2015年,马斯克搞出了个“星链计划”——发射42万科卫星为全球超10亿人提供上网服务。六年过去了,如今,这个异想天开的想法,又搭上了马斯克一如既往的狗屎运,人们将它与下一代通信技术6G联系到了一起,热烈地期盼着马斯克真能“放颗大卫星”。
所以,6G真的要来了吗?中国的企业们是不是也做好了准备?对于投资者来说,它是不是一个好机会?
6G长什么样?
站在从4G向5G过渡的时间点,6G的样子目前更多地来自于想象。
从数据上看,6G更快,峰值数据传输速度能达到每秒1Tb,比5G速度快了50倍,可靠性是5G的100倍,时延小于100微秒,是5G的十分之一,流量密度能达到107/Km2是5G的十倍,频谱效率是5G的两倍……总之5G那些被拿出来夸的优点,在6G面前统统被秒杀。
在高速、低时延、高可靠性的条件下,6G将完成多种场景下更加复杂的任务,它将比以往任何时候都更多地整合一系列以前不同的技术。
6月6日,我国IMT-2030(6G)推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》中提到,6G将形成的沉浸式云XR、全息通信、感官互联、智慧交互、通信感知、普惠智能、数字孪生、全域覆盖等八大业务应用场景。
6G下,人们或将有机会,在真实的物理世界之外,感受另一个虚拟的数字孪生世界,体内外的传感器将采集和分析数据,生成数字孪生人和孪生世界,人们不再受到时空的限制,踏入孪生世界 探索 虚拟的现实,人与人的互动形态也将彻底改变,6G将会让远程的精确手术、工程建设也将成为可能。
6G的超级能力,也可以通过卫星和地面、水下基站的共同组网,使人们完成空天海地一体的信号覆盖,使人们在宇宙的任意角落都能连接到超快速的网络。
6G还能让自动驾驶变成现实,车路协同、边缘计算,低时延高可靠的网络信号,通过车辆传感器与云端计算相连,让交通运输也变得可靠与高效。
科幻片般的场景都会被6G一一实现,而在此之前若干关键技术则是研发人员需要解决的难题。
GG需要更高速率的信号,对应着太赫兹通信技术;需要长时间的供电,对应着电池和无线能量传输技术;需要新的接入机制,对应着无蜂窝MIMO技术;需要多领域通信的实现,对应着卫星、地面和水下的一体化通信;需要更高的安全性可靠性,对应着区块链分布式的发展……
尚在朦胧想象之中6G,已经让 科技 强国和 科技 巨头虎视眈眈,谁能更快地解决关键技术上的难题,成为6G网络标准的制定者,谁就将掌握十年后的 科技 世界。
捷足先登者
那么,哪些企业正在6G研发中“领跑”?又有哪些企业将被推上即将到来的6G新风口?
跟5G技术一样,通信设备商是研发领域的主力。
华为从2017年——5G商用的两年前,便开始着手进行6G的研发,中兴也在2018年成立了专门的6G研究团队。处在国内智能设备第一梯队的OPPO、VIVO、小米等公司先后对外公布6G的研发计划,OPPO更是在2020年宣布将在未来三年投入500亿元用于6G技术的研究。
具体到关键技术的供给方面,多家上市公司对外透露了自身业务与6G的关联。
首先是太赫兹技术的研发,太赫兹波具有频率高、脉冲短、穿透性强的特点,因此被认为可以作为高速宽带的通信载体应用于6G通信。
上市公司中华讯方舟、四创电子、大恒 科技 、亨通光电,远方光电都曾向外界透露业务覆盖6G相关服务。在配套基站方面奥士康正在配合客户开发PCB产品,意华股份也确认正为配合华为、中兴等客户研发高速连接器的新产品。
另一个与6G高度相关的竞争领域是低轨道卫星技术,有相当一部分学者将6G解读为:“5G+低轨道卫星”。与高轨同步轨道卫星相比,地轨卫星成本低,时延低,可靠性更高,并且不存在通信盲区,能够无缝链接全球的互联网,如果低轨卫星最终完成与地面互联网的融通,5G无法覆盖的全球80%的陆地和95%的海洋区域,将有望实现连网。
目前,包括SpaceX星链计划在内,全球已经发布的 星座 计划超过25个,计划发射的卫星数量超过10万颗。而据相关机构的分析,我国在2023年左右也将迎来低轨卫星投资的高峰期。
与国外商业企业主导卫星研发不同,当前我国低轨卫星制造和发射还是以军工企业为主导,上市公司中,有中国卫星、北斗星通、中国卫通、航天 科技 等与卫星技术紧密相关。康拓红外、鸿远电子、天奥电子、华力创通和亚光 科技 等则从事生产核心半导体部件。
而在技术应用层面,6G技术都对 娱乐 生活、医疗 健康 、工业生产等同样会带来新变化,已经5G概念下爆发的AR/VR应用、远程诊疗、工业互联网概念,有望在6G时代衍生出更多的产品形式。
真的会如期而至吗?
