Terahertzová komunikace: Utváření budoucnosti bezdrátové technologie

Domů / Blog / Duševní vlastnictví (IP) / Terahertzová komunikace: Utváření budoucnosti bezdrátové technologie

Úvod  

Terahertzová (THz) komunikace se týká použití elektromagnetických vln v terahertzovém frekvenčním rozsahu, typicky mezi 0.1 a 10 THz. Tento rozsah leží mezi mikrovlnnými a infračervenými frekvencemi a nabízí jedinečné vlastnosti, které jsou výhodné pro vysokorychlostní přenos dat.  

Vzhledem k tomu, že poptávka po rychlejší a spolehlivější bezdrátové komunikaci roste, THz komunikace se ukazuje jako slibná technologie pro splnění těchto potřeb, která potenciálně poskytuje datové rychlosti, které jsou řádově vyšší než současné systémy. 

Význam terahertzové komunikace v telekomunikačním průmyslu spočívá v její schopnosti podporovat ultra-vysokorychlostní přenos dat a pojmout stále rostoucí počet připojených zařízení.  

S potenciálem zlepšit mobilní širokopásmové připojení, umožnit rychlejší místní sítě a zlepšit konektivitu v rámci datových center je THz komunikace připravena hrát klíčovou roli v příští generaci bezdrátových komunikačních technologií, včetně 6G.  

Využitím frekvencí THz mohou poskytovatelé telekomunikací poskytovat vynikající výkon, snížit latenci a podporovat robustnější a všestrannější aplikace. 

Obsah

Technologické pokroky 

Technologie 6G představuje budoucnost bezdrátové komunikace a slibuje, že bude stavět na základech položených 5G s ještě vyšší rychlostí, kapacitou a spolehlivostí.  

Očekává se, že bude komerčně dostupné začátkem 2030. let 6. století, XNUMXG bude využívat pokročilé technologie, jako je umělá inteligence, edge computing a THz komunikace, aby zajistil bezproblémovou konektivitu a podporu pro širokou škálu aplikací, od autonomních vozidel po chytrá města a pohlcující zážitky z rozšířené reality. . 

Zatímco 5G nabízí oproti svému předchůdci významná vylepšení s vylepšeným mobilním širokopásmovým připojením a nižší latencí, 6G je nastaveno, aby tato vylepšení posunula dále. Mezi hlavní rozdíly patří: 

  • Rychlost a kapacita: 6G má za cíl poskytovat datové rychlosti až 100krát rychlejší než 5G, potenciálně dosahující terabitů za sekundu. 
  • Latency: 6G se zaměří na ultra nízkou latenci, což umožní komunikaci v reálném čase pro kritické aplikace, jako je vzdálená chirurgie a autonomní řízení. 
  • Aplikace: 6G bude podporovat pokročilejší případy použití, včetně holografické komunikace, digitálních dvojčat a pokročilých interakcí mezi stroji. 
  • Integrace s AI: 6G bude hluboce integrovat AI pro optimalizaci výkonu sítě, správu zdrojů a zlepšení uživatelského zážitku. 

Tato vylepšení společně přispívají k realizaci ambiciózních cílů 6G a dláždí cestu pro budoucnost všudypřítomné, vysokorychlostní a inteligentní bezdrátové komunikace. 

Využijte naše služby průzkumu trhu získat konkurenční výhodu ve vašem oboru!

Aplikace terahertzové komunikace

  • Ultrarychlé bezdrátové místní sítě (WLAN)

Terahertzová (THz) komunikace může způsobit revoluci v bezdrátových lokálních sítích (WLAN) tím, že poskytuje vysokou rychlost přenosu dat. Frekvence THz mohou podporovat datové rychlosti gigabit až terabit za sekundu, což daleko převyšuje možnosti současných technologií Wi-Fi.

To umožňuje bezproblémové streamování videa s ultra vysokým rozlišením, rychlé přenosy souborů a komunikaci s nízkou latencí pro aplikace, jako je virtuální realita (VR) a rozšířená realita (AR).

Vysoká kapacita a rychlost THz WLAN může výrazně snížit přetížení sítě v hustě osídlených prostředích, jako jsou kanceláře, kampusy a veřejné prostory, a zajistit tak hladší a spolehlivější uživatelský zážitek.

  • Konektivita vstupního čipu

Vnitročipová konektivita označuje komunikaci v rámci integrovaných obvodů (IC) ve výpočetních zařízeních. S tím, jak jsou procesory a paměťové komponenty stále vyspělejší, je potřeba efektivního přenosu dat v rámci čipů kritickou.

THz komunikace může zlepšit konektivitu uvnitř čipu tím, že umožňuje rychlejší a efektivnější přenos dat mezi komponentami, snižuje latenci a zlepšuje celkový výpočetní výkon.

To je důležité zejména pro aplikace vyžadující vysoký výpočetní výkon, jako je umělá inteligence, strojové učení a analýza dat v reálném čase.

