6G愿景與宏觀驅(qū)動力

中國信息通信研究院

6G將成為服務(wù)生活、賦能生產(chǎn)、綠色發(fā)展的基本要素

隨著5G大規(guī)模商用，全球業(yè)界已開啟對下一代移動通信技術(shù)（6G）的研究探索。面向2030年及未來，人類社會將進(jìn)入智能化時代，社會服務(wù)均衡化、高端化，社會治理科學(xué)化、精準(zhǔn)化，社會發(fā)展綠色化、節(jié)能化將成為未來社會的發(fā)展趨勢。從移動互聯(lián)，到萬物互聯(lián)，再到萬物智聯(lián)，6G將實(shí)現(xiàn)從服務(wù)于人、人與物，到支撐智能體高效聯(lián)接的躍遷，通過人機(jī)物智能互聯(lián)、協(xié)同共生，滿足經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展需求，服務(wù)智慧化生產(chǎn)與生活，推動構(gòu)建普惠智能的人類社會。

在數(shù)學(xué)、物理、材料、生物等多類基礎(chǔ)學(xué)科的創(chuàng)新驅(qū)動下，6G將與先進(jìn)計算、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等信息技術(shù)交叉融合，實(shí)現(xiàn)通信與感知、計算、控制的深度耦合，成為服務(wù)生活、賦能生產(chǎn)、綠色發(fā)展的基本要素。6G將充分利用低中高全頻譜資源，實(shí)現(xiàn)“空天地”一體化的全球無縫覆蓋，隨時隨地滿足安全可靠的“人機(jī)物”無限連接需求。

6G將提供完全沉浸式交互場景，支持精確的空間互動，滿足人類在多重感官甚至情感和意識層面的聯(lián)通交互。通信感知和普惠智能不僅提升傳統(tǒng)通信能力，也將助力實(shí)現(xiàn)真實(shí)環(huán)境中物理實(shí)體的數(shù)字化和智能化，極大提升信息通信服務(wù)質(zhì)量。

6G將構(gòu)建人機(jī)物智慧互聯(lián)、智能體高效互通的新型網(wǎng)絡(luò)，在大幅提升網(wǎng)絡(luò)能力的基礎(chǔ)上，具備智慧內(nèi)生、多維感知、數(shù)字孿生、安全內(nèi)生等新功能。6G將實(shí)現(xiàn)物理世界人與人、人與物、物與物的高效智能互聯(lián)，打造泛在精細(xì)、實(shí)時可信、有機(jī)整合的數(shù)字世界，實(shí)時精確地反映和預(yù)測物理世界的真實(shí)狀態(tài)，助力人類走進(jìn)人機(jī)物智慧互聯(lián)、虛擬與現(xiàn)實(shí)深度融合的全新時代，最終實(shí)現(xiàn)“萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生”的美好愿景。

到2030年，社會服務(wù)均衡化、高端化，社會治理科學(xué)化、精細(xì)化等發(fā)展需求將驅(qū)動6G為人類社會提供全域覆蓋、虛實(shí)共生的聯(lián)接能力;技術(shù)產(chǎn)業(yè)的突破創(chuàng)新、生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)型升級將驅(qū)動6G向跨界協(xié)同、細(xì)智高精的方向邁進(jìn)，成為推動經(jīng)濟(jì)增長的新引擎;環(huán)境可持續(xù)發(fā)展以及應(yīng)對重大突發(fā)性事件的需求將推動6G構(gòu)筑起橫跨天地的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)從人口覆蓋走向地理全覆蓋。

社會結(jié)構(gòu)變革驅(qū)動力

收入結(jié)構(gòu)失衡要求數(shù)字技術(shù)提升普惠包容。國際電信聯(lián)盟提出，要利用信息通信技術(shù)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。大數(shù)據(jù)、人工智能、全息感知等技術(shù)將有效助力在教育、醫(yī)療、金融等多方面普惠扶貧措施的落地，是應(yīng)對世界收入失衡挑戰(zhàn)、助力各群體協(xié)同發(fā)展、全面提升人類福祉的強(qiáng)大工具。與此同時，全球中產(chǎn)階級規(guī)模持續(xù)增長，中產(chǎn)階級規(guī)模擴(kuò)大推動高品質(zhì)智慧服務(wù)加速普及。全息視頻、3D視頻、感官互聯(lián)等應(yīng)用使生活娛樂方式不再受時間和地點(diǎn)的限制，大大提升人們以自我需求為中心的智能生活以及深度沉浸的全息體驗(yàn)。新一代數(shù)字技術(shù)將極大地滿足人們個性化、高端化的生活需求。

