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6G和工业物联网会带来什么

不管何时，总是有人想要预测未来之事。这正是构建6G蜂窝通信标准的人们现今正在尝试做的事情。6G通信标准预计将于2030年推出，并持续到2040年，其将是5G的改进版本，但在工业物联网、整体网络基础设施甚至消费者功能上会有了一些新技巧。讨论一个将改进当前5G标准的电信标准可能会让人觉得有些荒谬，而且5G标准现今才开始在工业物联网中取得进展。但这就是这些广泛的标准化工作的运作方式。那些为6G思考用例和工作的人实际上已经研究了几年，最初专注于AR和VR，这两者最能利用6G提供的大容量（数据速度）和低延迟。但随着元宇宙在人工智能产生的炒作云中消失，大型电信企业和电信设备企业已经改进其用例。其中许多用例都是为工业物联网准备的，其中最有趣的两个是数字孪生演变成实时模拟，以及网络作为传感器的概念。数字孪生并不是什么新鲜事物，但如今这个词用来表示物理物品或物理空间的任何类型的数字模型。这个想法是，利用当今的传感器技术和适当的软件，人们可以创建能够准确反映其当前状态的建筑物的数字孪生模型，构建制造设备的数字孪生模型以了解该设备的性能，甚至可以使用这些模型进行预测。目前，构建数字孪生的人们面临的最大挑战与网络技术无关，而是集中在如何轻松地规划基础设施以创建数字孪生，制作可在不同类型硬件之间传输的数据模型，并构建允许各种传感器向数字孪生报告的数据格式。据推测，在未来七年内，我们将在很大程度上实现数字孪生的创建和共享。因此，当6G开始被采用时，其将解决的挑战将是将数据带到需要的地方并实时计算该数据时间。Qualcomm工程和无线研究副总裁John Smee表示，边缘计算、云计算和人工智能的结合将被构建到6G网络中，这将使数字孪生能够反映其现实世界的实时状态。在6G网络中嵌入AI模型还将允许工程师在数字孪生上快速建模不同场景，以便预测问题或预测设置或状态的必要变化。如果这听起来很模糊，那是因为工程师们仍在研究如何通过网络处理这些信息交换、模型共享和计算的具体方式。但即使在5G标准中，工程师们也在努力解决诸如如何将AI模型带入无线网络等问题，这在即将发布的5G标准第19版中预计会出现的问题。Bell Labs核心研究总裁Peter Vetter将这一概念称为大规模数字孪生，并相信最终整个工厂车间或智慧城市都将拥有数字孪生，与实体孪生一起在模拟中运行。与这些大规模数字孪生的创建以及其受益者密切相关的是第二个概念：将网络用作传感器。该网络有两个组成部分作为传感器。第一个是简单地利用对无线电频率中断的理解来绘制出人和机器的存在，这是现今在Wi-Fi传感和毫米波传感中能看到的。但是，当把这个概念和对物理基础设施的理解结合起来，就会变得更有趣。一旦6G无线电进入一个区域，并连接到设备、传感器、人员和流动机器人，网络将不仅可以了解某个位置内有什么东西在移动，还可以知道其是什么，以及其与周围其他物体的潜在关系它。企业使用这项技术的方式可能会有所不同，但制造客户已经渴望使用5G网络中出现的精确定位功能来定位设备和人员。因此，不仅要了解物体的位置，还要了解物体与周围其他事物的关系，这将是很有趣的。除此之外，还可以期待6G的其他功能，例如创建数字信任区，在其中为物理区域或特定设备集群之间预设可靠性、安全性和通信；使用6G进行机器人之间的通信，特别是当其也与工厂车间的人进行交互时；以及对可持续性的关注。这些用例的基础是边缘和云端数据处理的创新，并以某种方式将两者以尽可能接近同时的方式连接起来。这些创新将需要计算和空中接口的发展，这就是蜂窝技术如何在赫兹的频谱中提供0和1。我们还需要改变有关频谱共享和新频谱分配的政策，并继续关注将通过电波传输这些字节数据的设备的安全性。