圖片來源:網(wǎng)絡(luò)
近日,我國6G取得突破的新聞見諸報(bào)端,繼5G之后,6G將成為通訊行業(yè)的又一次革命,具有塑造未來世界形態(tài)的力量,簡單地說,6G就是“無處不在的無線智能”,將使智慧物流為用戶提供隨時(shí)隨地智能服務(wù)與通感互聯(lián)。本文就此談幾點(diǎn)看法,不妥之處,敬請(qǐng)指正。
一、6G漫談
6G是什么,6G技術(shù)有哪些優(yōu)勢?所謂的6G,即時(shí)傳輸TB級(jí)的數(shù)據(jù),形成變革性的技術(shù)生態(tài)系統(tǒng),形象地說,就是要使我們每個(gè)人把寸步不離,一刻也不能缺的智能手機(jī)成為過時(shí)的東西而丟棄,代之于XR眼鏡等更先進(jìn)的人機(jī)互動(dòng)智能產(chǎn)品。
輕巧的XR眼鏡能以前所未有的分辨率、刷新率和動(dòng)態(tài)范圍將圖像投射到眼睛上,并通過耳機(jī)和觸覺界面把反饋提供給其他感官系統(tǒng)。6G不僅在速度上更快,而且服務(wù)領(lǐng)域更廣泛,將引發(fā)更全面的社會(huì)角色參與其中。
2019年9月,芬蘭奧盧大學(xué)與70位世界頂尖通信專家共同發(fā)布了全球首份6G白皮書《無處不在的無線智能——6G的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)與研究挑戰(zhàn)》,對(duì)6G進(jìn)行了系統(tǒng)闡述。
不錯(cuò),6G的確還處于起步階段,但是顯而易見的起點(diǎn)是5G之外的功能,6G網(wǎng)絡(luò)容量的增加將會(huì)帶來人們從未想象過的新技術(shù),它可能會(huì)徹底改變整個(gè)有線和無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),可實(shí)現(xiàn)從萬物互聯(lián)到萬物智聯(lián)的躍遷。
星地一體融合網(wǎng)絡(luò),或者說空天地一體化無縫覆蓋,將不是科幻電影里的情節(jié),而是實(shí)實(shí)在在的現(xiàn)實(shí),與前五代移動(dòng)通信以地面通信為主不同,6G時(shí)代要借助衛(wèi)星等非地面設(shè)施,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將承擔(dān)重要角色。
有相當(dāng)一部分學(xué)者將6G解讀為:“5G+低軌道衛(wèi)星”。雖有偏差,卻很形象,同時(shí),強(qiáng)調(diào)了低軌道衛(wèi)星技術(shù)的重要性。低軌衛(wèi)星成本低,時(shí)延低,可靠性更高,并且不存在通信盲區(qū),能夠無縫鏈接全球的互聯(lián)網(wǎng)。
如果低軌衛(wèi)星最終完成與地面互聯(lián)網(wǎng)的融通,5G無法覆蓋的全球80%的陸地和95%的海洋區(qū)域,將有望實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)。更重要的是,打破了5G通信對(duì)象只限于地表之上1萬米以內(nèi)的空間,實(shí)現(xiàn)了真正意義上的空天海地網(wǎng)絡(luò)。
我們知道,5G以其高帶寬、低延時(shí)、廣連接等特點(diǎn),被稱為通向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的高速公路,6G則將這三大特點(diǎn)推進(jìn)到另一個(gè)高度,達(dá)到超高帶寬,極低時(shí)延,全覆蓋,可以比擬為磁懸浮列車。
目前全球6G技術(shù)研究仍處于探索起步階段,技術(shù)路線尚不明確,關(guān)鍵指標(biāo)和應(yīng)用場景還未有統(tǒng)一的定義。然而,移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展一直是使用一代,研究一代。現(xiàn)階段5G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)進(jìn)入大規(guī)模商用,對(duì)6G網(wǎng)絡(luò)的研究迫在眉睫。
6G的全面部署大概需要約10年到20年時(shí)間,從技術(shù)創(chuàng)新的角度來看,6G依然是一個(gè)前沿課題,研發(fā)還有漫長的路要走,需要通過引入新興技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻譜效率和容量的提升,為新業(yè)務(wù)、新業(yè)態(tài)培育提供基礎(chǔ)。
