Terahertzin viestintä: Langattoman teknologian tulevaisuuden muokkaaminen

Etusivu / Blogi / Uusin teknologia / Terahertzin viestintä: Langattoman teknologian tulevaisuuden muokkaaminen

esittely  

Terahertsien (THz) viestinnällä tarkoitetaan sähkömagneettisten aaltojen käyttöä terahertsin taajuusalueella, tyypillisesti välillä 0.1-10 THz. Tämä alue on mikroaaltouuni- ja infrapunataajuuksien välissä tarjoten ainutlaatuisia ominaisuuksia, jotka ovat hyödyllisiä nopeassa tiedonsiirrossa.  

Nopeamman ja luotettavamman langattoman viestinnän kysynnän kasvaessa THz-viestinnästä tulee lupaava tekniikka vastaamaan näihin tarpeisiin, mikä saattaa tarjota datanopeuksia, jotka ovat suuruusluokkaa suurempia kuin nykyiset järjestelmät. 

Terahertsiviestinnän merkitys tietoliikenneteollisuudessa on sen kyky tukea erittäin nopeaa tiedonsiirtoa ja mukauttaa jatkuvasti kasvavaa joukkoon kytkettyjä laitteita.  

THz-viestinnällä on mahdollisuus parantaa mobiililaajakaistaa, mahdollistaa nopeammat lähiverkot ja parantaa yhteyksiä datakeskusten sisällä, joten THz-viestinnällä on tärkeä rooli seuraavan sukupolven langattomissa viestintätekniikoissa, mukaan lukien 6G.  

Hyödyntämällä THz-taajuuksia teleoperaattorit voivat tarjota ylivoimaista suorituskykyä, vähentää latenssia ja tukea vankempia ja monipuolisempia sovelluksia. 

Sisällysluettelo

Teknologinen kehitys 

6G-teknologia edustaa langattoman viestinnän tulevaisuutta, ja se lupaa rakentaa 5G:n perustalle entistä suuremmalla nopeudella, kapasiteetilla ja luotettavuudella.  

2030G:n odotetaan olevan kaupallisesti saatavilla 6-luvun alkuun mennessä, ja se hyödyntää kehittyneitä teknologioita, kuten tekoälyä, reunalaskentaa ja THz-viestintää tarjotakseen saumattoman liitettävyyden ja tuen monenlaisille sovelluksille autonomisista ajoneuvoista älykkäisiin kaupunkeihin ja mukaansatempaaviin lisätyn todellisuuden kokemuksiin. . 

Vaikka 5G tarjoaa edeltäjäänsä verrattuna merkittäviä parannuksia tehostetulla mobiililaajakaistalla ja pienemmällä viiveellä, 6G:n on määrä viedä näitä parannuksia edelleen. Keskeisiä eroja ovat: 

  • Nopeus ja kapasiteetti: 6G pyrkii tarjoamaan jopa 100 kertaa nopeamman tiedonsiirtonopeuden kuin 5G, mahdollisesti terabittiä sekunnissa. 
  • Viive: 6G tähtää erittäin alhaiseen latenssiin, mikä mahdollistaa reaaliaikaisen viestinnän kriittisissä sovelluksissa, kuten etäkirurgiassa ja autonomisessa ajossa. 
  • Sovellukset: 6G tukee kehittyneempiä käyttötapauksia, mukaan lukien holografinen viestintä, digitaaliset kaksoset ja kehittyneet koneen väliset vuorovaikutukset. 
  • Integrointi tekoälyn kanssa: 6G integroi tekoälyn syvällisesti verkon suorituskyvyn optimoimiseksi, resurssien hallitsemiseksi ja käyttökokemuksen parantamiseksi. 

Nämä edistysaskeleet edistävät yhdessä 6G:n kunnianhimoisten tavoitteiden toteutumista ja tasoittavat tietä kaikkialla läsnä olevan, nopean ja älykkään langattoman viestinnän tulevaisuudelle. 

Hyödynnä meidän markkinatutkimuspalvelut saadaksesi kilpailuetua alallasi!

Terahertz-viestinnän sovellukset

  • Ultranopeat langattomat lähiverkot (WLAN)

Terahertsi (THz) -viestintä voi mullistaa langattomat lähiverkot (WLAN) tarjoamalla suuria tiedonsiirtonopeuksia. THz-taajuudet voivat tukea datanopeuksia gigabitistä terabittiin sekunnissa, mikä ylittää huomattavasti nykyisten Wi-Fi-tekniikoiden ominaisuudet.

