ما هي رقائق إنترنت الأشياء 4G/5G؟

رقائق إنترنت الأشياء 4G/5G هي مكونات أشباه موصلات متخصصة مصممة لتمكين أجهزة إنترنت الأشياء من الاتصال مباشرة بالشبكات الخلوية. تدمج هذه الرقائق أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية ومعالجات النطاق الأساسي وأنظمة إدارة الطاقة المحسنة للاستهلاك المنخفض للطاقة ونقل البيانات المتقطع. تسمح لأجهزة إنترنت الأشياء بالتواصل عبر مسافات طويلة دون الحاجة إلى Wi-Fi أو بنية تحتية أخرى للاتصال المحلي.

كيف تعمل

تنفذ هذه الرقائق بروتوكولات خلوية مثل LTE-M و NB-IoT و 5G New Radio المصممة خصيصاً لتطبيقات إنترنت الأشياء. تتميز بأوضاع توفير الطاقة مثل الاستقبال المتقطع الممتد (eDRX) ووضع توفير الطاقة (PSM) التي يمكن أن تمدد عمر البطارية لسنوات. تتعامل الرقائق مع مصادقة الشبكة وتشفير البيانات وإدارة مكدس البروتوكول مع استهلاك الحد الأدنى من الطاقة. تشمل المتغيرات المتقدمة قدرات الحوسبة الطرفية، مما يسمح بمعالجة البيانات الأساسية مباشرة على الرقاقة قبل الإرسال.

الدور في شبكات 6G/7G

تعمل رقائق إنترنت الأشياء 4G/5G كأساس لنشر إنترنت الأشياء الضخم الذي ستورثه وتوسعه شبكات 6G/7G. تضع أنماط الاتصال الأساسية وسلوكيات الأجهزة التي يجب على شبكات الجيل القادم دعمها للتوافق العكسي. تؤثر كفاءة الطاقة وبروتوكولات الاتصال المطورة لهذه الرقائق على متطلبات التصميم لمعايير إنترنت الأشياء 6G/7G. فهم قيودها يساعد في تحديد تحسينات الأداء المطلوبة في أجيال اللاسلكي المستقبلية، خاصة لتطبيقات زمن الاستجابة المنخفض جداً وحصاد الطاقة.

الوضع الحالي

تنتج شركات أشباه الموصلات الكبرى مثل Qualcomm و MediaTek و Nordic Semiconductor حالياً حلول رقائق إنترنت الأشياء 4G/5G الناضجة مع النشر العالمي. تدعم هذه الرقائق الآن الاتصال متعدد الأوضاع، حيث تجمع بين الخلوي مع Wi-Fi و Bluetooth واتصالات الأقمار الصناعية على منصات واحدة. ينتقل السوق نحو رقائق 5G RedCap (القدرة المخفضة) التي تسد الفجوة بين أجهزة إنترنت الأشياء الحالية وقدرات 5G الكاملة.