全國(guó)高校信息通信區(qū)域技術(shù)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化中心(江蘇)工作人員在6G概念驗(yàn)證試飛場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證。
龐成晨攝(人民視覺(jué))
紫金山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合中國(guó)通號(hào)在云南進(jìn)行“一塔一城低空通信”的測(cè)試與應(yīng)用示范。
紫金山實(shí)驗(yàn)室供圖
未來(lái)產(chǎn)業(yè)具有高成長(zhǎng)性,事關(guān)發(fā)展全局。我國(guó)正加快培育壯大未來(lái)產(chǎn)業(yè),在6G、生物制造、量子科技、具身智能等領(lǐng)域不斷取得突破。江蘇南京積極探索6G示范應(yīng)用,天津?yàn)I海新區(qū)建成生物制造中試成果轉(zhuǎn)化平臺(tái),安徽合肥圍繞量子科技逐漸構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈,廣東深圳聚集200多家具身智能機(jī)器人相關(guān)企業(yè)……競(jìng)相涌現(xiàn)的新技術(shù),持續(xù)為我國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展開(kāi)辟新賽道、拓展新空間。即日起,本版推出“經(jīng)濟(jì)聚焦·未來(lái)產(chǎn)業(yè)看未來(lái)”系列報(bào)道,看創(chuàng)新要素如何向未來(lái)產(chǎn)業(yè)聚集。
——編 者
“嗡——”在飛手的操作下,無(wú)人機(jī)攜帶著一盒藥品,從江蘇南京市江寧區(qū)天元西路的一家藥店出發(fā),飛行8公里,穩(wěn)穩(wěn)降落在紫金山實(shí)驗(yàn)室東門口。
快速、持續(xù)、穩(wěn)定的飛行背后,是6G技術(shù)在智慧城市和低空經(jīng)濟(jì)中的一次示范應(yīng)用。
什么是6G?在這個(gè)新賽道,有哪些“未來(lái)已來(lái)”的場(chǎng)景?它還將賦能哪些產(chǎn)業(yè)和領(lǐng)域?日前,記者在南京進(jìn)行了探訪。
6G能有多快?
相比傳統(tǒng)“蜂窩式”通信,性能提升10倍以上
6G,即第六代移動(dòng)通信技術(shù)。它和前面幾代有哪些不同?
最直觀的,就是速度。有人曾形象地打過(guò)比方:如果把2G的速度比作牛車,那3G就是自行車,4G是汽車,5G是高鐵,6G則可視為飛機(jī)。
紫金山實(shí)驗(yàn)室普適通信研究中心主任黃永明告訴記者,第一代移動(dòng)通信技術(shù)的原理是,由基站和發(fā)射塔將信號(hào)發(fā)射給“小區(qū)”(即一定范圍)內(nèi)的移動(dòng)終端。因覆蓋“小區(qū)”呈六邊形的蜂窩狀,這種通信技術(shù)也叫“蜂窩式”通信。此后,移動(dòng)通信不斷迭代升級(jí);但無(wú)論怎么變化,“蜂窩式”通信技術(shù)始終未變。
“隨著手機(jī)越來(lái)越多,流量越來(lái)越大,基站和發(fā)射塔越建越密,‘小區(qū)’之間無(wú)線電波干擾更加明顯,跨‘小區(qū)’時(shí)信號(hào)也會(huì)不穩(wěn)定,網(wǎng)速和信號(hào)質(zhì)量提升遇到了‘看不見(jiàn)的天花板’。”黃永明說(shuō)。
如何從“堆疊式創(chuàng)新”邁向“顛覆性創(chuàng)新”?