Tämä mahdollistaa huipputeräväpiirtovideon saumattoman suoratoiston, nopeat tiedostosiirrot ja matalan viiveen viestinnän sovelluksissa, kuten virtuaalitodellisuudessa (VR) ja lisätyn todellisuuden (AR).

THz WLAN:ien suuri kapasiteetti ja nopeus voivat vähentää merkittävästi verkon ruuhkautumista tiheään asutuissa ympäristöissä, kuten toimistoissa, kampuksilla ja julkisilla tiloilla, mikä varmistaa sujuvamman ja luotettavamman käyttökokemuksen.

  • Entry-chip-yhteys

Sirun sisäinen liitettävyys tarkoittaa tietoliikennettä tietokonelaitteiden integroitujen piirien (IC) sisällä. Kun prosessorit ja muistikomponentit kehittyvät, tehokkaan tiedonsiirron tarve siruissa tulee kriittisiksi.

THz-viestintä voi parantaa sirun sisäistä yhteyttä mahdollistamalla nopeamman ja tehokkaamman tiedonsiirron komponenttien välillä, vähentämällä latenssia ja parantamalla yleistä laskennan suorituskykyä.

Tämä on erityisen tärkeää suurta prosessointitehoa vaativissa sovelluksissa, kuten tekoäly, koneoppiminen ja reaaliaikainen data-analyysi.

  • Kioskilataukset ja palvelinfarmiyhteydet

THz-viestintää voidaan käyttää julkisissa kioskeissa nopean sisällön latauksen helpottamiseksi, jolloin käyttäjät voivat siirtää nopeasti suuria tiedostoja, kuten elokuvia tai ohjelmistopäivityksiä, laitteilleen.

Tämä voi olla erityisen hyödyllistä paikoissa, kuten lentokentillä, ostoskeskuksissa ja tapahtumapaikoissa, joissa nopea tiedonsiirto voi parantaa käyttömukavuutta.
Lisäksi THz-viestintä voi parantaa palvelinfarmin yhteyksiä tarjoamalla suuren kapasiteetin langattomia linkkejä palvelimien välille.

Tämä voi parantaa tiedonsiirtonopeuksia palvelinkeskuksissa, tukea laajamittaista pilvilaskentaa ja parantaa tietojenkäsittely- ja tallennusjärjestelmien tehokkuutta ja suorituskykyä.

  • Enhanced Mobile Broadband (eMBB)

Enhanced Mobile Broadband (eMBB) on yksi 5G:n ensisijaisista käyttötapauksista, ja THz-viestintä voi parantaa sen ominaisuuksia entisestään.

Tarjoamalla erittäin nopeita langattomia yhteyksiä THz-viestintä voi merkittävästi tehostaa mobiililaajakaistapalveluita, mikä mahdollistaa nopeamman Internet-yhteyden, sujuvamman videon suoratoiston ja luotettavamman yhteyden kaupunki- ja maaseutualueilla.

Tämä voi parantaa käyttökokemusta sovelluksissa, jotka vaativat suuria tiedonsiirtonopeuksia, kuten suoratoisto, online-pelaaminen ja multimediasisällön kulutus.

  • Terabit langaton backhaul

Langaton backhaul viittaa linkkeihin, jotka yhdistävät tukiasemat ydinverkkoon. THz-viestintä voi tukea terabitin langatonta backhaul-tekniikkaa, mikä tarjoaa tarvittavan kapasiteetin nykyaikaisten langattomien verkkojen tuottaman massiivisen dataliikenteen käsittelemiseen.

Tämä on välttämätöntä 5G- ja tulevien 6G-verkkojen käyttöönoton kannalta, sillä se varmistaa, että verkkoinfrastruktuuri tukee suuria tiedonsiirtonopeuksia ja pientä latenssia.

Käyttämällä THz-taajuuksia backhaulissa teleoperaattorit voivat vähentää riippuvuutta kuituoptisista kaapeleista, alentaa käyttöönottokustannuksia ja tarjota joustavia ja skaalautuvia verkkoratkaisuja.

Nämä sovellukset korostavat terahertsiviestinnän muunnospotentiaalia langattoman viestinnän ja verkkoinfrastruktuurin eri näkökohtien parantamisessa.

Haasteet ja ratkaisut

Mahdollisuudestaan ​​huolimatta terahertsiviestinnällä on useita haasteita:

  • Signaalin vaimennus: THz-aallot ovat erittäin herkkiä vaimenemiselle, joka johtuu ilmakehän absorptiosta, erityisesti vesihöyryn vaikutuksesta.
  • Rajoitettu valikoima: THz-viestinnän tehollinen kantama on suhteellisen lyhyt verrattuna matalampiin taajuuskaistoihin, mikä rajoittaa sen sovellettavuutta laaja-alaisissa verkoissa.
  • Laitteiston rajoitukset: Tehokkaiden ja kustannustehokkaiden THz-lähetin-vastaanottimien ja antennien kehittäminen on edelleen merkittävä tekninen haaste.

