未來無限，創造“無線”未來

文/吳柯

吳柯，加拿大皇家科學院和工程院兩院院士，IEEE會士，加拿大蒙特利爾大學工學院電氣工程系終身教授

我來自加拿大，擔任IEEE國際微波理論與技術協會主席和NSERC華為未來無線技術研究主席。今天我們主要討論“無線”的未來，這是非常熱的話題。如今，全球高科技的研發趨勢是非常令人鼓舞的。過去十年，研發投入不斷攀升，主要研發項目受到四大因素驅動：第一來自全球趨勢，無論是市場趨勢還是生活方式趨勢，各種各樣的趨勢都加大了人們在高科技領域投資的興趣；第二來自中國，中國對半導體行業有濃厚的興趣，進行了大量投資，包括政府投資，半導體行業已經成為投資的熱點；第三來自一些顛覆性的技術進步，例如，幾年前石墨烯就吸引了大量政府投資，尤其是來自英國的投資。無論是對英國還是對歐洲，石墨烯都是非常熱門的研究課題；第四來自無處不在的連接，這是受到物聯網的推動，實現隨時隨地的連接。

全球電子行業也是方興未艾，因為我是電子領域的工程師和科學家，不僅僅看傳統的電子工程學，也看當前的技術領域，其實每一個人都能看到虛擬現實、增強現實的發展與應用，這已經成為熱點話題。人工智能更是非?；?，幾乎是每個人掛在嘴邊的熱門詞匯。

5G：超越通信

我們經常講廣泛的覆蓋率、區域的覆蓋率、全球的覆蓋率以及不同的網速，網速的不同也就決定了無線網的類別不同，現在我們講的5G，在5G之前的2G、3G、4G，都是以網速定義的。物聯網就是關于連接的，這將會顛覆我們未來的生活?，F在我們經常會講手機，尤其會談智能手機，但是當前的手機還稱不上智能手機，只能算是移動通信瀏覽設備，未來真正的智能手機將會幫助大家擁有一個非常得力的個人助手。如果突發心臟病，智能手機將會馬上告訴系統并幫你呼叫急救?，F在5G近在眼前，5G網絡不僅僅局限于通信，還覆蓋廣泛的系統，新一代無形系統，這樣的系統可以幫我們實現全球覆蓋。

5G對我們來說意味著什么？不僅僅是通信，是超越通信的，打造新一代的無線網絡，包括傳感等。5G一共有三大參數，或者三個核心指標。首先就是性能指標，主要講寬帶系統，必須要高速。5G也需要幫助我們實現新一代的連接，即連接一切。連接已經像空氣、水一樣寶貴，這樣的資源非常珍惜，所以效率至關重要。

效率：推動智能

如果我們的手機可以實現5G，達到如此高速，就會消耗很多能量，手機可能很快就沒電了，所以我們要提高能效，因此要來講一下各種效率。較低的延遲就意味著需要做更快的決策，決策將會超越通信，再加上一些傳感系統，可以幫助系統變得更加智能。連接效率即怎樣更加有效地連接，怎樣讓數據高效溝通和轉換，包括打包效率以及存儲效率。在人機界面，安全效率也是非常重要的，因為會涉及我們怎樣更加安全地使用數據。當然還有智能效率，因為智能將會成為我們無線通信網絡的另一個關鍵參數。這也是為什么我認為5G網絡本身是超越通信的。我們講到無線通信一般要涵蓋以下幾個因素：第一是數據通信；第二是無線參數傳感，比如遠程傳感、遠程圖像傳感等；第三就是無線供電。

再來看一下無線連接以及多功能應用，基于剛才這些參數我們將會擁有大量的功能。當前所使用的功能非常有限，只使用了數據溝通和數據通信。但是在未來十年，將會有大量的功能和應用，多功能系統將會成為現實，會幫助我們更好地去使用無線網，如無人駕駛。智能城市將會成為下一代新的政府規劃圖景，我們要去思考在整個城市中建立起真正的無線智能系統，還要包括個人應用，例如可穿戴設備、治療醫療設備、治療醫療體系等，這些都將成為智能無線系統的應用潛力所在。

人工智能：“軟硬”兼施

隨著無線網絡基礎設施不斷完善，將會帶來無限的可能。若要夢想成真，我們要基于基本的科學事實和基本的科學進步，不同的流程和不同的技術，需要進行基礎設施升級?，F在我們經常講人工智能，主要是在談軟件人工智能，但實際上基于軟件的人工智能發展還是過慢了。如果需要進行真正高速、低延遲的利用，我們還可以推動基于硬件的人工智能。在這方面我們需要不斷協力合作，我相信這個領域將會成為非常重要的研究新方向。

我們經常講5G，還在講B5G以及Wi-Fi機，這也是新一代的Wi-Fi，此外我們還會講5G的未來6G，相信我們的未來將會是豐富多彩的。智能物聯網其實會涵蓋連接性、多樣性、互操作性?；谲浖娜斯ぶ悄苤饕P于智能運營、數據挖掘以及分析，而多功能將會把不同的無線設備整合起來，包括可以幫助我們更好地進行無線通信和無線供電。最后一個目標就是實現基于硬件的人工智能，這將會成為重要的推動劑，尤其是在未來50—100年當中重要的目標。

其實一個新的技術產生，在開始階段非常新穎，在整個發展過程中逐漸成為主流，隨著時間的推移會被越來越多的人采納，但是當達到了峰值后就會逐漸開始下降，人們的熱情也會開始冷卻。出現冷卻，其實已經是到了比較穩定的工業應用的階段了，我們希望無線技術也會經歷這樣的周期。新一代無線系統，以及無線網絡經濟都是要受到無線網絡發展技術影響的，希望大家都可以加入到無線網絡經濟發展推動的過程當中！