2020年亞馬遜出品的那部科幻劇“上載新生”已經(jīng)續(xù)訂了第二季,故事設(shè)定在2023年,第一集就多個(gè)酷炫片段,“轟炸”了觀眾的感官。 汽車全自動(dòng)化:可以在車中做任何想做的事:用專屬的屏幕弄工作、和虛擬的AI助手實(shí)時(shí)互動(dòng),甚至可以和女朋友在車?yán)镞M(jìn)行肢體交流。當(dāng)男主角關(guān)掉自動(dòng)駕駛系統(tǒng)用手柄給車加速頻繁超車時(shí),馬上迎來了無人機(jī)巡警的質(zhì)問。

手機(jī)無形化:智能大屏手機(jī)消滅了鍵盤,未來的無形手機(jī)更消滅了實(shí)體終端,打開手掌呈90度,就是一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的頁面,甚至很多功能也以語音互動(dòng)代替了APP按鈕。

甚至人類死后,意識(shí)可以被上傳到網(wǎng)絡(luò)虛擬世界,以另一種方式獲得重生。

當(dāng)然,這個(gè)虛擬世界是與現(xiàn)實(shí)世界保持聯(lián)絡(luò)的,被“上載”的人無隱私可言,一舉一動(dòng)都可以被虛擬世界運(yùn)營公司的人員查看。

2018年那部風(fēng)靡全球的電影《頭號(hào)玩家》,演繹了一個(gè)全民VR的未來世界,進(jìn)入VR游戲的只要戴上頭顯,穿上力反饋套裝,一舉一動(dòng)都與現(xiàn)實(shí)世界一般無二。甚至男女擁抱時(shí),身體也會(huì)有現(xiàn)實(shí)中的感覺。

還有2018年韓國平昌冬奧會(huì)給觀眾帶來的未來世界片段:一個(gè)小男生長大后當(dāng)了醫(yī)生,可以隔空操控精密的手術(shù)。

一個(gè)掌握了全息技術(shù)的教師,讓課堂都變得前所未有的生動(dòng)。

一個(gè)城市規(guī)劃師:遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是電腦作圖,而是把各種建筑的設(shè)計(jì)與規(guī)劃細(xì)節(jié)構(gòu)筑在立體的虛擬實(shí)景中。

如果說這些影視里的酷炫片段,還只能讓人停留于想象空間,那么2019年B站打造的那場BML VR演唱會(huì)(虛擬偶像全息演唱會(huì))首次把來自不同國家、不同開發(fā)者的虛擬偶像聚集起來舉辦的一場大狂歡,則讓這屆年輕人觸摸到了“科幻的真實(shí)”。

自動(dòng)駕駛,VR游戲/影視,無形手機(jī),虛擬實(shí)境……一個(gè)個(gè)人們曾帶給年輕人盡情想象的場景,似乎在已經(jīng)商用2年的5G中還無蹤可尋。 很多媒體報(bào)道已經(jīng)為5G正名:這一技術(shù)更大的價(jià)值是在行業(yè)應(yīng)用,而非消費(fèi)領(lǐng)域,但仍難以掩蓋人們或多或少的失望。

而當(dāng)華為輪值董事長徐直軍在其4月12日公布了華為對6G的研發(fā),并表示聯(lián)合眾多企業(yè)制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并即將發(fā)布6G白皮書后,甚至連大眾也開始關(guān)注起6G,而且很多來自于“幾乎感受不到5G”的泛科技熱衷者。

尚無明確概念的6G,到底有何玄機(jī)?

01 6G到底是什么?

