Komunikacja terahercowa: kształtowanie przyszłości technologii bezprzewodowej

Strona główna / Blog / Własność intelektualna / Komunikacja terahercowa: kształtowanie przyszłości technologii bezprzewodowej

Wprowadzenie  

Komunikacja terahercowa (THz) odnosi się do wykorzystania fal elektromagnetycznych w zakresie częstotliwości terahercowych, zwykle od 0.1 do 10 THz. Zakres ten mieści się pomiędzy częstotliwościami mikrofalowymi i podczerwonymi, oferując unikalne właściwości, które są korzystne dla szybkiej transmisji danych.  

W miarę wzrostu zapotrzebowania na szybszą i bardziej niezawodną komunikację bezprzewodową, komunikacja THz staje się obiecującą technologią spełniającą te potrzeby, potencjalnie zapewniającą szybkości transmisji danych o rząd wielkości wyższe niż obecne systemy. 

Znaczenie komunikacji terahercowej w branży telekomunikacyjnej polega na jej zdolności do obsługi ultraszybkiej transmisji danych i obsługi stale rosnącej liczby podłączonych urządzeń.  

Dzięki potencjałowi ulepszenia mobilnej łączności szerokopasmowej, umożliwienia szybszych sieci lokalnych i poprawy łączności w centrach danych, komunikacja THz może odegrać kluczową rolę w technologiach komunikacji bezprzewodowej nowej generacji, w tym 6G.  

Wykorzystując częstotliwości THz, dostawcy usług telekomunikacyjnych mogą zapewnić doskonałą wydajność, zmniejszyć opóźnienia oraz obsługiwać bardziej niezawodne i wszechstronne aplikacje. 

Spis treści

Postęp technologiczny 

Technologia 6G reprezentuje przyszłość komunikacji bezprzewodowej, obiecując zbudowanie na fundamencie 5G z jeszcze większą szybkością, wydajnością i niezawodnością.  

Sieć 2030G ma być dostępna na rynku na początku lat 6. XX wieku i będzie wykorzystywać zaawansowane technologie, takie jak sztuczna inteligencja, przetwarzanie brzegowe i komunikacja THz, aby zapewnić bezproblemową łączność i obsługę szerokiej gamy zastosowań, od pojazdów autonomicznych po inteligentne miasta i wciągające doświadczenia rzeczywistości rozszerzonej . 

Podczas gdy 5G oferuje znaczne ulepszenia w stosunku do swojego poprzednika, oferując ulepszoną mobilną łączność szerokopasmową i mniejsze opóźnienia, 6G ma zamiar pójść dalej w tym zakresie. Kluczowe różnice obejmują: 

  • Szybkość i pojemność: Celem 6G jest zapewnienie szybkości transmisji danych do 100 razy większej niż 5G, potencjalnie osiągającej terabity na sekundę. 
  • Opóźnienie: Sieć 6G będzie ukierunkowana na bardzo niskie opóźnienia, umożliwiając komunikację w czasie rzeczywistym w krytycznych zastosowaniach, takich jak zdalna chirurgia i autonomiczna jazda. 
  • Aplikacje: Sieć 6G będzie obsługiwać bardziej zaawansowane przypadki użycia, w tym komunikację holograficzną, cyfrowe bliźniaki i zaawansowane interakcje między maszynami. 
  • Integracja z AI: 6G głęboko zintegruje sztuczną inteligencję, aby zoptymalizować wydajność sieci, zarządzać zasobami i poprawić doświadczenia użytkowników. 

Udoskonalenia te wspólnie przyczyniają się do realizacji ambitnych celów technologii 6G, torując drogę dla przyszłości wszechobecnej, szybkiej i inteligentnej komunikacji bezprzewodowej. 

Wykorzystaj nasze usługi badania rynku i zyskaj przewagę konkurencyjną w swojej branży!

Zastosowania komunikacji terahercowej

  • Ultraszybkie bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN)

Komunikacja terahercowa (THz) może zrewolucjonizować bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN), zapewniając wysokie szybkości przesyłania danych. Częstotliwości THz mogą obsługiwać szybkości transmisji danych od gigabitów do terabitów na sekundę, znacznie przekraczając możliwości obecnych technologii Wi-Fi.