  • Stahování kiosků a konektivita serverové farmy

THz komunikaci lze využít ve veřejných kioscích k usnadnění rychlého stahování obsahu, což uživatelům umožňuje rychle přenášet velké soubory, jako jsou filmy nebo aktualizace softwaru, do jejich zařízení.

To může být užitečné zejména na místech, jako jsou letiště, nákupní centra a místa konání akcí, kde může vysokorychlostní přenos dat zvýšit pohodlí uživatele.
Kromě toho může THz komunikace zlepšit konektivitu serverové farmy tím, že poskytuje vysokokapacitní bezdrátové spojení mezi servery.

To může zvýšit rychlost přenosu dat v rámci datových center, podporovat rozsáhlé operace cloud computingu a zlepšit efektivitu a výkon systémů pro zpracování a ukládání dat.

  • Rozšířené mobilní širokopásmové připojení (eMBB)

Rozšířené mobilní širokopásmové připojení (eMBB) je jedním z primárních případů použití pro 5G a THz komunikace může dále zvýšit jeho schopnosti.

Poskytováním ultravysokorychlostního bezdrátového připojení může THz komunikace výrazně posílit mobilní širokopásmové služby, umožnit rychlejší přístup k internetu, plynulejší streamování videa a spolehlivější připojení v městských a venkovských oblastech.

To může zlepšit uživatelskou zkušenost s aplikacemi, které vyžadují vysoké přenosové rychlosti, jako je živé vysílání, hraní online her a spotřeba multimediálního obsahu.

  • Bezdrátové sítě Terabit Backhaul

Bezdrátové páteřní připojení označuje spojení, která spojují základnové stanice s hlavní sítí. Komunikace THz může podporovat terabitové bezdrátové páteřní připojení, které poskytuje nezbytnou kapacitu pro zpracování masivního datového provozu generovaného moderními bezdrátovými sítěmi.

To je nezbytné pro nasazení sítí 5G a budoucích sítí 6G, protože zajišťuje, že síťová infrastruktura může podporovat vysoké přenosové rychlosti a nízkou latenci.

Použitím frekvencí THz pro páteřní připojení mohou telekomunikační operátoři snížit závislost na optických kabelech, snížit náklady na nasazení a poskytnout flexibilní a škálovatelná síťová řešení.

Tyto aplikace zdůrazňují transformační potenciál terahertzové komunikace při zlepšování různých aspektů bezdrátové komunikace a síťové infrastruktury.

Výzvy a řešení

Navzdory svému potenciálu čelí terahertzová komunikace několika výzvám:

  • Útlum signálu: Vlny THz jsou vysoce citlivé na útlum v důsledku atmosférické absorpce, zejména vodní párou.
  • Omezený rozsah: Efektivní dosah THz komunikace je ve srovnání s nižšími frekvenčními pásmy relativně krátký, což omezuje její použitelnost v rozlehlých sítích.
  • Hardwarová omezení: Vývoj účinných a nákladově efektivních THz transceiverů a antén zůstává významnou technickou výzvou.

Navrhovaná řešení 

Výzkumníci a inženýři aktivně pracují na řešeních, jak překonat tyto problémy:

  • Pokročilé materiály a metamateriály: Použití pokročilých materiálů a metamateriálů může zlepšit výkon THz zařízení a antén.
  • Beamforming a MIMO techniky: Implementace technologií beamforming a multiple-input multiple-output (MIMO) může zvýšit sílu a dosah signálu.
  • Hybridní systémy: Kombinací THz komunikace s jinými frekvenčními pásmy lze vytvořit hybridní systémy, které využívají silné stránky každého pásma pro optimální výkon.
  • Algoritmy pro opravu chyb: Vývoj robustních algoritmů pro opravu chyb může zmírnit dopad útlumu signálu a zlepšit spolehlivost komunikace.

Oblast duševního vlastnictví a patentů

Duševní vlastnictví (IP) hraje zásadní roli ve vývoji a komercializaci terahertzových (THz) komunikačních technologií. Ochranou inovací prostřednictvím patentů podporuje duševní vlastnictví prostředí, kde může výzkum a vývoj (R&D) prosperovat. 

Patenty poskytují právní rámec, který chrání investice společností a vynálezců a podporuje další inovace a vývoj. 

V konkurenčním prostředí THz komunikace má a robustní IP portfolio je zásadní pro zajištění pozice na trhu a využití licenčních příležitostí.

Vyvíjející se správa IP v komunikačním prostředí THz 

S pokrokem technologie THz se vyvíjejí strategie správy IP, aby držely krok s rychlými inovacemi. 

Firmy se stále více zaměřují na zajištění patentů pro základní technologie, jako jsou návrhy transceiverů, algoritmy zpracování signálu a nové materiály, které zlepšují THz komunikaci. 

Strategické patentové přihlášky jsou stále sofistikovanější, s důrazem na pokrytí široké škály aplikací a potenciálního budoucího vývoje. 

Spolupráce v oblasti výzkumu a vývoje mezi společnostmi, univerzitami a výzkumnými institucemi navíc vede ke sdíleným právům duševního vlastnictví a společným patentům, což odráží interdisciplinární povahu vývoje technologie THz.