人口結(jié)構(gòu)失衡呼喚數(shù)字技術(shù)提升人力資本及配置效率。當(dāng)前，全球面臨日益嚴(yán)峻的人口年齡結(jié)構(gòu)問題，發(fā)達(dá)國家正經(jīng)歷老齡化、少子化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，新興經(jīng)濟(jì)體在享受人口紅利后，也深陷人口數(shù)量增長放緩和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定增長之間的矛盾。據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計數(shù)據(jù)，過去七十年間全世界65歲及以上老年人口的比例從5.1%增長到 9.1%，世界總和生育率（TFR）從5.05降至2.45。到2030年，全球人口數(shù)量將達(dá)到85億，其中65歲以上的老年人將達(dá)到10億，屆時人類社會將進(jìn)入老齡化時代，直接導(dǎo)致勞動力供給下降。在新一代產(chǎn)業(yè)革命與科技變革的驅(qū)動下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展將更多依靠人力資本要素而非勞動力絕對數(shù)量。一方面，通過智能化技術(shù)與工具的創(chuàng)新運(yùn)用，將實(shí)現(xiàn)對勞動力的智能替代和生產(chǎn)效率的有效提升，全面發(fā)展的智能勞動力將會彌補(bǔ)人力不足，無人生產(chǎn)線、無人工廠等一批無人化應(yīng)用將獲得推廣普及。另一方面，6G技術(shù)通過服務(wù)不同群體差異化的需求，將激發(fā)在教育、醫(yī)療、文娛等領(lǐng)域的革命性創(chuàng)新，促進(jìn)全球人力資本的提升。

社會治理結(jié)構(gòu)變化倒逼社會治理能力現(xiàn)代化。未來社會治理主體將進(jìn)一步多元化，隨著社會治理創(chuàng)新能量的逐步釋放，企業(yè)、個體等社會力量將通過開放數(shù)據(jù)資源和生態(tài)被激活，政府逐漸不再是社會治理的唯一主導(dǎo)和執(zhí)行者，社會治理容量將大大提升。同時治理架構(gòu)和治理過程將更加扁平化，社會治理體制機(jī)制與信息技術(shù)手段相互融合、適配，社會管理服務(wù)體系呈現(xiàn)全要素網(wǎng)格化發(fā)展態(tài)勢，原有信息傳遞規(guī)則被打破，信息和數(shù)據(jù)由單中心傳播向多中心傳播轉(zhuǎn)變，社會治理場景的動態(tài)性、復(fù)雜性和不可預(yù)知性極大增加。在未來更加多元化、扁平化的社會治理結(jié)構(gòu)下實(shí)現(xiàn)治理的科學(xué)化和精準(zhǔn)化，需要通過數(shù)字孿生賦能社會治理，打破不同領(lǐng)域壁壘、打通不同層級的信息邊界，通過虛擬鏡像還原物理空間，利用人工智能等技術(shù)實(shí)時模擬復(fù)雜社會事件和動態(tài)變化，對科學(xué)精準(zhǔn)的決策制定和動態(tài)實(shí)時的事件響應(yīng)提供有效支撐。

經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展驅(qū)動力

經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展需要新技術(shù)注入新動能。2008年全球金融危機(jī)后，主要經(jīng)濟(jì)體全要素生產(chǎn)增長率多年下降，全球經(jīng)濟(jì)增長持續(xù)放緩，亟須新的技術(shù)產(chǎn)業(yè)注入新動能，點(diǎn)燃經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的新引擎。突破傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)增長范式，推動生產(chǎn)方式向更高質(zhì)量、更加智能方向轉(zhuǎn)變，是世界經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。到2030年，勞動力主要參與者將不再局限于人與機(jī)器，人、機(jī)、物都將成為生產(chǎn)者，共同主導(dǎo)跨界協(xié)同生產(chǎn)，高精度、高可靠、準(zhǔn)實(shí)時的信息傳輸在各類軟硬件設(shè)備上無縫互通，機(jī)、物將具備對人類情感、思想、心理狀態(tài)等的智能交互感知能力并能開展跨空間的勞動協(xié)作。無人生產(chǎn)或人-機(jī)-物協(xié)同生產(chǎn)，以及與大數(shù)據(jù)、云計算、數(shù)字孿生等技術(shù)的集成運(yùn)用，將推動產(chǎn)業(yè)全智能化轉(zhuǎn)型，進(jìn)一步提高生產(chǎn)創(chuàng)新力。

