Da 5G die Art und Weise, wie Geräte kommunizieren, weiter verändert, steht nun eine neue Spezifikation namens RedCap, kurz für Reduced Capability, als Schlüsselfaktor für Geräte mit geringerem Stromverbrauch unter der Lupe.
Im Gegensatz zu 5G in vollem Umfang, das darauf ausgelegt ist, eine hohe Bandbreite für datenintensive Anwendungen bereitzustellen, ist RedCap auf Geräte des Internets der Dinge (IoT) wie Wearables, Sensoren und Smart-Kameras zugeschnitten. Es bietet die Vorteile von 5G, jedoch mit geringerer Komplexität, geringerem Stromverbrauch und höherer Effizienz –Perfekt für Geräte, die nicht die vollen Funktionen eines herkömmlichen 5G-Netzwerks benötigen.
Was ist die RedCap-API?
RedCap API ist die Entwicklerschnittstelle, die den Aufbau und die Verwaltung dieser 5G-Verbindungen mit geringer Bandbreite erleichtert. APIs (Application Programming Interfaces) werden von Entwicklern verwendet, um Anwendungen mit externen Diensten oder Hardware zu verbinden.
In diesem Fall ermöglicht die RedCap-API Entwicklern die Integration von RedCap-fähigen Geräten in Netzwerke und stellt so sicher reibungslose Kommunikation zwischen IoT-Geräten und 5G-Systemen.
Da RedCap für Geräte mit geringem Stromverbrauch und geringem Datenvolumen optimiert ist, ist die API auf Einfachheit und Effizienz ausgelegt. Entwickler können die RedCap-API verwenden, um Verbindungen für Geräte wie Smartwatches, Fitness-Tracker und Smart-Home-Sensoren einzurichten, die nicht das gesamte Spektrum der 5G-Leistung benötigen.
Dadurch können diese Geräte mit Netzwerken interagieren, ohne sie mit unnötigem Daten- oder Energieverbrauch zu überfordern. Ziel ist es, ausreichend Konnektivität für IoT-Funktionen – wie Überwachung, Nachverfolgung oder Echtzeit-Updates – bereitzustellen und gleichzeitig den Batterieverbrauch niedrig zu halten.
Mit der RedCap-API können Entwickler Lösungen für Geräte erstellen, die über lange Zeiträume ohne häufiges Aufladen laufen müssen, wie z. B. Fernsensoren oder Wearables. Es bringt die hochwertige 5G-Infrastruktur auf kleinere Geräte, ohne den zusätzlichen Umfang datenintensiver Netzwerke, und gibt Entwicklern so mehr Flexibilität bei der Entwicklung von Produkten für den IoT-Markt.
RedCap im Vergleich zu bestehenden Technologien
RedCap liegt zwischen vollständigem 5G und bestehenden IoT-Standards wie LTE-M (Long-Term Evolution for Machines) und NB-IoT (Narrowband IoT). Während LTE-M und NB-IoT bereits für Weitverkehrsverbindungen mit geringem Stromverbrauch verwendet werden, haben sie keinen Zugriff auf die fortschrittliche 5G-Infrastruktur, die RedCap bietet.
RedCap nutzt die moderne 5G-Architektur, was bedeutet, dass es eine bessere Leistung liefern kann und gleichzeitig den Schwerpunkt auf Energieeffizienz und Kosteneffizienz legt.
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Traditionelles 5G ist für Anwendungen mit hoher Geschwindigkeit und hoher Bandbreite konzipiert – denken Sie an Dinge wie 4K-Streaming, Cloud-Gaming und Fernchirurgie. Für kleinere Geräte wie einen Fitness-Tracker oder eine intelligente Überwachungskamera ist dieses Leistungsniveau jedoch nicht erforderlich. RedCap füllt diese Lücke, indem es genügend Bandbreite und Leistung bietet, um eine zuverlässige Leistung zu gewährleisten und gleichzeitig den Batterieverbrauch niedrig zu halten. Im Gegensatz dazu sind LTE-M und NB-IoT ideal für eine einfachere, seltenere Datenübertragung, ihnen fehlt jedoch die Vielseitigkeit, die RedCap Geräten bietet, die häufigere Konnektivität erfordern.
Im Wesentlichen vereint RedCap das Beste aus beiden Welten: Es bietet die fortschrittliche Infrastruktur und Netzwerkqualität von 5G, jedoch in einem reduzierten Maßstab, der den Anforderungen von IoT und tragbaren Geräten entspricht.
