小基站AI感知融合 拚節能也可姿態分析

通訊領域中規模最大且最具影響力的2024世界行動通訊大會(MWC),AI、5G、B5G、6G成為全球大廠的展示重點,其中開放性無線接入網路(O-RAN)成為B5G、6G的市場焦點,許多廠商展示O-RAN智慧化與提高效能的解決方案。工研院也展示O-RAN網管系統Athena Orchestrator,以及其中的新功能結合通訊與感知(JCAS),讓小基站用通訊就可以進行姿態分析。

開放性無線接入網路(O-RAN)成為B5G、6G的市場焦點,許多廠商展示O-RAN智慧化與提高效能的解決方案。(圖/123RF)

根據資策會產業情報研究所(MIC)5G專網市場營收預估,2026年全球市場規模可望成長至2,518億美元,至2030年全球市場規模更可成長至1兆939億美元,年複合成長率達34.15%。同時,根據GSA(Global mobile Suppliers Association)調查,截至2022年底,全球企業專網的部署數量已達1,077座,相較於2021年的756座,增長了42.4%。5G的主要應用領域包括工業製造、能源與設備、醫療、智慧車輛、公共運輸以及消費性電子產品。

為了提升O-RAN基站應用,工研院運用網路管理系統,為小基站提升節能管理,與開拓智慧化應用。在「節能管理」部分,可針對5G基地台系統,輕鬆進行智慧化管理,不僅可快速布建專網,如同安裝APP一樣簡單,同時還能運用智慧演算法,依據時間及流量,將終端裝置導向至特定基地台,讓閒置基地台進入休眠,藉此減少耗電成本,這對臺灣的網通及系統整合業者來說,是產業地位躍升的一大利器。

一站式管理,方便架構5G專網

過去基地台的布建與管理,屬封閉式架構,通訊網路的軟硬體都掌握在少數電信設備大廠的手中,臺灣雖然擅長製造網通及小型基地台硬體,但毛利及附加價值均低,只是無線通訊產業價值鏈中的小小一環。Athena Orchestrator提供一站式管理,讓網通或伺服器業者透過其中的控制軟體,只需部署簡單幾個小型基地台,就能架構成5G專網,為不同產業客戶提供加值服務,等同為IT業者大幅開展了專網市場及附加價值。

Athena Orchestrator具備三大特色:一是高布建效率,能夠從無到有,自動規劃網路架構,一鍵搞定;二是高節能效益,遇淡季或下班時間,可預測使用流量,主動將基地台部分關閉,需要時再開啟,以100座5G基地台規模的專網為例,1個月可減少12,750千瓦,約當7,060公斤的碳排放;三是高彈性應用,軟體導入AI及機器學習,並已智慧模組化,不同類型專網就像套用APP一樣簡便,不論是工廠、醫院、交通、救災等需求,都可快速滿足。

此項技術方案為5G開放架構帶來突破性的貢獻,已兩度獲得「全球小型基地台論壇獎」(Small Cell Forum Award),讓臺灣的小型基地台智慧化管理技術揚名國際,更榮獲「愛迪生獎」最高榮譽金牌獎,以及全球百大科技研發獎肯定。

工研院在MWC展示O-RAN網管系統Athena Orchestrator,為小基站提升節能管理,與開拓智慧。(圖/工研院)

而在「智慧化應用」部分,工研院新增融合感知功能,可以利用類似雷達的感知數據,結合人工智慧識別技術,實現多種應用,例如通過手勢直觀控制視頻遊戲,以及通過身體動作控制家庭自動化和機器人控制。

工研院此次透過俄羅斯方塊互動遊戲來展現5G專網結合B5G、6G之通訊感知融合技術,舉例來說,隔空舉起右手向右滑,俄羅斯方塊就自動右移,小基站搭配5G專網管理系統,不用攝影機,透過無線訊號形成點雲圖,進一步分析姿態動作,讓基地台就像有眼睛一樣。

工研院資通所副組長邱碧貞表示,此技術主要是感知掌握專網中使用者的位置和行為,才能開拓更廣泛的應用。觀察現行已在公網使用的定位方式,如多台基站進行三角定位等,受限專網基站數量有限,亦或是專網中的基站通常位於室內,無法使用GPS定位等無法應用於專網中,因此,工研院探索無線通訊新方法,轉而利用無線通道狀態,來推測使用者的位置,進而實現位置感知的功能。

舉例來說,長照機構常常會有姿態分析等感測資訊需求,但可能面臨長者不喜歡穿戴裝置,或是場域裡有攝影機等問題,此方案更可以結合原有的WiFi機上盒,讓通訊的應用更加廣泛。此一概念目前不僅受到國內5G RAN軟體解決方案廠商的青睞,更獲得歐洲一家5G基站廠商的肯定,將一同投入合作研發。

商業化之前,仍須提升資訊量與精準度

但此技術應用於商業環境還有許多挑戰,例如獲取足夠的資料以訓練AI模型,使其能夠正確辨識不同的動作和姿勢。又或是專網中的設備環境限制了收集的資訊量,也將不斷改進演算法以提高準確性,期待在未來幾年中,能夠實現商業化的目標,為專網使用者提供更好的網路服務品質與更多元的應用。

(本文由工業技術與資訊授權轉載)

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