1.3 6G的应用场景

参照中国移动研究院的《2030+愿景与需求白皮书》[2],6G的典型应用场景包括三大类:①面向用户提升生活质量;②面向工农业生产提高生产率和生产水平;③面向社会推动公共服务向普惠化和精细化发展。

1.3.1 面向用户的6G应用

(1)通感互联网

通感互联网是一种联动多维感官实现感觉互通的体验传输网络,借助网络传感设备、人体传感设备和6G网络实现。网络传感设备可以实时采集真实环境中的画面、气味、温度、湿度、光线等信息,为用户远程构建沉浸式应用场景;借助人体传感设备,用户可以充分调动视觉、听觉、触觉、嗅觉、味觉乃至情感等重要感觉,和场景进行全方位互动;通过6G网络实现感觉和环境的远程传输与交互。通过通感互联网,无论身处何处,用户都可以身临其境地获得商场、书店、花店等的购物体验,可以获得音乐、美术、运动等技能在真实环境中的沉浸式体验。

(2)孪生体域网

通过大量智能传感器在人体的广泛应用,对重要器官、神经系统、呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统、肌肉骨骼、情绪状态等进行精确实时的“镜像映射”,形成一个完整人体在虚拟世界的精确复制品——“数字人”,进而实现人体个性化健康数据的实时精准监测。此外,结合核磁共振、计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)、彩超、血常规、尿生化等专业的影像和生化检查结果,利用人工智能技术可对个体提供健康状况精准评估和及时干预,并且能够为专业医疗机构下一步病理研究、精准诊断、靶向治疗、制订个性化的手术方案等提供重要参考,还可以实现对重疾病风险的精准预测,从而为人类健康生活提供保障,提升生命质量,延长个体寿命。

(3)智能交互

智能交互是智能体(包括人与物)之间产生的智慧交互。随着人工智能在各领域的全面渗透与深度融合,6G时代的智能体将被赋予更为智慧的情境感知、自主认知能力,实现情感判断及反馈智能,可产生主动的智慧交互行为,在学习能力共享、生活技能复制、儿童心智成长、老龄群体陪护等方面大有作为。

1.3.2 面向工农业生产的6G应用

(1)智慧农业

6G时代将极大解放农业劳作,提高全要素生产率。融合陆基、空基、天基和海基的泛在覆盖网络将进一步拓展生产场地,未来信息化的生产场地将不限于地面等常见区域,还可以进一步扩展到水下、太空等场地;数字孪生技术可以预先进行农业生产过程模拟推演,对负面因素提前应对,进一步提高农业生产能力与利用效率;同时,更大规模、更为智能的无人机、机器人、环境监测传感器等智能设备将实现人与物、物与物的全连接,在种植业、林业、畜牧业、渔业等领域大显身手。

(2)智慧工厂

6G时代,越来越多的智慧工厂将集成人、机、物协同的智慧制造模式,智慧机器人将代替人类和现有的机器人成为敏捷制造的主力军,工业制造更趋于自驱化、智能化;利用6G网络的超高带宽、超低时延和超可靠等特性,可以对工厂内车间、机床、零部件等的运行数据进行实时采集,利用边缘计算和AI等技术,在终端侧直接进行数据监测,并且能够实时下达执行命令;基于先进的6G网络,工厂内任何需要联网的智能设备/终端均可灵活组网,智能装备的组合同样可以根据生产线的需求进行灵活调整和快速部署,从而能够主动适应制造业个人化、定制化“消费者到企业”(Customer to Business, C2B)的大趋势;数字孪生技术与工业生产结合,不仅起到预测工业生产发展因素的作用,还可以使实验室中的生产研究借助数字域进行,进一步提高生产创新力。工业生产、储存和销售方案将基于对市场数据的实时动态分析,有效保障工业生产利益最大化。从需求端的客户个性化需求、行业的市场空间,到工厂交付能力、不同工厂间的协作,再到物流、供应链、产品及服务交付,形成端到端的智慧闭环。

1.3.3 面向公共服务的6G应用

(1)智慧交通

6G时代,用户的交通出行、交通体验和交通环境将得到全方位的提升。通过有序运作“海−陆−空−太空”多模态交通工具,人们将真正享受到按需定制的立体交通服务;自动驾驶汽车或无人驾驶汽车将实现规模部署和应用,这也为出行中的用户提供无差异的移动办公、家庭互联和娱乐生活;通过无人机路况巡检、超高精度定位等多维合作护航,为人类塑造可靠安全的交通环境。

(2)公共服务的普惠化和智慧化

6G时代,泛在覆盖的通信网络将延伸到偏远地区或地理隔离区域(如海岛、民航客机、远洋船舶),全面推动教育、医疗、文化旅游等公共服务的发展。6G时代的普惠教育不仅能够实现多人远距离实时交互授课,还可以实现一对一智能化因材施教;数字孪生技术将实现教育方式的个性化和教育手段的智慧化,它可以结合每个个体的特点和差异,实现教育的定制化。精准医疗将进一步延伸其应用区域,帮助更广域范围的人们构建起与之相应的个性化“数字人”,并在人类的重大疾病风险预测、早期筛查、靶向治疗等方面发挥重要作用,实现医疗健康服务由“以治疗为主”向“以预防为主”的转化。通过全方位覆盖的通感互联网系统,人们可以随时随地沉浸到虚拟世界中,徜徉于名山大川,畅游于海底世界,在经典建筑中游览,在各大博物馆内参观。

(3)社会治理的精细化

依托其覆盖范围广、灵活部署、超低功耗、超高精度和不易受地面灾害影响等特点,6G系统将显著提升即时抢险、“无人区”探测等社会治理工作的效能。例如,通过数字孪生技术实现“虚拟数字大楼”的构建,可迅速制订火灾等灾害发生时的最佳救灾和人员逃生方案;6G网络实现了对深山、深海、沙漠等“无人区”的覆盖,通过对“无人区”的实时探测,可以实现诸如台风预警、洪水预警和沙尘暴预警等功能,提前为灾害防范预留时间,将灾害损失降到最低;在发生地震等自然灾害造成地面通信网络毁坏时,可以整合天基网络(卫星)和空基网络(无人机)等通信资源,为应急指挥和现场救援提供通信保障和实时现场信息。