Ehdotetut ratkaisut 

Tutkijat ja insinöörit työskentelevät aktiivisesti ratkaisujen parissa näiden haasteiden voittamiseksi:

  • Kehittyneet materiaalit ja metamateriaalit: Kehittyneiden materiaalien ja metamateriaalien käyttö voi parantaa THz-laitteiden ja antennien suorituskykyä.
  • Säteenmuodostus ja MIMO-tekniikat: Säteenmuodostus- ja MIMO-tekniikoiden käyttöönotto voi parantaa signaalin voimakkuutta ja kantamaa.
  • Hybridijärjestelmät: Yhdistämällä THz-kommunikaatio muihin taajuuskaistoihin voidaan luoda hybridijärjestelmiä, jotka hyödyntävät kunkin kaistan vahvuuksia optimaalisen suorituskyvyn saavuttamiseksi.
  • Virheenkorjausalgoritmit: Vahvien virheenkorjausalgoritmien kehittäminen voi lieventää signaalin vaimennuksen vaikutusta ja parantaa viestinnän luotettavuutta.

Immateriaaliomaisuus ja patenttimaisema

Immateriaalioikeuksilla (IP) on ratkaiseva rooli terahertsien (THz) viestintätekniikoiden kehittämisessä ja kaupallistamisessa. Suojaamalla innovaatioita patenteilla teollis- ja tekijänoikeus edistää ympäristöä, jossa tutkimus ja kehitys (T&K) voivat menestyä. 

Patentit tarjoavat oikeudellisen kehyksen, joka turvaa yritysten ja keksijöiden investointeja ja kannustaa innovaatioihin ja kehittämiseen. 

THz-viestinnän kilpailuympäristössä on a vankka IP-portfolio on välttämätöntä markkina-aseman turvaamiseksi ja lisenssimahdollisuuksien hyödyntämiseksi.

Kehittynyt IP-hallinta THz-viestintämaisemassa 

THz-tekniikan kehittyessä IP-hallintastrategiat kehittyvät nopeiden innovaatioiden tahdissa. 

Yritykset keskittyvät yhä enemmän patenttien turvaaminen perustekniikoille, kuten lähetin-vastaanottimille, signaalinkäsittelyalgoritmeille ja uusille materiaaleille, jotka parantavat THz-viestintää. 

Strategisista patenttihakemuksista on tulossa kehittyneempiä, ja niissä painotetaan laajan valikoiman sovelluksia ja mahdollista tulevaa kehitystä. 

Lisäksi yritysten, yliopistojen ja tutkimuslaitosten yhteiset tutkimus- ja kehitystyöt johtavat yhteisiin immateriaalioikeuksiin ja yhteisiin patentteihin, mikä kuvastaa THz-teknologian kehityksen tieteidenvälistä luonnetta.

Parhaat patentinhaltijat ja keksijät 

Johtavat yritykset THz-viestinnässä patentoitu maisema Mukana ovat suuret tietoliikenne- ja teknologiayritykset, kuten Huawei, Samsung ja Nokia, sekä korkeakoulut, kuten MIT ja Stanfordin yliopisto. 

Nämä yksiköt ovat edelläkävijöitä uusien THz-viestintätekniikoiden kehittämisessä ja patentoinnissa, ja lukuisia patentteja on haettu tekniikan eri osa-alueille.

 Vuosittainen patenttihakemusten jakelu (2020-2024) 

Patenttihakemusten trendien analysointi vuosina 2020–2024 paljastaa tasaisen kasvun THz-viestintäalueella jätettyjen patenttien määrässä. 

Tärkeimmät toimeksiantajat ovat yrityksiä Yhdysvalloista, Kiinasta ja Etelä-Koreasta, mikä kuvastaa maailmanlaajuista kiinnostusta ja sitoutumista tämän teknologian kehittämiseen. 

Vuosittainen jakautuminen osoittaa kasvavaa vauhtia, ja hakemusten määrä on kasvanut merkittävästi viime vuosina, mikä viittaa nopeutuneisiin innovaatioihin ja kehitystoimiin.

Paras kansainvälinen patenttiluokitus (IPC) 

Yleisimmät IPC-luokat THz-viestintäpatenteissa ovat H04B (lähetys), H01Q (antennit) ja H03K (pulssitekniikat). 

Nämä luokitukset korostavat THz-viestintäjärjestelmien kehittämisen monipuolisia teknologisia alueita, jotka kattavat sekä laitteisto- että signaalinkäsittelyinnovaatiot.