Umożliwia to płynne przesyłanie strumieniowe wideo w ultrawysokiej rozdzielczości, szybkie przesyłanie plików i komunikację z niskimi opóźnieniami w zastosowaniach takich jak rzeczywistość wirtualna (VR) i rzeczywistość rozszerzona (AR).

Wysoka pojemność i prędkość sieci WLAN THz może znacznie zmniejszyć przeciążenie sieci w gęsto zaludnionych środowiskach, takich jak biura, kampusy i przestrzenie publiczne, zapewniając płynniejsze i bardziej niezawodne doświadczenie użytkownika.

  • Łączność z chipem wejściowym

Łączność wewnątrz chipa odnosi się do komunikacji w obrębie układów scalonych (IC) w urządzeniach komputerowych. W miarę jak procesory i komponenty pamięci stają się coraz bardziej zaawansowane, potrzeba wydajnego przesyłania danych w chipach staje się krytyczna.

Komunikacja THz może poprawić łączność wewnątrz układu, umożliwiając szybszy i bardziej wydajny transfer danych między komponentami, zmniejszając opóźnienia i poprawiając ogólną wydajność obliczeniową.

Jest to szczególnie ważne w przypadku aplikacji wymagających dużej mocy obliczeniowej, takich jak sztuczna inteligencja, uczenie maszynowe i analiza danych w czasie rzeczywistym.

  • Pobieranie z kiosku i łączność z farmą serwerów

Komunikację THz można zastosować w kioskach publicznych, aby ułatwić szybkie pobieranie treści, umożliwiając użytkownikom szybkie przesyłanie dużych plików, takich jak filmy lub aktualizacje oprogramowania, na swoje urządzenia.

Może to być szczególnie przydatne w lokalizacjach takich jak lotniska, centra handlowe i miejsca wydarzeń, gdzie szybki transfer danych może zwiększyć wygodę użytkownika.
Ponadto komunikacja THz może poprawić łączność farmy serwerów, zapewniając łącza bezprzewodowe o dużej przepustowości między serwerami.

Może to zwiększyć szybkość przesyłania danych w centrach danych, wspierając operacje przetwarzania w chmurze na dużą skalę oraz poprawiając wydajność i wydajność systemów przetwarzania i przechowywania danych.

  • Ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB)

Ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB) to jeden z głównych przypadków zastosowania sieci 5G, a komunikacja THz może jeszcze bardziej podnieść jej możliwości.

Zapewniając ultraszybkie połączenia bezprzewodowe, komunikacja THz może znacznie usprawnić mobilne usługi szerokopasmowe, umożliwiając szybszy dostęp do Internetu, płynniejsze przesyłanie strumieniowe wideo i bardziej niezawodną łączność na obszarach miejskich i wiejskich.

Może to poprawić wygodę użytkownika w przypadku aplikacji wymagających dużej szybkości transmisji danych, takich jak transmisje strumieniowe na żywo, gry online i korzystanie z treści multimedialnych.

  • Terabitowy bezprzewodowy Backhaul

Bezprzewodowy backhaul odnosi się do łączy łączących stacje bazowe z siecią szkieletową. Komunikacja THz może obsługiwać terabitowy bezprzewodowy backhaul, zapewniając niezbędną przepustowość do obsługi ogromnego ruchu danych generowanego przez nowoczesne sieci bezprzewodowe.

Jest to niezbędne do wdrożenia sieci 5G i przyszłych sieci 6G, ponieważ gwarantuje, że infrastruktura sieciowa będzie w stanie obsługiwać wysokie szybkości transmisji danych i niskie opóźnienia.

Wykorzystując częstotliwości THz do transmisji typu backhaul, operatorzy telekomunikacyjni mogą zmniejszyć zależność od kabli światłowodowych, obniżyć koszty wdrożenia oraz zapewnić elastyczne i skalowalne rozwiązania sieciowe.

Zastosowania te podkreślają transformacyjny potencjał komunikacji terahercowej w ulepszaniu różnych aspektów komunikacji bezprzewodowej i infrastruktury sieciowej.

Wyzwania i rozwiązania

Pomimo swojego potencjału, komunikacja terahercowa stoi przed kilkoma wyzwaniami:

  • Tłumienie sygnału: Fale THz są bardzo podatne na tłumienie w wyniku absorpcji atmosferycznej, zwłaszcza przez parę wodną.
  • Ograniczony zakres: Efektywny zasięg komunikacji THz jest stosunkowo krótki w porównaniu do niższych pasm częstotliwości, co ogranicza jej zastosowanie w sieciach rozległych.
  • Ograniczenia sprzętowe: Opracowanie wydajnych i opłacalnych transceiverów i anten THz pozostaje poważnym wyzwaniem technicznym.

