6G会否引发制造业革命？

Molex莫仕产品管理和营销高级总监Roger Kauffman

6G即将为移动网络带来下一次演进。6G 将以更快的速度、更低的延迟和更大的容量超越 5G，无数应用将会从中受益，制造业预计将成为最大的受益者之一。虽然这项技术还需要数年时间才能实现，计划未来的制造商应该开始考虑 6G应用的可能性以及如何确保做好准备。

5G向6G 过渡：重大的变革

如今的消费者需要更快速、更可靠的跨设备使用体验，其中包括智能手机和可穿戴设备以至车载信息娱乐系统。为此，网络提供商正在增强和扩展 5G 基础设施，这是目前最先进的无线技术。但这就足够了吗？工厂和仓库中的工业应用已将 5G 推向极限，要求以更快的速度传输更多的数据。对于制造业来说，6G 的到来已经刻不容缓。

6G预计将于 2030 年开始测试，这标志着一个全新的连接时代，但这并不是一蹴即就的。与从 4G 到 5G 的过渡类似，从 5G 过渡到 6G 也需要大量的基础设施投资。支持 6G 应用需要更大的覆盖范围和更高的带宽，从而需要建造新的发射塔。预期 6G将会支持前所未有的巨大数据流量，因此光缆部署将必不可少。除了这些硬件方面的考虑之外，还必须部署先进的新软件，以便有效地协调错综复杂的 6G 连接设备网络。

真正的 6G 依赖毫米波频率 

毫米波频率（mmWave）是波长在 1 到 10 mm之间的无线电频率。与其他频段相比，毫米波频率具有显着优势，主要是带宽容量大，可处理大量数据。毫米波频率还具有低延迟特性，可确保快速数据传输。这些特性使得毫米波频率特别适用于优先考虑速度和可靠性的高要求应用，例如那些推动 6G 需求的应用。

不过，毫米波频率也有一定的局限性，就是传输距离相对较短，而且这些信号很容易被环境中常见的物理物体阻挡，因此建筑物、墙壁和树木也带来了难题。为了克服这些限制并确保全面覆盖，使用毫米波频率的网络需要密集的基站。为了解决信号衰减问题(毫米波的衰减问题比低频段更为明显)，大规模 MIMO（多输入多输出）天线和高精度、高频连接器等技术对于提高性能至关重要。

6G 如何造福制造业

要将整个生产运营的通信基础设施升级到 6G，其得益必须超过高昂的财务投资。对于通过 Wi-Fi 实现高效率运作的工厂而言，向 6G 的过渡将是不可错过的制造模式转变。那么，怎样才能推动 6G 的广泛应用?

实时数字孪生

6G 将成为持续推进工业 4.0 的基石，充分利用人工智能 (AI)、机器学习 (ML) 和数字孪生技术的能力，而这些方面依赖于对大量数据的即时处理、分析和响应。这种技术基础设施将促进工业流程的实时监测、控制和自动化，从而提高效率和生产力。数字孪生将使人们发现即将发生的问题，并且及早采取行动，而不是在问题发生后才做出反应。

更智能化的供应链

我们订购的零部件在哪里？在 6G 技术支持下，货轮上的每个集装箱都可以安装嵌入式传感器，以便在世界任何地方进行实时跟踪。此外，通过将数字孪生技术应用于全球供应链，制造商能够预测未来的延误并发现效率低下的问题。

自主车辆组装

请想象一个没有传送带系统的电动汽车 (EV) 装配工厂。取而代之的是，车辆自身在工厂车间内从一个工位开到另一个工位，在保险杠安装机器人、挡风玻璃工位和最终质量检验处停留。最终，完工的汽车驶向街道，开往通向经销商或买家的车道。是的，这需要多个系统同时实时收集大量数据，而这正是 6G 能够实现的应用类型。

自主机器人

前面的示例想象的是车辆驶过工厂车间并访问固定的装配工位，而在其他制造流程中，情况可能恰恰相反。6G 可使移动自主机器人在工厂车间内移动，而不受物理安全障碍的影响，从而能够完成从拾取和放置到机械装配的生产任务。

保护云中的关键数据

虽然预计 6G 将增强数据安全协议，但不能指望任何系统都完全无懈可击。每个物联网设备都有潜在的安全风险，而整个网络的完整性取决于其运行软件的安全性。最近备受瞩目的数据泄露、损失和隐私问题事件，凸显了云存储数据的脆弱性。这一点在制造过程中尤其令人担忧，因为敏感的专有信息（包括工厂车间的数字孪生信息）可能会落入不法分子手中。

尽管存在这些问题，6G 仍有望在数据安全领域向前迈出几步，其中包括：

增强加密功能

预计 6G 将采用先进的加密标准，增强数据在网络中传输时的安全性，防止未经授权的访问和解密。这种增强的安全性旨在保护数据在传输和云存储过程中的安全。

更强大的身份验证和授权

6G 预计将整合多因素身份验证、生物特征识别和人工智能驱动的行为分析，以验证用户身份，从而限制只有获得授权的个人才能访问云中的敏感数据。

通过超低延迟实现实时通信

预计 6G 的超低延迟和即时通信能力将有助于迅速识别和消除安全威胁，使得安全协议能够迅速处理和防止潜在漏洞的扩大。

预计 6G 一开始会受到限制

自 1979 年1G技术问世以来，无线技术每 10 年就会更新一代。作为即将到来的第六代标准，6G 不会在发布后立即实现全部功能。开发基础设施将是循序渐进的过程，宽带提供商将竞相提供最广泛、最可靠的网络。这一演进过程将与 5G 的演进过程如出一辙，后者仍在不断完善以释放全部功能。与 4G LTE 为 5G 铺平道路的方式类似，6G 也需要数年的发展时间，而且可能会不断迭代。从历史上看，无线技术每一代都在不断改进，6G 也将如此。

虽然消费者会争相购买支持 6G 的设备，但制造商必须采取更加谨慎的方式来采用 6G。这就需要仔细分析现有的工厂基础设施、当地的 6G 可用性，并充分了解过渡所需的成本。