Patenttiperheiden oikeudellinen asema 

Suurten patenttiperheiden oikeudellinen asema THz-viestinnässä vaihtelee, ja monet patentit ovat vielä hakemusvaiheessa. 

Merkittävä määrä on kuitenkin myönnetty, mikä antaa vankan pohjan jatkuvalle tutkimukselle ja kehitykselle. 

Myönnettyjen patenttien olemassaolo viittaa kypsyvään alaan, jossa ensimmäiset T&K-työt ovat muuttumassa laillisesti suojatuiksi kaupallistamisvalmiiksi innovaatioiksi.

Markkinakatsaus ja nousevat pelaajat

- terahertsiteknologian (THz) maailmanlaajuisille markkinoille laajenee nopeasti tietoliikenteen, terveydenhuollon, turvallisuuden ja tieteellisen tutkimuksen merkittävien edistysaskeleiden vauhdittamana.

Kasvua ohjaavat THz-viestinnän ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten erittäin nopea tiedonsiirto ja parannettu kuvantaminen. Markkinoille on ominaista sekoitus vakiintuneita yrityksiä ja innovatiivisten startup-yritysten määrä, jotka kehittävät huippuluokan THz-ratkaisuja.

Näiden teknologioiden kypsyessä niiden odotetaan luovan huomattavia mahdollisuuksia eri sektoreilla ja kiihdyttäen entisestään markkinoiden kasvua.

Parhaat Terahertz-viestintäyritykset

Useat lupaavat startup-yritykset ovat ottamassa merkittäviä harppauksia THz-viestintätilassa.

Yritykset, kuten TeraView, Menlo Systems ja Bridge12 Technologies, ovat eturintamassa kehittäessään innovatiivisia THz-tekniikoita ja -sovelluksia.
Nämä startupit ovat kriittisiä innovaatioiden edistämisessä, THz-viestinnän mahdollisuuksien rajojen työntämisessä ja uusien ratkaisujen nopeassa tuomisessa markkinoille.

Heidän panoksensa on olennainen THz-tekniikan jatkuvan kehityksen ja kaupallistamisen kannalta.

Yhteenveto

Terahertz-viestinnässä on valtavat mahdollisuudet muuttaa televiestintäalaa ja sen ulkopuolella. 

Nykyisistä haasteista huolimatta meneillään oleva tutkimus ja teknologinen kehitys tasoittaa tietä THz-viestinnän käytännölliselle ja laajalle levinneelle käyttöönotolle. 

Kun ala jatkaa innovointia ja ylittää nämä esteet, THz-viestinnällä tulee olemaan keskeinen rooli langattoman teknologian tulevaisuudessa, sillä se tarjoaa ennennäkemättömän nopeuden, kapasiteetin ja liitettävyyden.

Tietoja TTC:stä

At TT konsultit, olemme räätälöidyn immateriaaliomaisuuden (IP), teknologiatiedon, yritystutkimuksen ja innovaatiotuen johtava tarjoaja. Lähestymistapamme yhdistää tekoäly- ja Large Language Model (LLM) -työkalut inhimilliseen asiantuntemukseen, mikä tarjoaa vertaansa vailla olevia ratkaisuja.

Tiimiimme kuuluu ammattitaitoisia IP-asiantuntijoita, teknisiä konsultteja, entisiä USPTO:n tutkijoita, eurooppalaisia ​​patenttiasiamiehiä ja paljon muuta. Palvelemme Fortune 500 -yrityksiä, innovoijia, asianajotoimistoja, yliopistoja ja rahoituslaitoksia.

Palvelut:

Valitse TT Consultants räätälöityjä, korkealaatuisia ratkaisuja varten, jotka määrittelevät uudelleen immateriaalioikeuksien hallinnan.

Ota yhteyttä

Keskustele asiantuntijamme kanssa

Ota meihin yhteyttä nyt, niin sovitaan konsultaatio ja aloitetaan patenttien mitätöintistrategian muotoilu tarkasti ja ennakoivasti. 

Jaa artikkeli
TOP
Popup

AVAA VIRTA

Sinun Ideat

Paranna patenttitietosi
Ainutlaatuiset oivallukset odottavat uutiskirjeessämme

    Pyydä takaisinsoitto!

    Kiitos mielenkiinnostasi TT Consultantsia kohtaan. Täytä lomake, niin otamme sinuun yhteyttä pian

      Pyydä takaisinsoitto!

      Kiitos mielenkiinnostasi TT Consultantsia kohtaan. Täytä lomake, niin otamme sinuun yhteyttä pian