移動(dòng)通信技術(shù)的研發(fā)不可能一蹴而就,其進(jìn)步和完善需要時(shí)間的澆灌,最終走向大規(guī)模普及和革新,整個(gè)有線、無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)都將發(fā)生巨大變化,未來“世界將不同凡響”。
5G已至,6G并不遙遠(yuǎn),物流人所要做的,就是做好準(zhǔn)備,迎接6G。
二、中國進(jìn)程
目前來看,全球多個(gè)國家已開始角逐6G網(wǎng)絡(luò)的研究。各國都想在移動(dòng)通信發(fā)展的浪潮中拔得頭籌,對(duì)相關(guān)技術(shù)高地的爭奪也日益激烈。盡早投入6G技術(shù)的研發(fā),就可以在未來的發(fā)展中占得先機(jī),把握最佳的網(wǎng)絡(luò)、通信發(fā)展態(tài)勢。
無論從大國競爭角度,還是技術(shù)進(jìn)步角度,作為西方領(lǐng)頭羊的美國,對(duì)我國5G的優(yōu)勢地位耿耿于懷,因此,在6G上,企圖進(jìn)行超越,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission)為6G實(shí)驗(yàn)已開放了從95吉赫茲到3太赫茲的超高頻頻段,6G網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)在加緊進(jìn)行中。
對(duì)于我國來說,通信技術(shù)是科技發(fā)展的一大重點(diǎn),正致力于提高第六代通訊技術(shù)能力。2021年6月,工信部會(huì)同國家發(fā)展改革委、科技部指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)界成立的IMT-2030(6G)推進(jìn)組,發(fā)布了《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》白皮書,系統(tǒng)地闡述了我國6G發(fā)展的總體愿景、應(yīng)用場景、潛在技術(shù)趨勢等,實(shí)現(xiàn)“全球無縫覆蓋”,構(gòu)建“普惠智能的人類社會(huì)”是終極目標(biāo)。
與西方國家相比較,我國在5G上是存在著一定優(yōu)勢的,已建成全球最大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò),在6G博弈之中,我們一定要利用我們的現(xiàn)有優(yōu)勢,推進(jìn)6G的發(fā)展。從6G專利申請(qǐng)上來看,我國以40.3%的占比高居全球首位,美國以35.2%的占比緊隨其后,日本以9.0%排名第三,其次是歐洲與韓國。
我國6G專利申請(qǐng),大多與移動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)有關(guān),許多最新的專利都是由華為申請(qǐng),國家電網(wǎng),中國航天等國企也持有不少6G的專利。跟5G技術(shù)一樣,通信設(shè)備商是研發(fā)領(lǐng)域的主力。
華為從2017年——5G商用的兩年前,便開始著手進(jìn)行6G的研發(fā);中興也在2018年成立了專門的6G研究團(tuán)隊(duì)。處在國內(nèi)智能設(shè)備第一梯隊(duì)的OPPO、VIVO、小米等公司先后對(duì)外公布6G的研發(fā)計(jì)劃,OPPO更是在2020年宣布將在未來三年投入500億元用于6G技術(shù)的研究。
6G的高性能很誘人,但要解決的技術(shù)難題也不少,第一個(gè)挑戰(zhàn)就是攻克尚不成熟的太赫茲通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)理想中的通信速率。太赫茲通信作為新型頻譜技術(shù),可提供更大傳輸帶寬,滿足更高速率的傳輸需求,已成為6G通信關(guān)鍵技術(shù)之一。
6G將采用太赫茲頻段通信,網(wǎng)絡(luò)容量大幅提升,從覆蓋范圍來看將實(shí)現(xiàn)地面、衛(wèi)星和機(jī)載網(wǎng)絡(luò)的無縫連接。
近日,中國航天科工二院25所在北京完成國內(nèi)首次太赫茲軌道角動(dòng)量的實(shí)時(shí)無線傳輸通信實(shí)驗(yàn),并取得成功,為我國6G通信技術(shù)發(fā)展提供重要保障和支撐。