數(shù)月前,太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征六號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射了一顆命名為“電子科技大學(xué)號(hào)”的試驗(yàn)衛(wèi)星。從四川媒體到全國媒體,都不約而同地以“全球首顆6G試驗(yàn)衛(wèi)星”報(bào)道了該新聞。

盡管電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、我國著名移動(dòng)通信李少謙多次通過媒體解釋“全球首顆6G試驗(yàn)衛(wèi)星是錯(cuò)誤的說法”,稱僅是一次太赫茲通信設(shè)備在衛(wèi)星上的適應(yīng)性試驗(yàn)。

但因太赫茲通信被視為6G的潛在技術(shù)之一,是各國近幾年?duì)幭嘌芯康闹攸c(diǎn)技術(shù),且這次衛(wèi)星發(fā)射也是太赫茲通信在空間應(yīng)用場景下的全球首次技術(shù)驗(yàn)證。所以從媒體到大眾,紛紛對“未來我國有望在6G市場保持技術(shù)領(lǐng)先地位”給予了超乎5G當(dāng)年的期望。

4月12日,多位通信界大咖齊聚了一場頗為低調(diào)的技術(shù)會(huì)——第一屆6G通信感知一體化學(xué)術(shù)研討會(huì)。中國信息通信研究院副院長王志勤在研討會(huì)上提到,面向2030年的6G技術(shù),感知通信一體化是未來重要研究方向,它和人工智能技術(shù)進(jìn)一步結(jié)合,將把萬物互聯(lián)進(jìn)一步變?yōu)槿f物智聯(lián)?！靶碌念l段和大規(guī)模天線的發(fā)展為通信感知融合提供了可能性,但是通信感知一體化設(shè)計(jì)還面臨很多挑戰(zhàn)?！?/p>

中國移動(dòng)研究院副院長黃宇紅也提到,6G將通過打破通信產(chǎn)業(yè)與感知產(chǎn)業(yè)的邊界,真正構(gòu)筑無人駕駛、無人物流、無人制造等新業(yè)態(tài)。 如果說5G是萬物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),那么多位專家則對6G提出了一個(gè)新定義:6G,將成為物理世界與智能世界的“神經(jīng)系統(tǒng)”。

前面提到的太赫茲技術(shù),即被視為這個(gè)“神經(jīng)系統(tǒng)”的關(guān)鍵技術(shù)之一。

從技術(shù)上說,太赫茲波是頻率范圍為0．1THz-10THz,波長范圍為0．03-3mm,介于無線電波和光波之間的電磁輻射。 什么概念?現(xiàn)有的5G頻率范圍在2．5GHz-6GHz之間,不久的將來會(huì)用到的毫米波頻率范圍在30GHz～300GHz之間,而太赫茲波起點(diǎn)就是100GHz(0．1THz)。從頻段上,如果說5G是人人可見的樓梯甚至高層電梯,那太赫茲幾乎就是高聳入云的“天梯”。

據(jù)稱,這種超高頻段的太赫茲波,脈沖短、穿透性強(qiáng),且能量很小,對物質(zhì)與人體的破壞較小。與微波技術(shù)相比,它看東西更清楚。與可見光比,它更是“透視眼”,可輕易穿透人的衣物。和紅外光比,它“嗅覺”靈敏,能區(qū)別是否攜帶毒品、爆炸物等違禁品。相較之X光,它更安全,不會(huì)破壞生物組織……在醫(yī)療診斷、天文、物體成像、工業(yè)探傷、寬帶移動(dòng)通信、雷達(dá)探測等眾多領(lǐng)域,太赫茲波都顯示出了重大的科學(xué)價(jià)值及實(shí)用前景。

在通信領(lǐng)域,太赫茲波可以作為高速寬帶的通信載體,將比現(xiàn)有5G快100倍,加載的信息量也更大,既適用于惡劣環(huán)境下的短距離保密通訊,也適用于高帶寬需求的衛(wèi)星通信領(lǐng)域。因此,太赫茲被認(rèn)為是6G的關(guān)鍵技術(shù),其所在的0．12THz-0．22THz頻段也已被國際通信聯(lián)盟指定為5G之后的下一代地面無線通信的頻段。

由于太赫茲波長較短,天線系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)小型化、平面化,可搭載于衛(wèi)星、無人機(jī)、飛艇等平臺(tái),實(shí)現(xiàn)空天地的一體化通信。前面提到的“電子科技大學(xué)號(hào)”試驗(yàn)衛(wèi)星,即是太赫茲通信設(shè)備在衛(wèi)星上的適應(yīng)性試驗(yàn)。

