登录窗口
作者登录 审稿登录 编辑登录 读者登录
订阅 | 旧版入口 | English
 
  • 首页
  • 期刊简介
  • 编委会
  • 作者投稿
  • 订阅指南
  • 联系我们
  • 过刊目录
首页>智库扫描>6G如何从万物互联到万物智联
6G如何从万物互联到万物智联
发布时间:2024-11-29   
   来源:学习时报   作者:孙迎新
点击数量:549次

人工智能正以前所未有的速度和方式深度融入经济社会各领域,带来了新一轮工业革命。展望未来,人工智能将不再局限于特定任务或者特定领域,而是成为泛在普惠的社会级服务,广泛存在于生活、生产、社会治理等场景中。泛在普惠的人工智能将重新定义我们的生活方式,带来生产方式的变革和社会治理的智能化。

当前,我国已经建成全球最大、最先进的5G网络,开启了“万物互联”时代,有力推进了全社会生活、生产、治理的数字化升级。作为通信网络的发展制高点,6G研发已经在全球展开。2023年6月,国际电信联盟(ITU)确立了6G框架,明确6G是支持“沉浸式通信(超高速率)、大规模通信(超大连接)、超高可靠/超低时延、天地一体、通感一体、通智一体”的下一代移动信息通信技术。那么,6G将如何实现“数字孪生、万物智联”愿景呢?

智能化成为驱动6G发展的新动能

人工智能泛在普惠的美好愿景,离不开新一代智能化综合性数字信息基础设施的支持。6G作为沟通物理世界和数字世界的桥梁,需要面向未来提供无所不达的连接、无所不在的算力、无所不及的智能,支持数据泛在、模型泛在和算力泛在,为众多智能化应用场景提供强大的支撑。

6G需要支持数据泛在。智能的形成是建立在将物理世界中的万事万物数字化的基础上,这个过程将会产生海量的、无所不在的数据,同时,智能的学习与优化也需要海量数据的支持。因此,智能的普惠泛在需要6G网络拓展多维数据来源,对泛在离散的数据进行高效采集、高速传输、有效处理和高质量建模,最终进行可靠应用。

6G需要支持模型泛在。当前,随着大模型的不断发展,其能力越来越强大,逐步具备了通用智能。但基于大模型进行智能化推理,成本和代价都很高。针对不同行业、不同场景、不同设备需要不同规模的模型,例如,在算力受限设备上,由于大模型的计算处理对算力要求较高、远端响应时间较长,需在边缘侧、端侧设备上部署中小参数规模的人工智能模型,并做好规模差异化模型之间的协作服务与协同进化。

6G需要支持算力泛在。泛在的模型要求泛在的算力支持。超大参数规模的模型训练和推理通常需要智算中心提供强大的算力支持,而边缘侧、端侧模型算力需求的满足成为挑战。泛在算力是一种分布式计算架构,它通过物理融通、逻辑融通和异构融通,在云端和终端设备之间的网络边缘提供计算、存储和网络服务,从而有效利用网络边缘资源,集合“闲置”算力,为终端设备提供就近的计算支持,这就要求网络能够支持异构算力随取随用和灵活调度。

6G时代从万物互联到万物智联

面向“万物智联”发展愿景,6G通信网络需要进行变革,融合泛信息通信领域的核心技术要素,打造通信、感知、计算、AI、大数据、安全等多维能力融合一体、空天地一体泛在连接的新一代移动信息网络,从而满足数据泛在、模型泛在、算力泛在的全新技术需求。

“数网一体”实现数据泛在。AI技术大规模应用需要6G网络内生一体的采集、传输和处理海量数据,实现随时随地、万物智联的数据流动。第一,6G网络引入空天地一体实现全域立体覆盖、引入通感一体实现数据维度扩展、引入无源物联网实现海量泛在连接,可通过传感器、摄像头等感知终端,获取大范围、海量的高质量数据。第二,6G提出了超高峰值速率、超低时延抖动等性能指标要求,可为多模态数据提供差异化的极致传输能力,支持分散在不同终端、设备、节点中海量数据的共享和流通。第三,6G网络构建网内数据功能,就近实时分析和处理数据,去除冗余信息,减少数据传输能耗。因此,“数网一体”技术将为人工智能多模态数据提供全方位支持,实现数据的泛在连接和共享。