Proponowane rozwiązania 

Naukowcy i inżynierowie aktywnie pracują nad rozwiązaniami pozwalającymi przezwyciężyć te wyzwania:

  • Zaawansowane materiały i metamateriały: Stosowanie zaawansowanych materiałów i metamateriałów może poprawić wydajność urządzeń i anten THz.
  • Techniki kształtowania wiązki i MIMO: Wdrożenie technik kształtowania wiązki i wielu wejść i wielu wyjść (MIMO) może zwiększyć siłę i zasięg sygnału.
  • Systemy hybrydowe: Łączenie komunikacji THz z innymi pasmami częstotliwości może stworzyć systemy hybrydowe, które wykorzystują mocne strony każdego pasma w celu uzyskania optymalnej wydajności.
  • Algorytmy korekcji błędów: Opracowanie solidnych algorytmów korekcji błędów może złagodzić wpływ tłumienia sygnału i poprawić niezawodność komunikacji.

Własność intelektualna i krajobraz patentowy

Własność intelektualna (IP) odgrywa kluczową rolę w rozwoju i komercjalizacji technologii komunikacyjnych terahercowych (THz). Chroniąc innowacje za pomocą patentów, własność intelektualna tworzy środowisko, w którym mogą prosperować badania i rozwój (B+R). 

Patenty stanowią ramy prawne chroniące inwestycje przedsiębiorstw i wynalazców, zachęcając do dalszych innowacji i rozwoju. 

W konkurencyjnym krajobrazie komunikacji THz posiadanie solidny portfel IP ma zasadnicze znaczenie dla zabezpieczenia pozycji rynkowej i wykorzystania możliwości w zakresie licencjonowania.

Ewoluujące zarządzanie IP w krajobrazie komunikacji THz 

Wraz z postępem technologii THz strategie zarządzania własnością intelektualną ewoluują, aby dotrzymać kroku szybkim innowacjom. 

Firmy coraz bardziej skupiają się na zabezpieczenie patentów dla podstawowych technologii, takich jak projekty urządzeń nadawczo-odbiorczych, algorytmy przetwarzania sygnałów i nowe materiały poprawiające komunikację THz. 

Strategiczne zgłoszenia patentowe stają się coraz bardziej wyrafinowane, z naciskiem na szeroki zakres zastosowań i potencjalnych przyszłych zmian. 

Ponadto wspólne wysiłki badawczo-rozwojowe korporacji, uniwersytetów i instytucji badawczych prowadzą do wspólnych praw własności intelektualnej i wspólnych patentów, co odzwierciedla interdyscyplinarny charakter rozwoju technologii THz.

Najlepsi posiadacze patentów i wynalazcy 

Wiodące firmy w komunikacji THz krajobraz patentowy obejmują główne firmy telekomunikacyjne i technologiczne, takie jak Huawei, Samsung i Nokia, a także instytucje akademickie, takie jak MIT i Uniwersytet Stanforda. 

Podmioty te przodują w opracowywaniu i patentowaniu nowych technologii komunikacyjnych THz, posiadające liczne patenty dotyczące różnych aspektów tej technologii.

 Roczna dystrybucja zgłoszeń patentowych (2020–2024) 

Analiza trendów w zakresie zgłaszania patentów w latach 2020–2024 pokazuje stały wzrost liczby patentów zgłaszanych w przestrzeni komunikacyjnej THz. 

Do głównych cesjonariuszy należą firmy ze Stanów Zjednoczonych, Chin i Korei Południowej, co odzwierciedla globalne zainteresowanie i zaangażowanie w rozwój tej technologii. 

Rozkład roczny wskazuje na rosnącą dynamikę, przy znacznym wzroście liczby zgłoszeń w ostatnich latach, co sugeruje przyspieszenie wysiłków w zakresie innowacji i rozwoju.

Najwyższa międzynarodowa klasyfikacja patentowa (IPC) 

Najpopularniejsze klasy IPC dla patentów na komunikację THz obejmują H04B (transmisja), H01Q (anteny) i H03K (techniki impulsowe). 