2018年,從紫金山實(shí)驗(yàn)室成立開(kāi)始,中國(guó)科學(xué)院院士尤肖虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)了“無(wú)蜂窩式”通信技術(shù)。“這一創(chuàng)新打破‘小區(qū)’界限,將所有信息精準(zhǔn)同步交給處理器統(tǒng)一處理,信號(hào)增強(qiáng)、傳播更遠(yuǎn)。相比傳統(tǒng)‘蜂窩式’通信,其性能提升10倍以上。”紫金山實(shí)驗(yàn)室普適通信研究中心團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人王東明說(shuō),如果將“蜂窩式”通信看成各自為戰(zhàn)、互相競(jìng)爭(zhēng)的小作坊,那么“無(wú)蜂窩式”通信就是打破壁壘、勁往一處使的大工廠。
飛行8公里的配送無(wú)人機(jī),在5G網(wǎng)絡(luò)下,需要穿越近20個(gè)“小區(qū)”,在每個(gè)“小區(qū)”交界處進(jìn)行信號(hào)接收切換時(shí),可能存在因持續(xù)“掉線”而導(dǎo)致返航的情況。在無(wú)蜂窩網(wǎng)絡(luò)下,這不再是問(wèn)題。
傳輸快、覆蓋廣,對(duì)于日常生活來(lái)說(shuō),或許已夠用,但對(duì)于工業(yè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō),還差了一塊拼圖——確定性。
“即使是又寬又平坦的高速公路,也會(huì)因車多而發(fā)生堵塞、卡頓。信號(hào)短暫卡頓如果發(fā)生在精密制造產(chǎn)線上,輕則零件損壞、重則產(chǎn)線停擺。”黃永明說(shuō),這就需要一位“交通指揮員”。6G技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)正通過(guò)在無(wú)蜂窩通信中進(jìn)一步引入時(shí)延感知實(shí)時(shí)智能調(diào)度,構(gòu)建“管控系統(tǒng)”,為不同速度和目的地的“車輛”按需調(diào)配資源,讓它們都能按時(shí)可靠抵達(dá)。
6G只是更快嗎?
構(gòu)建起陸、海、空、天全方位的通信體系
相對(duì)傳統(tǒng)移動(dòng)通信技術(shù),6G帶來(lái)的,不止于快。
煙波浩渺的太湖中,西山島附近,一架無(wú)人機(jī)盤旋高飛進(jìn)行跨越33公里的漁業(yè)資源巡檢。機(jī)上搭載著高清夜視攝像頭、紅外熱像儀等設(shè)備,內(nèi)嵌自研智能應(yīng)用程序,借助島上單基站,實(shí)現(xiàn)24小時(shí)全天候自主起飛、降落、充電和執(zhí)行任務(wù)。
去年,紫金山實(shí)驗(yàn)室與中國(guó)聯(lián)通、太湖漁業(yè)管理委員會(huì)合作,在太湖漁業(yè)資源保護(hù)試驗(yàn)場(chǎng),開(kāi)展超遠(yuǎn)距離無(wú)蜂窩通信技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用創(chuàng)新。“單站覆蓋面積相比5G提升10倍。”技術(shù)負(fù)責(zé)人劉東杰說(shuō)。
太湖湖面廣大,天氣多變,人工巡檢費(fèi)時(shí)費(fèi)力還有盲區(qū);又因湖面難以架設(shè)基站和發(fā)射塔,5G聯(lián)網(wǎng)無(wú)人機(jī)無(wú)法接收和傳輸信號(hào)。6G技術(shù)提前應(yīng)用,有望實(shí)現(xiàn)漁政管轄水域全覆蓋、提高漁業(yè)資源保護(hù)效率。
因?yàn)樾畔鬏敳辉倬窒抻诘孛婊荆?G構(gòu)建起陸、海、空、天全方位的通信體系,同時(shí),將通信、感知、計(jì)算、人工智能等能力融合在一起。
今年1月,紫金山實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合中國(guó)通號(hào),在云南怒江傈僳族自治州開(kāi)展“一塔一城低空通信”試驗(yàn),通過(guò)在城市高點(diǎn)部署無(wú)蜂窩通信基站,支撐無(wú)人機(jī)森林防火巡檢等低空?qǐng)鼍把菥?,破解了特殊地形地區(qū)架設(shè)基站成本高、信號(hào)差等問(wèn)題。
在江寧區(qū)秣周東路至悠谷路上,3臺(tái)無(wú)人智能清掃車,按照設(shè)定的路程,在2.1萬(wàn)平方米覆蓋范圍內(nèi)清掃路面。記者看到,清掃車裝著高清攝像頭、激光雷達(dá)和各種傳感器,不僅能及時(shí)避障,還能精準(zhǔn)識(shí)別清掃垃圾。
“通過(guò)無(wú)蜂窩網(wǎng)絡(luò)清掃車將拍攝的圖片傳到后臺(tái),再到生成控制指令傳回,控制在毫秒級(jí)以內(nèi)。”6G技術(shù)研發(fā)工程師蔣天翔介紹,憑借網(wǎng)絡(luò)速率穩(wěn)定、確定性強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),清掃車有了“火眼金睛”,能夠敏銳感知、快速響應(yīng)。
據(jù)介紹,江寧區(qū)今年將建設(shè)一批人工智能環(huán)衛(wèi)示范項(xiàng)目——通過(guò)智能環(huán)衛(wèi)車輛、智能垃圾分類系統(tǒng)、智能監(jiān)控平臺(tái)等,提升作業(yè)效率和服務(wù)質(zhì)量,助力智慧城市建設(shè)。
6G產(chǎn)業(yè)將如何布局?