Nejlepší držitelé patentů a vynálezci 

Přední společnosti v THz komunikaci patentová krajina zahrnují velké telekomunikační a technologické firmy jako Huawei, Samsung a Nokia, stejně jako akademické instituce jako MIT a Stanford University. 

Tyto subjekty jsou v popředí vývoje a patentování nových komunikačních technologií THz s řadou patentů podaných v různých aspektech technologie.

 Celoroční distribuce patentových přihlášek (2020–2024) 

Analýza trendů přihlašování patentů od roku 2020 do roku 2024 odhaluje stálý nárůst počtu patentů podaných v komunikačním prostoru THz. 

Mezi hlavní nabyvatele patří společnosti ze Spojených států, Číny a Jižní Koreje, což odráží celosvětový zájem a odhodlání tuto technologii rozvíjet. 

Celoroční distribuce naznačuje rostoucí dynamiku s výrazným nárůstem přihlášek v posledních letech, což naznačuje zrychlené úsilí o inovace a vývoj.

Nejvyšší mezinárodní patentové třídění (IPC) 

Mezi nejběžnější třídy IPC pro THz komunikační patenty patří H04B (přenos), H01Q (antény) a H03K (pulzní techniky). 

Tyto klasifikace zdůrazňují různé technologické oblasti, které se podílejí na vývoji komunikačních systémů THz a zahrnují inovace hardwaru i zpracování signálu.

Právní stav patentových rodin 

Právní status hlavních patentových rodin v THz komunikaci se liší, přičemž mnoho patentů je stále ve fázi přihlášky. 

Bylo však uděleno značné množství, které poskytuje pevný základ pro pokračující výzkum a vývoj. 

Přítomnost udělených patentů ukazuje na vyspělou oblast, kde se počáteční výzkumné a vývojové úsilí promítá do právně chráněných inovací připravených ke komercializaci.

Přehled trhu a rozvíjející se hráči

Auto globální trh s terahertzovou (THz) technologií se rychle rozvíjí díky výraznému pokroku v oblasti telekomunikací, zdravotnictví, bezpečnosti a vědeckého výzkumu.

Tento růst je poháněn jedinečnými schopnostmi THz komunikace, jako je ultra-vysokorychlostní přenos dat a vylepšené zobrazování. Trh je charakterizován směsí zavedených společností a přívalem inovativních startupů vyvíjejících špičková THz řešení.

Jak tyto technologie dozrávají, očekává se, že vytvoří značné příležitosti v různých odvětvích a dále urychlí růst trhu.

Nejlepší terahertzové komunikační startupy

Několik slibných startupů dělá pozoruhodné pokroky v komunikačním prostoru THz.

Společnosti jako TeraView, Menlo Systems a Bridge12 Technologies jsou v popředí a vyvíjejí inovativní THz technologie a aplikace.
Tyto startupy jsou zásadní pro podporu inovací, posouvání hranic toho, co je možné s THz komunikací, a rychlé uvádění nových řešení na trh.

Jejich příspěvky jsou zásadní pro pokračující vývoj a komercializaci THz technologie.

Proč investovat do čističky vzduchu?

Terahertzová komunikace má obrovský potenciál pro transformaci telekomunikačního průmyslu i mimo něj. 

Navzdory současným výzvám pokračující výzkum a technologický pokrok dláždí cestu pro praktické a široké přijetí THz komunikace. 

Vzhledem k tomu, že průmysl pokračuje v inovaci a překonávání těchto překážek, THz komunikace bude hrát klíčovou roli v budoucnosti bezdrátových technologií a nabídne bezprecedentní rychlost, kapacitu a konektivitu.

O TTC

At TT konzultanti, jsme předním poskytovatelem zákaznického duševního vlastnictví (IP), technologického zpravodajství, obchodního výzkumu a podpory inovací. Náš přístup kombinuje nástroje umělé inteligence a velkého jazykového modelu (LLM) s lidskými znalostmi a přináší bezkonkurenční řešení.

Náš tým zahrnuje zkušené IP odborníky, tech konzultanty, bývalé zkoušející USPTO, evropské patentové zástupce a další. Zaměřujeme se na společnosti z Fortune 500, inovátory, právní firmy, univerzity a finanční instituce.

služby:

Vyberte si konzultanty TT pro na míru šitá řešení nejvyšší kvality, která nově definují správu duševního vlastnictví.

Kontaktujte nás

Promluvte si s naším odborníkem

Kontaktujte nás, naplánujte si konzultaci a začněte přesně a prozíravě utvářet svou strategii neplatnosti patentu. 

Sdílet článek

Kategorie

VÝŠKA

Požádejte o zpětné zavolání!

Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme

    Popup

    ODEMKNOUT MOC

    vašeho nápady

    Zvyšte své patentové znalosti
    Exkluzivní informace na vás čekají v našem zpravodaji

      Požádejte o zpětné zavolání!

      Děkujeme za váš zájem o TT Consultants. Vyplňte prosím formulář a my se vám brzy ozveme