不管何時(shí),總是有人想要預測未來(lái)之事。
這正是構建6G蜂窩通信標準的人們現今正在嘗試做的事情。6G通信標準預計將于2030年推出,并持續到2040年,其將是5G的改進(jìn)版本,但在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、整體網(wǎng)絡(luò )基礎設施甚至消費者功能上會(huì )有了一些新技巧。
討論一個(gè)將改進(jìn)當前5G標準的電信標準可能會(huì )讓人覺(jué)得有些荒謬,而且5G標準現今才開(kāi)始在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中取得進(jìn)展。但這就是這些廣泛的標準化工作的運作方式。
那些為6G思考用例和工作的人實(shí)際上已經(jīng)研究了幾年,最初專(zhuān)注于A(yíng)R和VR,這兩者最能利用6G提供的大容量(數據速度)和低延遲。但隨著(zhù)元宇宙在人工智能產(chǎn)生的炒作云中消失,大型電信企業(yè)和電信設備企業(yè)已經(jīng)改進(jìn)其用例。其中許多用例都是為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)準備的,其中最有趣的兩個(gè)是數字孿生演變成實(shí)時(shí)模擬,以及網(wǎng)絡(luò )作為傳感器的概念。
數字孿生并不是什么新鮮事物,但如今這個(gè)詞用來(lái)表示物理物品或物理空間的任何類(lèi)型的數字模型。這個(gè)想法是,利用當今的傳感器技術(shù)和適當的軟件,人們可以創(chuàng )建能夠準確反映其當前狀態(tài)的建筑物的數字孿生模型,構建制造設備的數字孿生模型以了解該設備的性能,甚至可以使用這些模型進(jìn)行預測。
目前,構建數字孿生的人們面臨的最大挑戰與網(wǎng)絡(luò )技術(shù)無(wú)關(guān),而是集中在如何輕松地規劃基礎設施以創(chuàng )建數字孿生,制作可在不同類(lèi)型硬件之間傳輸的數據模型,并構建允許各種傳感器向數字孿生報告的數據格式。
據推測,在未來(lái)七年內,我們將在很大程度上實(shí)現數字孿生的創(chuàng )建和共享。因此,當6G開(kāi)始被采用時(shí),其將解決的挑戰將是將數據帶到需要的地方并實(shí)時(shí)計算該數據時(shí)間。
Qualcomm工程和無(wú)線(xiàn)研究副總裁John Smee表示,邊緣計算、云計算和人工智能的結合將被構建到6G網(wǎng)絡(luò )中,這將使數字孿生能夠反映其現實(shí)世界的實(shí)時(shí)狀態(tài)。在6G網(wǎng)絡(luò )中嵌入AI模型還將允許工程師在數字孿生上快速建模不同場(chǎng)景,以便預測問(wèn)題或預測設置或狀態(tài)的必要變化。
如果這聽(tīng)起來(lái)很模糊,那是因為工程師們仍在研究如何通過(guò)網(wǎng)絡(luò )處理這些信息交換、模型共享和計算的具體方式。但即使在5G標準中,工程師們也在努力解決諸如如何將AI模型帶入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )等問(wèn)題,這在即將發(fā)布的5G標準第19版中預計會(huì )出現的問(wèn)題。
Bell Labs核心研究總裁Peter Vetter將這一概念稱(chēng)為大規模數字孿生,并相信最終整個(gè)工廠(chǎng)車(chē)間或智慧城市都將擁有數字孿生,與實(shí)體孿生一起在模擬中運行。與這些大規模數字孿生的創(chuàng )建以及其受益者密切相關(guān)的是第二個(gè)概念:將網(wǎng)絡(luò )用作傳感器。
該網(wǎng)絡(luò )有兩個(gè)組成部分作為傳感器。第一個(gè)是簡(jiǎn)單地利用對無(wú)線(xiàn)電頻率中斷的理解來(lái)繪制出人和機器的存在,這是現今在Wi-Fi傳感和毫米波傳感中能看到的。但是,當把這個(gè)概念和對物理基礎設施的理解結合起來(lái),就會(huì )變得更有趣。
一旦6G無(wú)線(xiàn)電進(jìn)入一個(gè)區域,并連接到設備、傳感器、人員和流動(dòng)機器人,網(wǎng)絡(luò )將不僅可以了解某個(gè)位置內有什么東西在移動(dòng),還可以知道其是什么,以及其與周?chē)渌矬w的潛在關(guān)系它。企業(yè)使用這項技術(shù)的方式可能會(huì )有所不同,但制造客戶(hù)已經(jīng)渴望使用5G網(wǎng)絡(luò )中出現的精確定位功能來(lái)定位設備和人員。因此,不僅要了解物體的位置,還要了解物體與周?chē)渌挛锏年P(guān)系,這將是很有趣的。
除此之外,還可以期待6G的其他功能,例如創(chuàng )建數字信任區,在其中為物理區域或特定設備集群之間預設可靠性、安全性和通信;使用6G進(jìn)行機器人之間的通信,特別是當其也與工廠(chǎng)車(chē)間的人進(jìn)行交互時(shí);以及對可持續性的關(guān)注。
這些用例的基礎是邊緣和云端數據處理的創(chuàng )新,并以某種方式將兩者以盡可能接近同時(shí)的方式連接起來(lái)。這些創(chuàng )新將需要計算和空中接口的發(fā)展,這就是蜂窩技術(shù)如何在赫茲的頻譜中提供0和1。我們還需要改變有關(guān)頻譜共享和新頻譜分配的政策,并繼續關(guān)注將通過(guò)電波傳輸這些字節數據的設備的安全性。