Cele 20 de cerințe de performanță tehnică pentru 6G indică toate șase scenarii majore de aplicație, și anume comunicare imersivă (IC), comunicare cu latență scăzută (HRLLC) ultra-fiabilă-, comunicare masivă (MC), conectivitate omniprezentă (UC), inteligență artificială și convergență a comunicațiilor (AIAC) și comunicare și detectare integrate (ISAC). În decembrie 2023, ITU a determinat pentru prima dată cadrul și obiectivele generale ale 6G, identificând aceste șase scenarii majore, care nu reprezintă doar evoluția 5G, ci și satisface cerințele noilor scenarii.
Printre acestea, comunicarea imersivă, comunicarea ultra-fiabilă cu latență scăzută- și comunicarea masivă provin din evoluția ulterioară a celor trei scenarii majore din era 5G, corespunzând, respectiv, comunicației mobile îmbunătățite (eMBB), comunicații cu -latență scăzută și fiabilitate ridicată{{4} (uRLLC) și comunicare masivă (mMTC). Conexiunea omniprezentă, integrarea inteligenței artificiale și a comunicării, precum și integrarea comunicării și a senzorilor, sunt în concordanță cu dezvoltarea inovației tehnologice și industriale, formând noi scenarii.
Pentru Internetul lucrurilor (iot), 6G realizează o integrare profundă a lumii fizice și a lumii virtuale prin inovație tehnologică, devenind un nou tip de infrastructură digitală care sprijină evoluția iot către inteligența tuturor-domeniilor. Pe baza consensului ITU cu privire la performanța tehnologiei 6G și a logicii de evoluție a tehnologiei 6G, putem porni de la șase scenarii majore de aplicare pentru a analiza sistematic capacitatea de activare și perspectivele de dezvoltare ale 6G pentru Internetul lucrurilor. Autorul consideră că direcția Internetului lucrurilor în era 6G poate fi privită din trei aspecte: conexiune, experiență și inteligență.
I. Conexiune: densitatea și amploarea Internetului obiectelor 6G au fost extinse în continuare
Din perspectiva conexiunii, comunicarea masivă și conexiunea omniprezentă reflectă upgrade-ul și noile caracteristici ale conexiunii în era 6G, demonstrând densitatea și amploarea conexiunii 6G. Mai mult, aceste două scenarii majore sunt în mare parte concepute special pentru Internetul lucrurilor.
1. Comunicare masivă: Suportă conexiunea eficientă a unei rețele dense de dispozitive Internet of Things
În era 6G, tehnologia pentru conexiunile masive de dispozitive va realiza un progres. ITU propune ca 6G să atingă o densitate de conectare a dispozitivului de 10(6) până la 10(8) pe kilometru pătrat, adică 1 milion până la 100 milioane de conexiuni de dispozitiv pe kilometru pătrat, ceea ce este de 10 până la 100 de ori mai mare decât 5G. Din perspectiva logicii evoluției tehnologice, putem prezice că 6G va moșteni și va dezvolta o serie de tehnologii iot din era 5G, inclusiv seria RedCap și eRedCap de tehnologii 5G ușoare, precum și seria NB{-IoT/LTE{-M de tehnologii LPWAN. Mai important, va realiza în continuare aplicarea matură a tehnologiilor iot pasive. Pentru a realiza viziunea-conexiunii la scară largă. În plus, în opinia autorului, dacă 6G va introduce tehnologia „Light 6G” care rivalizează cu capacitățile eMBB și uRLLC ale 5G, optimizând și înlocuind în continuare suportul de comunicare în scenariile existente de Internet of Things, poate deveni o direcție importantă pentru discuții.
Scenariile masive de comunicare sunt în esență adaptate-Internetului obiectelor (iot). Prin evoluția tehnologică, 6G va acoperi o gamă mai largă de cerințe de aplicare iot. În viitor, poate exista o densitate mare a senzorilor în orașele inteligente, iar un număr mare de echipamente de producție în medii industriale trebuie să fie percepute în mod eficient. Cuplată cu percepția omniprezentă adusă de Internetul obiectelor pasiv la costuri extrem de mici.
