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【聚焦專題】物聯網與6G:展現“數字孿生、智能內生”的美好愿景(內附論文原文)

2020/4/2 22:26:05 人評論 次瀏覽 來源:物聯網學報 分類:新聞

聚焦專題】物聯網與6G:展現“數字孿生、智能內生”的美好愿景

移動通信領域科技創新的步伐從未停歇,5G剛剛步入商用部署的快車道,6G的研究已悄然起航。

芬蘭政府在世界范圍內率先啟動6G大型研究計劃,美國聯邦通訊委員會(FCC, Federal Communications Commission)已為6G研究開放太赫茲頻譜,我國科學技術部、工業和信息化部均開始啟動6G研究論證。

2019年3月,全球首屆6G無線峰會召開,啟動了確定6G關鍵驅動因素、研究要求、挑戰和基本研究問題的進程。

作為面向2030+的移動通信系統,6G將進一步通過全新架構、全新能力,并結合社會發展的新需求和新場景,打造6G全新技術生態,推動社會走向虛擬與現實結合的“數字孿生”世界,實現從“4G改變生活”、“5G改變社會”邁向“6G創新世界”的宏偉目標。

6G是什么?2019年9月,芬蘭奧盧大學6G旗艦研究計劃(6G Flagship research program)發布的白皮書《6G泛在無線智能的關鍵驅動因素及其研究挑戰》,認為6G的精髓是“泛在無線智能”。

“泛在”——能在任何地方為用戶提供無縫服務;“無線”——無線連接是關鍵基礎設施的組成部分;“智能”——面向人類和非人類用戶的上下文感知智能服務和應用。2019年11月,中國移動全球合作伙伴大會期間,中國移動研究院聯合產業界共同發布的《2030+愿景與需求報告》,認為未來6G愿景是“數字孿生、智能泛在”。

盡管對于什么是6G,眾說紛紜,但對于其本質特征的共識正逐步形成,“泛在接入、數字孿生、智能內生、安全內生”會成為共識中不可或缺的基本要素。物聯網即“萬物相連的互聯網”,是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡,是將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡,實現在任何時間、任何地點,人、機、物的互聯互通。

萬物互聯已成為5G的顯著特征,將深刻地改變個人生活和經濟社會發展。同時,物聯網快速發展,必將超越物與物的連接,邁入認知物聯網或智能物聯網的新時代。

物聯網與6G將更深地融合在一起,生成一個數字化的孿生虛擬世界,物理世界的人和人、人和物、物和物之間可通過數字化世界來傳遞信息與智能,孿生虛擬世界則是物理世界的模擬和預測,它精確地反映和預測物理世界的真實狀態,實現“數字孿生、智能內生”,幫助人類更進一步地解放自我,提升生命和生活的質量,提升整個社會生產和治理的效率,實現“數創世界新,智通萬物靈”的美好愿景。

正是瞄著未來物聯網與6G網絡的深度融合與“數字孿生、智能內生”的美好愿景,本學報在2020年第一期推出“物聯網與6G”專題,共由15篇文章構成,涵蓋了面向未來“6G+物聯網”的綜述和傳輸、系統、邊緣智能等3方面的關鍵技術。

《6G與廣域物聯網》重點闡述了未來6G無線接入的重點研發領域,包括星地融合與覆蓋擴展、毫米波與太赫茲通信、數據驅動的AI與安全以及大規模協作與無蜂窩構架創新,同時對高可靠與低時延、無線資源全動態配比以及厘米級精確定位等未來需要突破的廣域物聯網關鍵技術,做了分析與展望。

《面向航空6G的頻譜認知智能管控》《面向6G的無線通信信道特性分析與建模》《基于深度學習的大規模MIMO信道狀態信息反饋》《面向6G物聯網的主被動互惠傳輸關鍵技術》《面向認知物聯網的隱蔽通信智能功率控制》《面向6G物聯網的智能反射表面設計》等6篇文章分別對未來6G與物聯網所面臨的頻譜認知智能管控、信道特性分析與建模、信道狀態信息反饋、主被動互惠傳輸、智能功率控制與智能反射表面設計等泛在智能傳輸技術挑戰,進行了探討與展望。

《面向6G的智能機器通信與網絡》《意圖驅動的6G無線接入網絡》《6G時代信息新鮮度優先的無線網絡設計》《6G蜂窩物聯網的大規模接入技術》《6G衛星物聯網移動性管理:挑戰與關鍵技術》等5篇文章分別對未來6G與物聯網所面臨的智能機器網絡、意圖驅動無線接入網絡、信息新鮮度優先無線系統、大規模物聯網與衛星物聯網等網絡與系統技術挑戰,進行了探討與展望。

《區塊鏈賦能6G》《6G異構邊緣計算》《面向6G智能終端身份鑒別技術》等3篇文章分別對未來6G與物聯網所面臨的區塊鏈賦能、異構邊緣計算與智能終端身份鑒別等邊緣智能技術挑戰,進行了探討與展望。本專題是由南京航空航天大學吳啟暉教授策劃,由新加坡科技設計大學信息系統技術與設計學院Tony Q. S. Quek教授、東南大學移動通信國家重點實驗室王承祥教授和金石教授、浙江大學信息與電子工程學院信息與通信工程系張朝陽教授、挪威奧斯陸大學張彥教授、北京大學信息與通信研究所宋令陽教授、香港中文大學(深圳)崔曙光教授等多位本學報編委共同參與完成的。15篇文章由東南大學尤肖虎教授、中國科學院尹浩院士、中國工程院鄔賀銓院士聯合署名的特邀論文,及國內外通信領域十余位知名專家的邀稿論文構成,是國內關于物聯網與6G的學術前沿專題,希望他們的觀點能夠幫助讀者了解未來6G、物聯網及其相互融合發展的需求、體系與關鍵技術探索與預測。在此對各位作者對本專題的大力支持和辛勤付出表示衷心的感謝!


專題策劃人



吳啟暉,男,博士,南京航空航天大學校長助理,教育部長江學者特聘教授,國家百千萬人才工程入選者,國家有突出貢獻中青年專家,IET Fellow,工業和信息化部通信科技委委員,電磁頻譜空間認知動態系統工業和信息化部重點實驗室主任,中國電子學會理事/會士,中國通信學會會士,發表IEEE期刊論文100余篇,ESI高被引論文10余篇,獲IEEE信號處理協會最佳青年作者論文獎、IEEE車載技術協會旗艦會議VTC2014-Fall最佳論文獎等5項;日內瓦國際發明展金獎1項、授權美國發明專利2項、國家或國防發明專利24項;主持無人機頻譜認知儀國家自然科學基金重大儀器等國家級重大/重點項目10余項;獲國家科技進步二等獎1項、省部級科技進步一等獎3項、二等獎2項、三等獎7項,并將創新研究成果應用于北斗衛星、探月工程等重大戰略工程。

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