“智网一体”实现模型泛在。面向自动驾驶、智能工厂等AI应用场景,受限于训练数据来源、设备计算资源和内存等因素,单个设备的AI模型存在知识局限性,模型之间的协作变得至关重要。为此,6G网络一方面提供高效的数据传输和通信能力,实现分布式终端的智能网联,并根据差异化的资源状态,将模型分规模、分层次部署在云、边、端设备上,实现模型的泛在部署,满足客户对于快速响应和高效服务的需求,就近、精准获取模型;另一方面,引入“智能内生”能力,6G网络可直接按需调度端、边、云的AI模型,构建分布式训练和推理框架,通过模型间的数据共享、参数调优以及联合训练等技术手段,提升多模型协作的效率、准确性和泛化性。通过上述功能,6G“智网一体”使得AI技术可以无缝嵌入各类应用设备和网络中并进行协作,高质量支持智慧城市、智能交通、自动驾驶等应用落地。

“算网一体”实现算力泛在。数据泛在、模型泛在所需要的“数网一体”“智网一体”能力,都依赖于支持算力泛在的“算网一体”技术。一方面,众多、异构、分散的终端、网元、云等算力节点,需要通过6G打破算力和网络的物理边界,实现泛在连通,并利用云化、虚拟化等技术搭建统一的硬件共享平台,同步满足通信、数据处理和模型应用等算力需求。另一方面,6G网络需要发挥其靠近用户、感知用户的优势,通过云边端一体的算网编排,融合无线通信移动性切换能力,提供全程全域、低时延、高可靠的计算服务,为全社会数智化升级提供强大支撑。

大力推进6G技术创新和产业发展

我国移动通信产业从1G空白、2G跟随到3G突破、4G并跑,再到5G引领的跨越式发展,无论是网络基础设施、产业创新组织还是海量的数据资源和丰富的应用场景,都走在了全球前列,为6G发展奠定了坚实基础。

近年来我国加快推进6G研究工作,已取得很多成果。我国正在成为6G发展的重要主导力量。当然,6G与5G时代相比,国际态势发生显著变化,竞争更为激烈,其他国家不断强化其在AI智算领域优势,6G存在技术标准和实现路径分裂的风险。为此应在以下四方面发力:一是强化需求牵引、场景驱动,带动技术和产业的发展。二是抓住重点,实现原创技术引领性突破,锻造具备国际竞争力的核心技术长板。三是坚持系统观念,打造国际领先的国家级通感算智融合6G试验网,构建开放共享的协同创新环境,带动产业成熟。四是进一步加强国际合作,倡导和推动全球统一的6G国际标准,形成扭抱态势,避免标准和产业分裂。