2. Conectivitate omniprezentă: eliminarea „punctelor moarte ale conexiunii” din Internetul obiectelor
6G realizează o acoperire globală perfectă printr-o arhitectură de rețea spațială-la sol integrată, rezolvând complet problemele de conectare ale dispozitivelor Internet of Things din zone îndepărtate. Rețeaua integrată spațială-aeriană 6G poate realiza integrarea profundă a sateliților spațiali-(orbita înaltă/orbita medie/sateliți pe orbită joasă), spațial-(aproape de-aeroport/aeronave de-altitudine/altitudine joasă{{{9}) și sol-, formând o rețea integrată Wi-red/Wi rețea spațială-aeriană-terestră care acoperă zone dens populate, precum și acoperire tridimensională-largă-în regiuni îndepărtate, pe mare și în aer și spațiu. Îndepliniți cerințele de acoperire omniprezente pentru întreaga suprafață și spațiul tridimensional, pe tot parcursul zilei și oferiți utilizatorilor servicii de comunicații omniprezente. Printre acestea, evoluția tehnologiei IoT-NTN va fi cheia pentru ca 6G să realizeze o conexiune omniprezentă. Prima versiune a standardului IoT-NTN a fost finalizată în etapa 3GPP R17, iar în prezent, mulți producători au obținut utilizarea comercială pe baza acestui standard. Iot-ntn este în continuă evoluție. În viitoarea era 6G, acesta va fi dotat cu mai multe funcții. Serviciile aeriene și spațiale integrate vor deveni mai mature, permițând dispozitivelor IoT să mențină comunicarea în orice mediu geografic și realizând cu adevărat conexiuni omniprezente. Între timp, interoperabilitatea este o capacitate tehnică cheie a 6G, subliniind incluziunea și transparența interfețelor fără fir și promovând comunicarea fără întreruperi între dispozitive iot cu standarde tehnice diferite.
ii. Experiență: Performanța supremă aduce un nou mod de producție și de viață
Comunicarea captivantă și comunicarea ultra-fiabilă cu latență scăzută-se poate spune că sunt mijloace tehnice care sprijină aplicațiile care necesită performanțe de comunicare mai ridicate și pot aduce experiențe fără precedent.
Comunicare imersivă: extinderea „dimensiunii interacțiunii” a Internetului obiectelor
Deși comunicarea imersivă vizează în principal aplicațiile la nivel de consumator-, dispozitivele Internet of Things (iot), ca terminale de colectare a datelor și interacțiune, oferă suport de bază pentru scenarii precum metaversul care au fost populare în ultimii câțiva ani. 6G poate fi privit ca o tehnologie născută pentru metavers. Unele dintre dispozitivele sale de-Internet of Things de înaltă performanță pot colecta mișcările utilizatorilor, informații despre mediu etc. și pot realiza-sincronizarea în timp real a avatarurilor virtuale și construirea de modele gemene digitale în metavers. În metaversul industrial, datele de producție colectate de dispozitivele Internet of Things (iot) pot genera modele gemene digitale de-înaltă precizie, oferind o bază de date pentru depanarea virtuală și controlul de la distanță.
Între timp, unele dispozitive de înaltă{0}}performanță Internet of Things (iot) pot colecta date multiple-senzoriale, cum ar fi vederea, auzul și atingerea, oferind conținut bogat pentru experiențe captivante. Se poate spune că scenariile de comunicare imersivă extind Internetul obiectelor de la „transmiterea datelor” la „experiența interactivă”, iar dispozitivele de înaltă-performanță Internet a obiectelor devin puntea de legătură între lumea fizică și lumea virtuală. Prin colectarea și transmiterea de date multimodale, se oferă suport de date fizice pentru experiențe imersive, realizând o integrare profundă a virtualului și realului.
2. Comunicare ultra-fiabilă cu latență redusă-: permiterea-Internetul obiectelor de înaltă performanță pentru a obține cu adevărat „răspuns-în timp real”
ITU cere ca latența de la capăt la --termină a 6G să fie redusă la 0,1 până la 1 milisecundă, iar fiabilitatea să fie de la 1 la 10(-5) la 1 la 10(-7). Acest indicator răspunde direct cerințelor-sensibile la întârziere ale aplicațiilor iot, cum ar fi automatizarea industrială și telemedicina, și oferă, de asemenea, suport de bază pentru cerințele de latență ultra-scăzută ale aplicațiilor la nivel-de consum, cum ar fi imersive cloud XR, precum și unele operațiuni de colaborare și control-în timp real. În scenariile de aplicare a inteligenței artificiale, cum ar fi inteligența încorporată, cererea de interacțiune în timp real a roboților este extrem de urgentă. De exemplu, comunicarea externă necesită canale de comunicare fără fir fiabile pentru a sprijini colaborarea, executarea sarcinilor și feedback-ul între roboți. Fiabilitatea ultra-înaltă și caracteristicile cu latență scăzută vor deveni garanția cheie pentru astfel de aplicații.
iii. Inteligență: AI devine capacitatea nativă a Internetului lucrurilor 6G
Integrarea inteligenței artificiale și a comunicării, precum și integrarea comunicării și a senzorilor, pot fi privite ca manifestări ale integrării profunde a 6G și AI. În contextul internetului obiectelor, schimbările aduse de capacitățile native ale inteligenței artificiale pot fi și ele simțite.