從帶動(dòng)上游到賦能下游
當(dāng)前,全球6G技術(shù)研發(fā)已從概念探索邁向關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)階段,6G布局重點(diǎn)已從單一技術(shù)突破轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性產(chǎn)業(yè)布局。有專家表示,今年6G進(jìn)入“標(biāo)準(zhǔn)化元年”,預(yù)計(jì)2029年完成標(biāo)準(zhǔn)制定,2030年前后實(shí)現(xiàn)試商用。
4月10日至12日,由紫金山實(shí)驗(yàn)室、未來(lái)移動(dòng)通信論壇主辦的“2025全球6G技術(shù)與產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)”在南京舉辦,海內(nèi)外專家學(xué)者就6G技術(shù)前沿與產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)展開(kāi)交流探討,促進(jìn)6G技術(shù)交流合作、推動(dòng)技術(shù)與場(chǎng)景創(chuàng)新。
6G目前發(fā)展情況怎樣?哪些產(chǎn)業(yè)布局支撐其做大做強(qiáng)?未來(lái)又將如何賦能其他產(chǎn)業(yè)?
紫金山實(shí)驗(yàn)室所在的江寧區(qū),作為6G技術(shù)研究的最近承載地,將新一代信息技術(shù)作為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一,2024年產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過(guò)1220億元。
“從2018年紫金山實(shí)驗(yàn)室成立,江寧區(qū)就有針對(duì)性地培育布局集成電路及芯片制造、元件設(shè)備及傳感器、算力產(chǎn)業(yè)、人工智能、新興軟件等上游產(chǎn)業(yè)。中興通訊、第三代半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新中心、騰訊云計(jì)算中心、中國(guó)電信云計(jì)算中心等一大批企業(yè)相繼落地。”江寧區(qū)工信局副局長(zhǎng)蔣繼平告訴記者,其中,集成電路、新興軟件及算力產(chǎn)業(yè)等,已發(fā)展成為特色產(chǎn)業(yè)集群。
去年,江寧區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)入選江蘇省未來(lái)產(chǎn)業(yè)先行集聚發(fā)展試點(diǎn),2024年全區(qū)納入市統(tǒng)計(jì)的65家企業(yè)完成營(yíng)收153.33億元,2025年預(yù)計(jì)同比增長(zhǎng)23.9%;軟件和信息服務(wù)業(yè)方面,2024年132家規(guī)上軟件企業(yè)實(shí)現(xiàn)營(yíng)收267.4億元,同比增長(zhǎng)7.5%;算力設(shè)施方面,建成全國(guó)首批、全省唯一的南京智能計(jì)算中心,“信息高鐵綜合試驗(yàn)基礎(chǔ)設(shè)施”已完成算力數(shù)據(jù)中心等核心平臺(tái)建設(shè)……
6G技術(shù)不僅對(duì)于推動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的升級(jí)至關(guān)重要,更將成為助力各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心基礎(chǔ)設(shè)施。
近年來(lái),江寧區(qū)大力推進(jìn)企業(yè)上“云”,以及制造業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)網(wǎng)聯(lián)”,選取汽車零部件、智能電網(wǎng)等15個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景,打造示范標(biāo)桿。
“未來(lái),6G技術(shù)在賦能制造業(yè)發(fā)展上大有可為。”黃永明介紹,在眾多場(chǎng)景中,具身智能被視為最有潛力的應(yīng)用場(chǎng)景之一。“高速率、確定性的優(yōu)勢(shì),可助力工業(yè)機(jī)器人更靈活敏銳,從事精細(xì)活、繡花功。未來(lái)機(jī)器人服務(wù)還可能通過(guò)6G網(wǎng)絡(luò)調(diào)度其他智能體,完成復(fù)雜任務(wù)。”
對(duì)于新能源(智能網(wǎng)聯(lián))汽車產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō),低抖動(dòng)、低延遲帶來(lái)的可靠性、穩(wěn)定性,可在復(fù)雜路況下為無(wú)人駕駛護(hù)航。無(wú)處不在的連接、算力和智力,將讓人們無(wú)論身處何地,都能暢享智慧生活。