無線回傳技術(shù)是移動(dòng)回傳網(wǎng)絡(luò)中連接基站與核心網(wǎng)設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù),在基站“高度致密化”的5G/6G通信時(shí)代,基于光纖的傳統(tǒng)承載網(wǎng)傳輸將面臨成本高、部署周期長、靈活性差等問題,無線回傳技術(shù)將逐漸占據(jù)主導(dǎo)地位,據(jù)研究報(bào)告指出,2023年全球基站使用無線回傳的比例將高達(dá)62%以上。
關(guān)于6G,我們既需要夯實(shí)新興技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ),又需要跨越式長遠(yuǎn)謀劃。工業(yè)和信息化部已經(jīng)開始研究6G系統(tǒng)的選擇方案,目標(biāo)是在2030年實(shí)現(xiàn)商業(yè)使用,華為董事長任正非在接受日本共同社采訪時(shí),也曾作了同樣的估計(jì)。
6G的部署和5G一樣,也將先在部分地區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)運(yùn)營,在驗(yàn)證其可行性后逐步推廣至其他地區(qū)。6G將極其深遠(yuǎn)地改變?nèi)祟惖纳?、社?huì)以及世界交互的方式,會(huì)有非常多的行業(yè)受到影響,其中就包括物流,或者說智慧物流。
三、物流響應(yīng)
5G的運(yùn)用為物流企業(yè)在倉儲(chǔ)、運(yùn)輸、跟蹤,配送等多方面帶來巨大優(yōu)勢。我們相信,借6G這股“東風(fēng)”,物流行業(yè)可以建立更加智能化、高效化的智慧物流體系。6G可破解高速發(fā)展的物流應(yīng)用需求與物流信息化提供之間存在著基本的矛盾。
6G技術(shù)是融合信息技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)(ICDT)的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù),可歸納為三大類應(yīng)用場景:沉浸化、智慧化、全域覆蓋。具體地說,要形成全息通信、數(shù)字孿生、沉浸式云XR、感官互聯(lián)、全域覆蓋等八大業(yè)務(wù)應(yīng)用,其最大的應(yīng)用前景是支持越來越廣泛和重要的智能服務(wù)。
6G具有5G之外的眾多功能應(yīng)用,為物流人帶來從未想象過的物流新場景,一場新的技術(shù)革命將從數(shù)十億聯(lián)網(wǎng)的人類、設(shè)備、車輛、機(jī)器人和無人機(jī)開始。以下我們將從6G的各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢與物流應(yīng)用角度來闡釋其影響。
1、全覆蓋功能與高速率網(wǎng)絡(luò)
6G具有高達(dá)每秒1tb的速度和0.1毫秒的響應(yīng),可以瞬時(shí)之間下載100部電影,全覆蓋,也稱“泛在覆蓋”或說,“天地互聯(lián)”,無處不在,就是說6G將提供全球無縫覆蓋的空天地一體化網(wǎng)絡(luò),使地球上再無任何移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)盲點(diǎn),人類在地球上將第一次真正實(shí)現(xiàn)“泛在”的網(wǎng)絡(luò)。
6G“無處不在”的特性將大大擴(kuò)張信息與通信技術(shù)涵蓋的范圍,完成在深山、深海、沙漠等“無人區(qū)”的網(wǎng)絡(luò)部署,實(shí)現(xiàn)空天地海全域覆蓋,釋放更多物流經(jīng)濟(jì)價(jià)值和機(jī)會(huì)。無處不在,將進(jìn)一步解放物流生產(chǎn)場地,將不限于地面等常見區(qū)域,還可以進(jìn)一步擴(kuò)展到水下、太空等場地。
6G有望擴(kuò)展至更廣泛的層面、更高的空間,比如衛(wèi)星移動(dòng),實(shí)現(xiàn)地空全覆蓋網(wǎng)絡(luò),真正做到萬物互聯(lián)。
無處不在的高速網(wǎng)絡(luò),將更好地融合人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、量子計(jì)算、區(qū)塊鏈等技術(shù)的“智能”;更高的速度和更快的響應(yīng),意味著人與服務(wù)和設(shè)備的更多無縫互動(dòng)交流,設(shè)備之間的超高速短距離數(shù)據(jù)傳輸成為可能。
