隨著人工智能和萬物互聯(lián)時代的到來，數(shù)量龐大、功能各異的各類終端連接上網(wǎng)，對通信網(wǎng)絡(luò)的時延、容量、同步、功耗、定位等提出新的需求。特別是在終端接入較多、應(yīng)用需求較大的短距通信場景，相關(guān)技術(shù)更是面臨新的挑戰(zhàn)。在2024年中國無線電大會上，中國工程院院士鄔賀銓提出，傳統(tǒng)短距通信技術(shù)難以適應(yīng)發(fā)展新需要，以星閃為代表的新一代無線短距通信發(fā)展正當(dāng)時。

人工智能發(fā)展對時延、功耗、定位等提出新需求

記者：短距通信是通信技術(shù)的重要組成，澎湃而至的人工智能給傳統(tǒng)短距通信帶來了怎樣的賦能，又提出了哪些挑戰(zhàn)?

鄔賀銓：從短距通信技術(shù)角度看，人工智能有助于提升通信效率與穩(wěn)定性、助力實(shí)現(xiàn)智能化管理與控制、增強(qiáng)安全與隱私保護(hù)能力、推動應(yīng)用創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從而賦能短距通信性能進(jìn)一步提升。從應(yīng)用場景看，人工智能將豐富短距通信應(yīng)用場景，比如在智能家居場景實(shí)現(xiàn)語音控制和用戶習(xí)慣學(xué)習(xí)等，在工業(yè)自動化場景增強(qiáng)智能監(jiān)控、故障預(yù)測等，此外面向智能醫(yī)療與健康監(jiān)測、智能交通與車聯(lián)網(wǎng)、低空通感應(yīng)用、物流配送等也有新的功能增強(qiáng)。

另一方面，人工智能也對短距通信提出了實(shí)時性、低時延、低功耗、協(xié)同性、精定位、穩(wěn)定性等新需求。例如，空間智能在終端側(cè)引入空間計算能力，需要通過短距通信實(shí)現(xiàn)與環(huán)境的交互，以精準(zhǔn)定位實(shí)現(xiàn)對實(shí)物的控制。具身智能具有多模態(tài)通信和感知能力，擁有聽覺、視覺、觸覺等，需要兼容各種傳感器和執(zhí)行器，對帶寬、容量、時延、穩(wěn)定性、安全性、連續(xù)覆蓋和多模態(tài)等提出較高要求。

面對人工智能提出的新需求新挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)短距通信很難適應(yīng)上述需求。包括藍(lán)牙、Wi-Fi、UWB等在內(nèi)的傳統(tǒng)無線短距技術(shù)存在碎片化嚴(yán)重的問題，共用頻段的機(jī)制導(dǎo)致干擾嚴(yán)重，頻譜資源效率較低。傳統(tǒng)短距通信技術(shù)也不適合數(shù)量較多終端同時接入的密集應(yīng)用場景，為了避免多設(shè)備間干擾通常采用時分方法，然而這一方法需要高帶寬才能確保精準(zhǔn)低時延。此外，傳統(tǒng)短距通信以通信功能為主，而新的應(yīng)用需要通信、感知、定位三大功能相融合。

星閃性能體驗(yàn)優(yōu)勢顯著

記者：面對上述需求和挑戰(zhàn)，未來無線短距通信技術(shù)將呈現(xiàn)怎樣的發(fā)展趨勢?

鄔賀銓：未來無線短距通信技術(shù)將呈現(xiàn)四大發(fā)展趨勢。第一，高速率、高頻效、低能耗。第二，從盡力而為到有質(zhì)量保障。第三，通信、感知、定位相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)三大功能綜合最優(yōu)。第四，從自我閉環(huán)到開放，對接各種應(yīng)用生態(tài)。

作為新一代的無線短距通信方案，星閃具有顯著的性能體驗(yàn)優(yōu)勢。第一，低時延，過去異步偵聽、隨機(jī)退避的方式存在10ms左右時延，現(xiàn)在通過同步短幀、集中調(diào)度將時延縮減到20μs。第二，精同步，過去采取不定周期的同步導(dǎo)頻，同步時間大約1ms，現(xiàn)在短周期同步導(dǎo)頻將時延縮減至1μs。第三，業(yè)務(wù)高并發(fā)，過去異步并發(fā)、鄰道干擾，至多容納5-10個業(yè)務(wù)流，現(xiàn)在多域同步、鄰道正交，并發(fā)業(yè)務(wù)流增至200余個。第四，高可靠，過去只有“2個9”的可靠性，現(xiàn)在采用Polar碼可靠性提升至“5個9”。第五，低功耗，過去100mW精準(zhǔn)定位大概0.3米，現(xiàn)在10mW定位精度可達(dá)0.1米。

基于上述性能優(yōu)勢，星閃特別適合需要精同步、密集部署、高可靠性、低時延的應(yīng)用場景，如車載環(huán)境的主動降噪、流媒體播放、無線投屏、后視鏡播放等，工業(yè)環(huán)境的機(jī)械臂，以及交互式游戲等。此外，對于手機(jī)平板、路由器、家電、耳機(jī)、手表、手環(huán)的無線連接，星閃也能提供良好覆蓋。

步入全場景智能互聯(lián)的3.0階段

記者：星閃目前發(fā)展到什么階段，您對星閃發(fā)展前景有何期待?

鄔賀銓：以構(gòu)建全場景智聯(lián)能力為目標(biāo)，星閃歷經(jīng)1.0、2.0、3.0共三代演進(jìn)。其中，2020年2月至2020年9月為1.0階段，主要內(nèi)容是確定通信架構(gòu)、實(shí)現(xiàn)SLA基礎(chǔ)能力;2020年9月至2024年12月為2.0階段，主要為打通端到端的競爭力，實(shí)現(xiàn)“通定感”一體融合;從2025年起將進(jìn)入3.0階段，這一階段將實(shí)現(xiàn)全場景智能互聯(lián)。

展望未來，無線短距通信市場前景廣闊。目前全球Wi-Fi設(shè)備約200億臺，經(jīng)濟(jì)價值4萬億美元;預(yù)計到2029年，全球Wi-Fi客戶端市場規(guī)模將接近200億美元。2024年，全球藍(lán)牙5.0市場大約50億美元。2023年，全球短距通信芯片出貨量是手機(jī)芯片的10倍，預(yù)計到2032年窄帶和寬帶短距芯片年出貨量將分別達(dá)到70億片和50億片，總市場規(guī)模500億美元。2024年10月，中國蜂窩物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)是移動電話用戶數(shù)的1.47倍，馬斯克預(yù)計未來人形機(jī)器人數(shù)量將超過全球人口數(shù)。綜上分析，全球無線短距通信市場空間巨大。

AI技術(shù)驅(qū)動與數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求交匯，推動通信、感知、定位和計算融合發(fā)展，5G-A/6G、NTN、低空通信、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了短距通信升級?？梢哉f，星閃技術(shù)發(fā)展正當(dāng)時。星閃作為無線通信技術(shù)的一支，以創(chuàng)新的技術(shù)面向未來需要，當(dāng)然作為后來者，也需要各方支持形成生態(tài)、做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)。

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