服務(wù)的全球化趨勢要求進(jìn)一步降低全方位信息溝通成本。全球化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的助推器，通過全球性的分工協(xié)作帶來更低的成本和更高的效率。工業(yè)革命以來，生產(chǎn)制造和運(yùn)輸物流效率大幅提升，國際分工從最終產(chǎn)品生產(chǎn)轉(zhuǎn)向產(chǎn)品生產(chǎn)中間環(huán)節(jié)，中間品貿(mào)易和大型跨國公司興起。近年來，新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，使得信息和知識傳播的成本持續(xù)下降，數(shù)據(jù)流成為物資流、技術(shù)流、資金流和人才流的重要牽引，平臺成為集聚資源、推動協(xié)同、提升效率、構(gòu)筑生態(tài)的重要組織形式，國際分工從物理世界延伸至數(shù)字世界。未來數(shù)字孿生、全息感知、沉浸式交互等新一代數(shù)字技術(shù)快速發(fā)展將進(jìn)一步降低人與人、人與機(jī)、人與物之間的溝通成本，國際貿(mào)易將從貨物轉(zhuǎn)向服務(wù)、從現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)向虛擬發(fā)展，助力國際分工更加協(xié)調(diào)、產(chǎn)業(yè)分布更加合理、生產(chǎn)效率進(jìn)一步提高。

環(huán)境可持續(xù)發(fā)展驅(qū)動力

降低碳排放、推動“碳中和”要求提升能效、實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展。一是對6G綠色節(jié)能提出新的發(fā)展要求。2020年9月，中國宣布力爭二氧化碳排放于2030年前達(dá)到峰值，2060年努力實(shí)現(xiàn)碳中和。截至目前，全球已有120多個國家和地區(qū)提出碳中和目標(biāo)，對未來6G等移動通信設(shè)施提出更高的能效要求，加速推動產(chǎn)業(yè)的節(jié)能和綠色化改造。二是高耗能行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型亟須6G提供更加精準(zhǔn)、高效的數(shù)字化管理能力。如電力領(lǐng)域，智能電網(wǎng)的運(yùn)行態(tài)勢監(jiān)測、應(yīng)急指揮調(diào)度等功能要求6G提供更安全、更可靠、更高效的感知和分析能力，助力電力系統(tǒng)提效;建筑領(lǐng)域，“裝配式”建筑工廠推廣、智能制造質(zhì)量管控與安全監(jiān)管等要求6G提供更完善的數(shù)字化設(shè)計體系和人機(jī)智能交互能力;工業(yè)領(lǐng)域，工廠需借助6G高速率、海量連接的優(yōu)勢推進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)全流程動態(tài)優(yōu)化和精準(zhǔn)決策，助力工業(yè)企業(yè)節(jié)能減排。

極端天氣、疫情等重大事件驅(qū)動建立更廣泛的感知能力和更密切的智能協(xié)同能力。一是全球極端氣候變化等“綠天鵝”事件頻發(fā)，催生環(huán)境實(shí)時精準(zhǔn)感知體系和高智能協(xié)同調(diào)度系統(tǒng)。根據(jù)世界氣象組織《2020全球氣候狀況報告》，2020年是有記錄以來三個最暖年份之一，洪水、颶風(fēng)、火災(zāi)等給相關(guān)國家造成數(shù)百億美元的損失。為更好地滿足全方位生態(tài)保護(hù)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展監(jiān)測的需求，通信網(wǎng)絡(luò)要具備超越陸地、跨越海洋的連接能力，使分布在高山、雨林、草原中的傳感器智能連接，實(shí)現(xiàn)環(huán)境生態(tài)預(yù)防、監(jiān)測、保護(hù)、救援等管理閉環(huán)。二是全球蔓延的疫情等重大突發(fā)性事件需要跨地區(qū)共同應(yīng)對，對區(qū)域協(xié)同和資源調(diào)度能力提出更高要求。未來為更好地應(yīng)對重大突發(fā)性事件，提高資源利用效率，亟須6G為代表的移動通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)揮地?？仗烊采w優(yōu)勢，以更加普惠智能、高效的跨區(qū)域協(xié)同方式，實(shí)現(xiàn)社會資源的密切協(xié)同和靈活調(diào)度，助力更大范圍的密集性動員。

編輯：張程? 3567672799@qq.com