6G擁有更低的延遲時(shí)間和更廣泛的覆蓋范圍與更快的速度,將解決物流實(shí)時(shí)追蹤成本較高,易受氣候、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)等方面影響的痛點(diǎn),使人與物、物與物之間的關(guān)聯(lián)變得更加緊密,隨時(shí)隨地進(jìn)行無縫對(duì)接,極大推進(jìn)物流社會(huì)進(jìn)入“萬物互聯(lián)”時(shí)代的步伐。
2、人機(jī)共生
目前,智慧物流的一大痛點(diǎn)是人機(jī)協(xié)作存在著障礙,6G的智慧交互功能將改變這一現(xiàn)狀,將為人類和非人類用戶提供情景感知的智能服務(wù)和應(yīng)用程序。
智能交互是智能體(包括人與物)之間產(chǎn)生的智慧交互?,F(xiàn)有的智能體交互大多是被動(dòng)的,依賴于需求的輸入,隨著6G在各領(lǐng)域的全面滲透與深度融合,智能體將被賦予更為智慧的情境感知、自主認(rèn)知能力,實(shí)現(xiàn)情感判斷及反饋智能,可產(chǎn)生主動(dòng)的智慧交互行為和學(xué)習(xí)能力的共享。
6G將會(huì)使感官互聯(lián)網(wǎng)成為可能,或稱觸覺互聯(lián)網(wǎng),人機(jī)思維界面應(yīng)該成為網(wǎng)絡(luò)化未來不可或缺的一部分,這意味著我們將能夠使用所有五種人類感官體驗(yàn)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,而不僅僅是像今天這樣的視覺和聽覺。設(shè)備將與感官和運(yùn)動(dòng)控制無縫結(jié)合在一起,從而促進(jìn)人機(jī)共生的和諧,實(shí)現(xiàn)人與物、物與物的全鏈接。
3、交叉現(xiàn)實(shí)
6G模式轉(zhuǎn)變是全頻譜(all spectra)的,所有頻譜將得到充分探索,包括 6 GHz 以下、毫米波、太赫茲和光學(xué)頻帶。
5G概念下發(fā)的AR/VR應(yīng)用、有望在6G時(shí)代衍生出更多的產(chǎn)品形式,虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)和混合現(xiàn)實(shí)(MR)這些技術(shù)正在融合到交叉現(xiàn)實(shí)(XR)中,將極大改善應(yīng)用程序的用戶體驗(yàn),為包含可穿戴的顯示裝置產(chǎn)生并保持感知錯(cuò)覺的交互機(jī)制,提供了更多的可能。
全息圖將使從任何地方與各種物體互動(dòng)成為可能,加之6G高度精確定位功能與移動(dòng)性的集成,通過全息圖進(jìn)行交流,并與三維智能表面合作,了解物體的方位信息及定位定向,經(jīng)過綜合檢測、以及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的分散計(jì)算能力,實(shí)時(shí)跟蹤貨物的位置和狀況,使供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)最小化。
在交叉現(xiàn)實(shí)的推進(jìn)下,數(shù)字孿生將跨入新的境界,從而出現(xiàn)數(shù)以千計(jì)的應(yīng)用場景,例如,模擬基礎(chǔ)設(shè)施的響應(yīng),預(yù)測交通行為;虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)來改變汽車設(shè)計(jì)。
交叉現(xiàn)實(shí)也使遠(yuǎn)程呈現(xiàn)成為可能,從而衍生出遠(yuǎn)程教育、協(xié)同設(shè)計(jì)、遠(yuǎn)程辦公,三維模擬等場景,使物流技術(shù)教育與落地更上一層樓。
4、自動(dòng)駕駛
未來智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以通過6G精準(zhǔn)感知、高速可靠信息交互以及智能化決策實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)駕駛。
6G技術(shù)將提供越來越復(fù)雜的地理定位功能,室內(nèi)定位精度10厘米,室外1米,相比5G提高10倍;通信時(shí)延0.1毫秒,是5G的十分之一;超高可靠性,中斷機(jī)率小于百萬分之一,這對(duì)自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程控制至關(guān)重要,am使可持續(xù)運(yùn)輸和物流的自動(dòng)駕駛車輛成為可能。
在6G網(wǎng)絡(luò)中,每輛車都將配備許多新的智能設(shè)備,包括三維成像的太赫茲寬帶陣列成像設(shè)備,在算法上,快速融合多項(xiàng)來源數(shù)據(jù)來決定如何控制車輛。
