从5G到6G:创新与颠覆的竞赛

网络 4G/5G
连接性是指在终端之间更快、更好和更多的数据传输。1979年,日本电报电话公司(NTT)在东京部署第一个1G技术,拉开了无线连接竞赛的序幕,40年后,5G和6G技术引领了世界。

​《麦肯锡2022年技术趋势展望》表明,2021年投资额为1660亿美元的5G、6G、低轨道卫星通信和其他先进连接技术,正在推动各行业的增长和生产力的发展。与人工智能(AI)、移动性(可持续的交通发展)等其他新技术,该技术的采用率很高。

在向TechRepublic分享的一份报告中,Market Research and Future提到,新冠疫情爆发是全球应用5G技术的重要催化剂。

Market Research Future公司表示,5G技术能够以更大容量和低时延更快地实现行业转型,它将影响交通、银行、流量控制、远程医疗、农业、数字化物流等领域的发展。

人工智能、机器学习、工业物联网 (IIoT)、新型智能汽车以及元宇宙的虚拟现实应用等新技术也需要更快的下载时间和更多的实时数据通信。而5G 和6G将解决这些问题,从而更好地支持新技术的发展。

Market Research Future解释说,5G基站部署并非没有挑战,其中频谱的标准化和5G网络安装的复杂性尤为突出。《麻省理工技术评论》补充道,6G技术也将面临挑战,它需要跨学科的创新,新的芯片,新的设备和软件。

5G和6G面临的技术难题

提供更高频谱效率和高带宽的下一代蜂窝移动通信技术已经引起了人们的争论。正如麦肯锡解释的那样,许多人仍然想知道5G是否可以完全取代4G LTE 网络,以及5G的普及率到底能有多少。

据全球移动供应商协会统计,截至2022年5月,已有150个国家的493家运营商在投资5G技术,另外还有200家公司拥有可用于5G的技术。到2020年底,新发布的5G智能手机数量增加了164%,进入采购目录的5G设备数量增加了60%。

不过虽然新的消费性电子产品已迅速配备5G功能,但工业和商业设备却没有。

“从4G LTE网络转到5G私有网络并非对所有玩家而言都是划算的;这将取决于玩家的技术抱负和计划用途,”麦肯锡说。

Market Research Future说,614亿美元正在推动这个竞争非常激烈的市场,预计到 2027年这个市场市值将达到6896亿美元。这里不得不提的是,基础设施、设备和软件方面的不足一直是这个市场快速发展的制约因素。

《麻省理工技术评论》提到,6G与5G所面临的挑战总体来说是差不多的,但有个不同点是,6G工程师必须致力于基础设施、设备和软件建设,以构建下一代通信系统。6G连接无法通过简单地扩展或更新现有的技术来实现。

《麻省理工技术评论》进一步补充,6G使用更为复杂的有源天线系统(有源天线内部集成了接收天线模块、低噪声放大模块、电源供给模块,由固定的低压稳压电源供电),该系统进一步集成了其他无线电接入技术,如 WLAN(无线局域网)、蓝牙、UWB(超宽带)和卫星通讯。

因此,将所有这些技术植入智能手机需要重新构思和创建芯片和无线电收发器等组件。“这将需要极具创造性的电子和计算机工程,以及颠覆性的工业工程及能源管理。”

全新的6G芯片对于提高计算能力至关重要。低时延——以最低的延迟处理大量数据信息的能力——对于5G来说已经是一个难题,而对于6G技术来说将更具挑战性。

低时延对于交互式数据、实时数据和应用、虚拟环境及数字孪生来说是必不可少的。

这些也都是人工智能、元宇宙和工业发展的必要条件。而通过使用附近的设备,在三维网络上产生信号,可以减少6G的延迟。

为了解决这些问题,新的半导体材料、智能表面、人工智能和数字孪生技术的发展被用来测试概念,开发原型,以及管理和加强网络。

麦肯锡强调,5G已经证明,只有少数电信公司能够从5G中获得良好的投资回报(ROI)。

因此,资本支出和维护成本也将是企业和行业关注的焦点。此外,开发新技术和网络需要大量的资金,这是另一个挑战。

推动连接性:颠覆工业

米其林使用新的连接技术进行实时库存管理;博世为他们的第一家工厂配备了5G以实现自动化,5G连接了数百个端点,并使机器人与工厂工人同步。

这些只是麦肯锡给出的一些例子,以说明先进的连接性是如何颠覆行业的。

到 2025 年,连接性预计将使数据创建的年速率提高 25%并连接 519 亿台设备,对全球GDP的影响将超过2万亿美元。此外,5G和 6G 将有望缩小数字鸿沟,使数亿人首次实现互联互通。

在汽车和装配领域,5G和6G技术用于加强维护和导航、防撞、以及驱动无人驾驶汽车。

而连接到低时延网络的医疗设备和传感器将通过实时数据提高治疗及检测病患的水平,从而对需要不断检查的慢性病患者的治疗产生重大影响。

航空航天和国防正在利用5G技术来提高功率和性能,而零售业则用来优化库存管理、供应链协作和支付流程,同时借助该技术创造了元宇宙体验。

建筑行业正在使用3D建模并应用高速数字孪生技术,采矿业和天然资源行业则正在通过实践的数字化和操作的自动化转向智能勘探和开发。

几乎每个行业的领导者都在考虑采用新的连接技术。

麦肯锡表示,他们应该将先进的连接性视为变革的关键推动因素。从数字化转型,到通过自动化来提高效率,再到实现云计算和物联网等高质量连接性技术的普及,连接性将继续改善大众工作和生活的方式。



责任编辑:华轩 来源: NFT中文社区
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