當(dāng)然,構(gòu)成6G這一未來世界“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的技術(shù)遠(yuǎn)不止太赫茲波。

此前廣東省新一代通信與網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新研究院聯(lián)合多家高校、中興通訊、中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院等還開展了6G信道仿真、太赫茲通信、軌道角動(dòng)量等潛在6G熱點(diǎn)技術(shù)研究,并聯(lián)合中國聯(lián)通發(fā)布了一份關(guān)于6G技術(shù)的白皮書。包括太赫茲通信技術(shù)在內(nèi),空天地一體化、電磁波軌道角動(dòng)量技術(shù)、智能反射表面技術(shù)、可見光通信照明定位、區(qū)塊鏈與無線網(wǎng)絡(luò)融合……都被列為6G潛在的核心技術(shù)。

這恐怕是年輕人眼里,名副其實(shí)的“不明覺厲”。

02從馬斯克的星鏈計(jì)劃到全球6G競爭

2015年初,SPACEX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克對外公布了“星鏈計(jì)劃”,并聲稱將會(huì)在十年內(nèi)將1．2萬顆通信衛(wèi)星陸續(xù)送上地球軌道,搭建起覆蓋全球的一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)在,“星鏈計(jì)劃”與6G聯(lián)系了起來。一些外媒稱,通過這個(gè)計(jì)劃,馬斯克在6G研發(fā)速度是“最快的”。但從當(dāng)前其已部署在太空的衛(wèi)星提供的速率來看,尚無法構(gòu)成6G標(biāo)稱的最低速度,且充當(dāng)角色仍以補(bǔ)充式寬帶互聯(lián)網(wǎng)為主。

但太赫茲技術(shù)確實(shí)是2004年首次被美國科學(xué)家提出的,并且被美國政府評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一。2005年,日本更是將其列為“國家支柱十大重點(diǎn)戰(zhàn)略目標(biāo)”之首。 2020年時(shí),有媒體總結(jié)了各國以太赫茲為主的6G研發(fā)進(jìn)展。

我國政府分別在2005和2014年專門召開了 “香山科技會(huì)議” ,制定了太赫茲發(fā)展藍(lán)圖。電子科技大學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室即是重點(diǎn)研究和推進(jìn)太赫茲技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)之一。近幾年,除了美國和日本,澳大利亞、韓國等國家和地區(qū)的政府、研究機(jī)構(gòu)、大學(xué)和企業(yè)也紛紛投入到太赫茲研發(fā)的熱潮中。 “未來的通信系統(tǒng)要加入感知,這將是一場革命?！敝袊娮訉W(xué)會(huì)通信分會(huì)主任、南京郵電大學(xué)教授朱洪波在第一屆6G通信感知一體化學(xué)術(shù)研討會(huì)上,再次提到了移動(dòng)通信技術(shù)迭代的“革命”意義。

而且,天地空海一體化、全社會(huì)的“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”這樣的概念,也與6G緊密聯(lián)系在一起。

當(dāng)下的5G還遠(yuǎn)遠(yuǎn)未能實(shí)現(xiàn)普及式覆蓋,而未來的6G已經(jīng)升級到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)層面。按照研究機(jī)構(gòu)的判斷,衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)以衛(wèi)星、飛行器與地面網(wǎng)絡(luò)結(jié)合實(shí)現(xiàn)立體和異構(gòu)網(wǎng)間互聯(lián),不僅可進(jìn)一步完善地球表面覆蓋,更以先進(jìn)的移動(dòng)性、更高的安全性和極高的可靠性、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)臅r(shí)延保障等,形成一張全球無縫覆蓋及無感知切換的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

在2030年才會(huì)徐徐拉開大幕的6G,以一個(gè)天地一體化的具有感知能力的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),會(huì)把影視作品和人類想象中的科幻變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)嗎? 這屆年輕人正在等待一個(gè)答案。