陆续踏上6G赛道的中国企业,想要如愿掌握未来的主动权,还需要面对许多现实的难题。
首先是来自国际竞争的压力。随着全球各国的先后进入到5G网络时代,围绕6G的战略性竞争已经展开。美国、欧洲、日本、韩国等国家和地区均把发展6G技术,摆到了国家战略的高度。特别是美国,此前由于战略决策上的失误,美国在中美5G技术的竞赛上落于下风,在60年来的通信技术发展 历史 上,是破天荒的头一回。为了重新夺回在 科技 领域的霸主地位,美国在6G技术上下了重注。不但在国内集结苹果、谷歌、英特尔、思科、惠普等一众顶尖 科技 公司形成联盟合力搞研发,还在国际上联合多家 科技 巨头,把华为和中兴排除在外。
这样的场景在5G时代已经上演过一次。
2020年9月15日,美国对华为的禁令正式生效,使用到美方技术的芯片企业将不得在未经允许的情况下向华为供货。不到一年的时间,华为手机业务眼见地遭到严重削弱。今年第一季度,华为在中国市场的出货量为1490万台,同比下滑了50%,在国产品牌手机中,市场占比跌至第三。现实中,消费者的热情还在,华为却已经无货可卖。6G时代,华为等中国厂商无疑将面对更强的对手和更加恶劣的国际竞争环境。
其次是配套基础设施和硬件普及问题。
由于5G和6G信号的波长短,穿墙效率差,因此对基站数量的要求要远远高于3G和4G。据相关的测算,5G的信号要达到4G信号的覆盖范围,全中国大概需要1000万个基站,而截至2021年初,中国的5G基站数量刚刚超过70万,不足目标数量的十分之一。
根据工信部《5G应用“扬帆”行动计划》,到2023年,我国5G设备的普及率目标为:个人用户普及率超过40%,大型工业企业的5G应用渗透率35%,相比于4G网络已经接近100%的普及率,需要新基站和新设备的5G和6G网络,显然在相当一段时间里还不能成为绝对的主流。
第三,6G在研发环节和应用环节上都意味着高昂的成本,它是否真能如期待那样带来革命性的变化还有待观察。
通信技术的发展大致以十年为一代。通信的水平往往在奇数代取得革命性的突破,再由偶数进行升级和完善。如果这样的规律也适用于5G和6G,那么6G时代或许并不一定如人们想象的那样神奇。同时6G所必需的基站密度和低轨卫星数量都远超5G,并且想要实现全球网络的互联互通,还需要各国之间的合作沟通。
仅是制造成本一项,就使得6G网络的铺设成本成为天文数字。以低轨卫星的成本为例,我国制造的低轨卫星,单颗的成本超过400万美元,而纵观全球,成本控制最好的星链计划所用的低轨卫星,单颗也要花费50万美元。送数万颗卫星送上天的成本并不是一家企业甚至是一国可以轻松承担的。如果算上基站建设和个人终端的整体费用,将在2030年到来的6G大概至多是一个小范围的试验品。
“憧憬6G,不一定有6G”,华为执行董事徐直军说的或许就是实情。
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