自動(dòng)駕駛卡車可以對(duì)6G傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)作出更快的反應(yīng),讓我們實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)駕駛中的異常行為,可以快速識(shí)別處理,更加安全。
交通與物流是孿生體,是一個(gè)事物的兩面,通過6G的加持,智慧公路、虛擬車道、端云平臺(tái)等技術(shù),更加高效地獲取和處理交通相關(guān)的海量數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)完全智能運(yùn)行,進(jìn)而,使得飛行汽車、膠囊高鐵等超能交通方式變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),從未來角度,可實(shí)現(xiàn)“海-陸-空-太空”多模態(tài)交通工具融合。
人員和貨物的流動(dòng)隨著人口增長和全球化推進(jìn)仍然是一個(gè)嚴(yán)峻挑戰(zhàn),借用6G技術(shù),2030年及以后的世界,將會(huì)有數(shù)百萬輛聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)駕駛汽車包括送貨的自動(dòng)卡車或無人機(jī),通過高度協(xié)同的系統(tǒng)使運(yùn)輸和物流更加高效。
5、人工智能與物聯(lián)網(wǎng)
6G對(duì)人工智能的發(fā)展與物聯(lián)網(wǎng)的落地有重大影響,6G能夠?yàn)楦喾N類的設(shè)備和用戶提供更快的數(shù)據(jù)傳輸速率 物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能在物流領(lǐng)域的重要性正在不斷凸顯。
6G的模式是完整應(yīng)用程序(full applications),將與通信、計(jì)算、控制 / 緩存和 AI 技術(shù)相結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)更高的智能性。
人工智能將在6G無線網(wǎng)絡(luò)的鏈路和系統(tǒng)級(jí)解決方案中扮演重要角色,人工智能將通過與網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字技術(shù)的緊密結(jié)合和無縫交織而得到增強(qiáng),人工智能將以更加小巧高效的方式嵌入到我們能想象到的所有物體中,隨著人工智能的進(jìn)步,機(jī)器可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為推理和決策,工業(yè)機(jī)器轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅康亩嘤猛緳C(jī)器人和無人機(jī)。
6G將來還可能與量子計(jì)算相結(jié)合,形成“量子互聯(lián)網(wǎng)”。如果量子計(jì)算技術(shù)得到大規(guī)模應(yīng)用,那么無論是個(gè)人設(shè)備、機(jī)器還是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng),計(jì)算能力和計(jì)算密度可能會(huì)有一到兩個(gè)數(shù)量級(jí)的增長。
從物流業(yè)層面說,6G對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技能的落地功能很好地契合了物流行業(yè)本身,這項(xiàng)技能能夠更好地解放物流行業(yè)的人力,并能夠?qū)ξ锪鬟M(jìn)行更好的管理和跟蹤,
結(jié)語:6G無線通信網(wǎng)絡(luò)有望提供更高的頻譜、能量、成本效益、更高傳輸速率、更低傳輸時(shí)延、超大連接密度、更高的智能化水平、亞厘米級(jí)的地理定位精度,在未來在物流行業(yè)的應(yīng)用中將賦能整個(gè)行業(yè),向“無界物流”邁進(jìn),推動(dòng)物流產(chǎn)業(yè)進(jìn)行智慧變革。
6G在物流上的應(yīng)用,是一個(gè)逐步實(shí)現(xiàn)的過程,長遠(yuǎn)來看,6G將比任何事物更深入地滲透到物流細(xì)分領(lǐng)域的方方面面。
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