Klasyfikacje te podkreślają różnorodne obszary technologiczne zaangażowane w rozwój systemów komunikacyjnych THz, obejmujące zarówno innowacje sprzętowe, jak i związane z przetwarzaniem sygnałów.

Status prawny rodzin patentowych 

Status prawny głównych rodzin patentów w komunikacji THz jest zróżnicowany, a wiele patentów jest wciąż na etapie składania wniosków. 

Jednakże przyznano znaczną ich liczbę, co stanowi solidną podstawę do ciągłych badań i rozwoju. 

Obecność udzielonych patentów wskazuje na dojrzewającą dziedzinę, w której początkowe wysiłki badawczo-rozwojowe przekładają się na prawnie chronione innowacje gotowe do komercjalizacji.

Przegląd rynku i wschodzący gracze

Opona światowy rynek technologii terahercowej (THz). rozwija się szybko, napędzany znaczącym postępem w telekomunikacji, opiece zdrowotnej, bezpieczeństwie i badaniach naukowych.

Wzrost ten napędzany jest unikalnymi możliwościami komunikacji THz, takimi jak ultraszybki transfer danych i ulepszone obrazowanie. Rynek charakteryzuje się mieszanką uznanych firm i dużą liczbą innowacyjnych start-upów opracowujących najnowocześniejsze rozwiązania THz.

Oczekuje się, że w miarę dojrzewania tych technologii stworzą one znaczne możliwości w różnych sektorach, jeszcze bardziej przyspieszając rozwój rynku.

Najlepsze start-upy w dziedzinie komunikacji terahercowej

Kilka obiecujących start-upów robi znaczące postępy w przestrzeni komunikacji THz.

Firmy takie jak TeraView, Menlo Systems i Bridge12 Technologies przodują w opracowywaniu innowacyjnych technologii i aplikacji THz.
Te start-upy odgrywają kluczową rolę we wprowadzaniu innowacji, przesuwaniu granic możliwości komunikacji THz i szybkim wprowadzaniu na rynek nowych rozwiązań.

Ich wkład jest niezbędny dla ciągłej ewolucji i komercjalizacji technologii THz.

Podsumowanie

Komunikacja terahercowa ma ogromny potencjał transformacji branży telekomunikacyjnej i nie tylko. 

Pomimo obecnych wyzwań, trwające badania i postęp technologiczny torują drogę do praktycznego i powszechnego przyjęcia komunikacji THz. 

Ponieważ branża nieustannie wprowadza innowacje i pokonuje te przeszkody, komunikacja THz odegra kluczową rolę w przyszłości technologii bezprzewodowej, oferując niespotykaną prędkość, pojemność i łączność.

O TTC

At Konsultanci TT, jesteśmy wiodącym dostawcą niestandardowej własności intelektualnej (IP), wywiadu technologicznego, badań biznesowych i wsparcia innowacji. Nasze podejście łączy narzędzia AI i modelu wielkojęzykowego (LLM) z ludzką wiedzą, dostarczając niezrównane rozwiązania.

Nasz zespół składa się z wykwalifikowanych ekspertów ds. własności intelektualnej, konsultantów technicznych, byłych egzaminatorów USPTO, europejskich rzeczników patentowych i nie tylko. Obsługujemy firmy z listy Fortune 500, innowatorów, kancelarie prawne, uniwersytety i instytucje finansowe.

Usługi:

Wybierz konsultantów TT, aby uzyskać dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania najwyższej jakości, które na nowo definiują zarządzanie własnością intelektualną.

Kontakt

Porozmawiaj z naszym ekspertem

Skontaktuj się z nami już teraz, aby umówić się na konsultację i rozpocząć precyzyjne i przewidywalne kształtowanie strategii unieważniania patentów. 

Udostępnij artykuł

Kategorie

TOP

Poproś o oddzwonienie!

Dziękujemy za zainteresowanie konsultantami TT. Wypełnij formularz, a my wkrótce się z Tobą skontaktujemy

    popup

    ODBLOKUJ MOC

    Twojego Pomysły

    Podnieś swoją wiedzę patentową
    Ekskluzywne spostrzeżenia czekają na Ciebie w naszym biuletynie

      Poproś o oddzwonienie!

      Dziękujemy za zainteresowanie konsultantami TT. Wypełnij formularz, a my wkrótce się z Tobą skontaktujemy