1. Integrarea inteligenței artificiale și a comunicării: dotarea internetului obiectelor cu un „creier inteligent”
6G integrează profund capabilitățile AI în nucleul rețelei, susținând procesarea și învățarea distribuită a datelor. În prezent, edge AI a devenit un accent important în domeniul Internet of Things, iar această direcție se va reflecta pe deplin în era 6G. Dispozitivele Iot pot efectua inferențe de model AI la nodurile marginale, transmitând doar date critice pentru a reduce utilizarea lățimii de bandă. Între timp, tehnologia de învățare federată poate permite dispozitivelor Internet of Things (iot) să antreneze împreună modele AI fără a partaja date brute, protejând în mod eficient confidențialitatea datelor. Această arhitectură este foarte în concordanță cu cerințele inteligenței încorporate. Iterația algoritmului model al terminalelor inteligente încorporate necesită suport de date multimodal. Capacitatea de fuziune AI a 6G poate realiza o interacțiune eficientă a datelor între cloud și terminal, asigurând în același timp securitatea datelor.
Analizând datele masive generate de dispozitivele Internet of Things (iot) prin IA de vârf, este posibil să se prezică în avans defecțiunile dispozitivelor și să se ia decizii autonome, dotând iot-ului un „creier inteligent” și promovând upgrade-ul acestuia de la „percepție pasivă” la „luare activă a deciziilor”. Dispozitivele Internet of Things (iot) nu mai sunt doar terminale de colectare a datelor, ci noduri inteligente cu capabilități analitice și-de luare a deciziilor. Ei își pot ajusta în mod autonom comportamentele ca răspuns la schimbările de mediu și la cerințele utilizatorilor, realizând o adevărată „interconectare inteligentă a tuturor lucrurilor”.
2. Comunicare și detecție integrate: Îmbunătățiți capacitatea de percepție a mediului a Internetului obiectelor
Percepția în sine este o capacitate importantă a Internetului lucrurilor. Tehnologia de comunicare și detecție integrată 6G permite dispozitivelor Internet of Things (iot) să aibă atât capabilități de comunicare, cât și de detectare. Prin partajarea resurselor hardware și a resurselor de spectru, poate realiza funcții duble pe un singur set de echipamente radio, reducând efectiv costurile echipamentelor și îmbunătățind utilizarea spectrului. Tehnologia integrată de comunicare și detecție va extinde dimensiunea de percepție a internetului obiectelor, va sparge granițele funcționale ale dispozitivelor și va spori semnificativ caracterul practic și eficiența de implementare a dispozitivelor.
Îmbunătățirea capacităților de percepție este în sine o componentă importantă a inteligenței artificiale. Prin urmare, integrarea percepției și comunicării poate fi, de asemenea, privită într-o anumită măsură ca o manifestare a îmbunătățirii capacităților AI native ale rețelelor 6G. Deoarece cele două capacități esențiale ale Internetului obiectelor (iot), percepția și comunicarea, conduse de capacitățile AI, vor realiza în continuare-luarea deciziilor-în timp real și analiza datelor de sinestezie și vor îmbunătăți și mai mult nivelul de inteligență al iot.
În rezumat, Internetul lucrurilor rămâne un domeniu de aplicare de bază în era 6G. Prin progrese tehnologice în șase scenarii majore de aplicații, 6G va îmbunătăți în mod cuprinzător capacitățile de conectare, experiența utilizatorului și nivelul de inteligență al Internetului obiectelor. Din perspectiva logicii evoluției tehnologice, 6G va moșteni tehnologia 5G Internet of Things (iot) și va dezvolta noi direcții, oferind opțiuni de conectare mai flexibile și mai eficiente pentru dispozitivele iot. În viitor, odată cu îmbunătățirea treptată a standardelor 6G și cu dezvoltarea rapidă a industriei, Internetul obiectelor va intra într-o nouă eră a inteligenței universale, oferind un sprijin important pentru economia digitală și transformarea inteligentă a societății.