Kompromisse bei 5G RedCap
Während RedCap viele Vorteile für Geräte mit geringem Stromverbrauch bietet, gibt es einige Kompromisse, um sicherzustellen, dass es erschwinglich und energieeffizient bleibt. Entsprechend Omdiawurden mehrere Kompromisse bei der Leistung eingegangen, um Kosten, Komplexität und Effizienz in Einklang zu bringen.
Weniger Antennen
RedCap-Geräte können weniger Antennen verwenden als Standard-5G-Geräte. Dadurch werden nicht nur die Gesamtkosten gesenkt, sondern auch das Gerätedesign vereinfacht, was es ideal für kleinere IoT-Geräte mit geringem Stromverbrauch macht. Dies bedeutet jedoch auch, dass diese Geräte nicht die gleichen Datenübertragungsgeschwindigkeiten erreichen wie ihre vollwertigen 5G-Pendants.
Niedrigere maximale Bandbreite
RedCap-Geräte verfügen über eine maximale Bandbreite von 20 MHz, verglichen mit 100 MHz oder mehr, die bei herkömmlichen 5G-Geräten verwendet werden. Dies schränkt zwar die Datenmenge ein, die übertragen werden kann, reicht jedoch im Allgemeinen für die meisten IoT-Anwendungen aus, wie z. B. Fernsensoren oder Fitness-Tracker, die keine konstanten Datenströme mit hoher Bandbreite benötigen.
Anderer Übertragungsmodus
RedCap unterstützt die Halbduplex-Frequenzduplex-Übertragung (FDD), was bedeutet, dass das Gerät Daten gleichzeitig senden oder empfangen, jedoch nicht beides gleichzeitig tun kann. Standardmäßige 5G-Geräte nutzen Vollduplex-FDD, sodass sie gleichzeitig Daten senden und empfangen können.
Dieser Kompromiss senkt die Kosten, schränkt aber auch die Leistung ein, was im Allgemeinen für Geräte akzeptabel ist, die keine Echtzeit-Hochgeschwindigkeitskommunikation benötigen.
Einzelträgerunterstützung
RedCap-Geräte unterstützen keine Carrier-Aggregation und sind auf Einzelkonnektivität beschränkt, sondern funktionieren nur im 5G-Standalone-Modus (SA). Dies ist ein weiterer Kompromiss, der darauf abzielt, die Komplexität zu reduzieren und die Batterielebensdauer zu verlängern. Durch die vereinfachte Trägerunterstützung können RedCap-Geräte in einem 5G-Netzwerk funktionieren, ohne dass zusätzliche Hardwarefunktionen erforderlich sind.
Verlängerte Akkulaufzeit
Einer der Hauptvorteile von RedCap ist die längere Akkulaufzeit. RedCap-Geräte verwenden 5G-Leistungsklasse 3das so konzipiert ist, dass es weniger Strom verbraucht, ideal für Wearables oder Fernsensoren, die über längere Zeiträume ohne häufiges Aufladen betrieben werden müssen.
Blick nach vorn
Während sich Telekommunikationsunternehmen auf die Einführung von RedCap-fähigen Geräten vorbereiten, wird die RedCap-API ein unverzichtbares Werkzeug für Entwickler sein, die diese nächste Generation der Konnektivität nutzen möchten. Die potenziellen Anwendungen sind vielfältig und umfassen das Gesundheitswesen, Smart Homes, industrielle Überwachung und mehr. Mit seinem Fokus auf Energieeffizienz und reduzierter Komplexität bietet RedCap Unternehmen die Möglichkeit, innovativ zu sein und gleichzeitig die Kosten niedrig zu halten und die Lebensdauer ihrer Geräte zu maximieren.
Für Verbraucher könnte RedCap länger haltbare tragbare Geräte und intelligentere, stärker vernetzte Häuser bedeuten. Für die Industrie bietet es eine optimierte Möglichkeit, IoT-Lösungen in großem Maßstab bereitzustellen. Mit der RedCap-API wird die Integration dieser Geräte in 5G-Netzwerke zugänglicher und effizienter und ebnet so den Weg für das weitere Wachstum des Internets der Dinge.
Wie berichtet von Heftige NetzwerkeTelekommunikationsgiganten wie AT&T und T-Mobile bereiten die Veröffentlichung ihrer ersten RedCap-Geräte mit Unterstützung von Chipsätzen wie vor QualcommEs handelt sich um den Snapdragon X35, und es ist klar, dass diese Technologie ein Eckpfeiler für vernetzte Geräte werden wird.
Bildnachweise: Emre Çıtak/Ideogramm KI
