLC)、大連結(mMTC)」等三大特性的5G通訊技術更加受到重視,不僅電信業者加速網路布建與提升容量,企業應用5G網路的機會也帶動設備業者加速發展5G產品以及提升技術。
日本提倡發展Society5.0社會,民間業者預估2035年IoT裝置、設備將超過1兆個,平均每人約持有100台以上的IoT設備。隨近年各國整備5G通訊相關設備,雖已建構可處理龐大傳輸量的基礎建設,但IoT裝置電池的更換及供電方法仍是待解決課題之一,為降低電池交換成本以及簡化供電方法,無線供電儼然為一重要課題。
本篇將介紹日本國立研究開發法人情報通訊研究機構(NICT),於2021年10月4日發布「Beyond 5G研究開發促進事業」的新規委託研究中,由Softbank與京都大學、金澤工業大學,提案協助研發實現完全無線通訊社會,融合高頻無線電力傳輸及通訊之技術,以降低IoT裝置、設備的電池交換成本及解決無線供電等課題。
Softbank成立於1986年,為日本橫跨電信業與媒體業的控股公司,致力於發展IT產業,事業內容涵蓋行動、固定通訊終端產品銷售、電子商務等;京都大學設立於1897年,為國立研究型綜合大學,2017年成為指定國立大學法人;金澤工業大學設立於1965年,為綜合理工科私立大學,致力於解決地區課題,並強化實施產學合作,推動社會實用型研究。
本次發展技術主要有3項,①無線電力傳輸移轉到毫米波頻段;②毫米波通訊和無線電力傳輸的聯合及結合(頻率共用);③毫米波通訊基地台之電力使用(裝置共用)。除了在5G毫米波和電力傳輸上共用頻率外,從毫米波的基地台,以如同通訊的方式,使一定範圍的區域內可使用無線方式傳輸電力到IoT裝置。透過上述技術研發,期能在頻譜中使用較不緊迫的毫米波通訊頻寬,實現無線電力傳輸,架構出與通訊系統同規模的大範圍無線電力傳輸區域,實現完全無線的社會。
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圖1:技術研發示意圖
(資料來源:2021年10月,Softbank,TJPO彙整)
展望B5G/6G無線通訊與衛星通訊對社會及產業帶來之機會,我國相關供應鏈積極關注其發展,政府、法人、民間企業亦投入眾多政策資源,支持通訊相關技術之先期研究,日本在B5G/6G技術的發展以技術探索為主,同時,政府採取開放政策,即使是同領域的研究機構或是業者之間,也有機會洽談合作,以共同探索新興技術的角度切入,或許有台日合作的空間。
參考資料:
完全ワイヤレス社会の実現に向けたワイヤレス電力伝送の高周波化および通信との融合技術に関する研究開発を推進