5G技術
5Gが抱える課題：バッテリー寿命
4Gまでと比較すると、5Gでは電流ドレインが高くなると見込まれています。ただし、5Gデバイスのバッテリー消費に一番大きな影響を与えるのはユーザーであると考えられています。5Gがより多くの性能を提供するため、デバイスからの要求は増加していきます。VoLTE、画面、カメラなどの機能に対する要求や接続数が増加するため、バッテリー寿命が影響を受けます。
低損失コンポーネントを使用するといった簡単な方法でバッテリーへの需要を削減できます。これを実現するには、厚めの銅ペーストを利用して導電性を高め、コンポートネント損失を削減するといった方法もあります。このような仕組みによって、発熱損失から製品の性能低下にいたる破壊的なサイクルを断ち切ることができます。
別の解決策として、微弱無線を使用する方法もあります。この方法では、LoRaやSigfoxなどの微弱無線へのゲートウェイとして5Gを利用します。低間隔で伝送するIoTデバイスによって、バッテリーの需要を大幅に減らすことができます。
また、AIをIoTデバイスに実装する解決策もあります。この方法により、コンポーネントやバッテリーの需要を軽減できます。この単純なユースケースとして防犯カメラを挙げることができます。AIチップを使用して、人間や動物が一般的または不審な行動をとっているかを判断し、防犯カメラをオンにするかどうかを指示します。この方法にはメリットしかありません。記録、警報通知、必須データの監視といった数多くのメリットをユーザーは受けることができます。
5G IoTデバイスに対する将来の需要を満たすには、バッテリー化学に新しい革新が求められ、最良のバッテリー管理を確実に行うことが必要になります。採用するバッテリー設計の仕様を強化して、最適な充電および放電特性を確保する必要があります。
エネルギーハーベスティングにおいて、バッテリー寿命を維持しやくする革新が誕生すると見込まれています。考えられるユースケースとして、熱発生があります。5Gデバイスでは発生する熱が増加するため、この熱エネルギーをバッテリーの充電エネルギーに変換することも可能かもしれません。このアプローチは、デバイスを装着する1日を通じてバッテリーをマイクロ充電するウェアラブルデバイスに適しています。