推荐文章
  • 油气安全战略与“双碳”战略:关系与路径
    百年变局叠加世纪疫情给全球能源安全敲响警钟,深刻理解能源转型...
  • 2023年中国经济增长速度的预测分析与政策建议
    受新冠肺炎疫情及采取的对应措施等因素的影响,2022年中国经...
  • 《2022研究前沿》——11个大学科领域发展趋势与重点研究问题
    2022年12月,中国科学院科技战略咨询研究院、中国科学院文...
  • 《2022技术聚焦》——20个高影响力专利技术焦点分析解读
    2022年,中国科学院科技战略咨询研究院研制《2022技术聚...
  • 新时代科技强国战略
    科技强国是现代化强国的核心要义,科技现代化是中国式现代化的重...
  • 科技改革十年回顾与未来走向
    文章从科技宏观治理、攻关应急体制机制、科研人员全职业生涯、科...
专题
  • 专题:生物制造——回顾与展望
  • 专题:智慧农业的发展与思考
  • 专题:人工智能与公共安全
  • 专题:纪念中国科学院学部成立70周年
  • 专题:人工智能与未来社会
  • 专题:大力推进科研范式变革
  • 专题:国家公园现代化治理体系建设
  • 专题报道
  • 专题:新时期重大科技基础设施建设理论与实践
  • 专题:“十五五”区域协调发展与国土空间发展格局优化
  • 专题报道
  • 专题:黄河流域科技创新研究与对策
  • 专题:科技创新引领现代化产业体系建设
  • 专题:前沿科技伦理风险及其治理
  • 专题:中国能源发展战略研究
  • 专题:科技预算绩效评价的理论与实践
  • 专题:中国生态文明建设进展与成效
  • 专题:技术经济安全理论与实践
  • 专题:开放科学发展趋势与治理策略
  • 专题:综合防治荒漠化 打赢“三北”攻坚战
  • 专题:科技创新支撑“一带一路”高质量发展
  • 专题:主要“一带一路”共建国家气候变化影响和适应研究
  • 专题:跨越“中等技术陷阱”与实现中国式现代化
  • 专题:构建自立自强的信息技术体系
  • 专题:新材料科学发展战略思考与创新实践
  • 专题:智库双螺旋法应用及实证研究
  • 专题:海洋观测探测与安全保障技术
  • 专题:中国空间科学——战略与突破
  • 专题:科技与金融融合逻辑与建议
  • 专题:数据要素市场化配置问题探究
  • 专题:中国战略性关键矿产资源安全研究
  • 专题:“双循环”格局下中国区域创新
  • 专题:哲学助力科技创新
  • 专题:绿色“一带一路”建设的挑战与应对
  • 专题:服务碳中和目标的海洋负排放技术路径与战略思考
  • 专题:哲学与科学
  • 专题:生物多样性保护与生态文明
  • 专题:生态草牧业高质量发展
  • 专题:建党百年·青年说
  • 专题:碳中和目标背景下的能源转型
  • 专题:科技助力“黑土粮仓”建设
  • 专题:科技伦理治理的战略研究
  • 专题:有组织的基础研究
  • 专题:新时代科学基金运行体系与管理研究
  • 专题:融合科学与开放数据
  • 专题:黄河流域生态保护和高质量发展
  • 专题:科技领航黄河三角洲农业高新技术产业示范区高质量发展
  • 专题:湾区比较研究
  • 专题:荒漠化治理与可持续发展
  • 专题:“十四五”规划的区域战略与空间治理
  • 专题:长江经济带高质量发展
  • 专题:公共卫生应急体系建设的战略思考
  • 专题:环境污染与人体健康
  • 专题:科技评价——实践与展望
  • 专题:畜牧业可持续发展
  • 专题:水声信号处理和声呐技术·发展现状和展望
  • 专题:中国高性能计算发展战略
  • 专题:行星科学——新学科·新梦想
  • 专题:国际新形势下知识产权保护研究
  • 专题:中国科技70年·回顾与思考
  • 专题:战略生物资源的保护与利用
  • 专题:2030年可持续发展目标的理论、指标与实践
  • 专题:土壤与可持续发展
  • 专题:知识产权转化与运营
  • 专题:“丝绸之路经济带”中亚能源地缘配置与国家安全
  • 专题:科学普及问题政策研究
  • 专题:分子模块设计育种
  • 专题:环境微塑料污染与管控策略
  • 专题:中国科学院·改革开放四十年
  • 专题:传统工艺的认知与振兴
  • 专题:国家生态保护与建设工程生态成效评估
  • 专题:心理学与社会治理
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:中国微生物组计划
  • 专题:“一带一路”建设对策研究
  • 专题:土壤微生物组
  • 专题:建成遗产
  • 专题:作物病虫害的导向性防控
  • 专题:青藏高原综合科学研究进展
  • 专题:气候变化的全球治理
  • 专题:科技促进农业供给侧结构性改革
  • 专题:生物传感与器官芯片
  • 专题:“十三五”区域发展战略研究
  • 专题:分布式可再生能源和智能微网
  • 专题:2015/2016超级厄尔尼诺事件研究
  • 专题:精准扶贫重大战略与政策研究
  • 专题: 生物安全——新问题、新挑战
  • 专题:绿色设计
  • 专题:空间科技助力“一带一路”建设
  • 专题:信息化变革科研模式
  • 专题:“一带一路”生态风险与地缘战略
  • 专题:脑科学与类脑智能
  • 专题:现代智库建设及其思想传播
  • 专题:知识产权强国建设
  • 专题:海岸科学与可持续发展
  • 专题:心理健康研究与服务
  • 专题:当代国家凝聚力研究
  • 专题:海洋科学发展现状与展望
  • 专题:云计算创新发展战略
  • 专题:在线社交网络分析理论和技术
  • 专题:西藏经济社会与科技协同发展
  • 专题:土壤与生态环境安全
  • 专题:可持续发展从行动走向科学
  • 专题:创新发展政策研究
  • 专题:土壤与可持续发
  • 专题:落实全面深化改革的科技思考
  • 专题:生物计算机研究进展
  • 专题:科教国际化发展战略
  • 专题:互联网产业发展战略
  • 专题:标准化发展战略
  • 专题:土壤重金属污染治理
  • 专题:可持续发展的难点与热点
  • 专题:生态系统服务与评估
  • 专题:知识产权战略与创新驱动发展
  • 专题:我国空间科学发展的挑战和机遇
  • 专题:知识产权的法制保障
  • 专题:城镇化战略研究
  • 专题:现代农业
  • 专题:大气灰霾追因与控制
  • 专题:知识产权管理
  • 专题:科研信息化
  • 专题:农业物联网
  • 专题:国家创新平台建设
快速通道
作者登录
编辑登录
审稿登录
读者登录
过刊浏览
点击排行
下载排行
引用排行
RSS
E-mail
文件检索
返回首页

 
 
您是第34639578位访问者!
1996-2021 中国科学院版本所有 备案序号: 京ICP备05002857
地址:北京三里河路52号 邮编 100864 Email:bulletin@cashq.ac.cn
技术支持:北京勤云科技发展有限公司