6G来了，会是什么样子？

3月9日，工信部部长曾表示，中国已经着手研究6G（第六代移动通讯）技术。

猜想一下有哪些6G技术？

Visual MIMO

Massive MIMO可大幅提升无线网络的容量和覆盖，是5G的关键技术之一，但已有公司正在着手研发一种新型MIMO技术——Visual MIMO。

Visual MIMO，即视觉MIMO，可以把它看成是一种MIMO技术和机器视觉（Machine Vision, MV）的融合技术。

今天我们生活在一个被网络和智能设备包围的世界，阵列显示发光设备和光学成像设备已成为了我们生活中触手可及的日常用品，比如手机、汽车、笔记本电脑、监控系统中，随处可见具备摄像功能的发光设备，这为可见光通信系统创造了新机会，这一可见光通信系统正是基于Visual MIMO技术。

Visual MIMO系统利用阵列显示设备上的多个发光元件为光发射器，光学成像系统成像平面上的多个传感器像素作为光接收机，产生多个并行信道，实现可见光多输入多输出的通信链路。

5G时代，毫米波+Massive MIMO是5G时代的最佳搭档，但毫米波最大的问题是——信号衰耗大和易受阻挡，雾、雨和任何阻挡物都会影响毫米波信号的传播，为此，在规划毫米波网络时，我们不得不重视环境对无线信号传播的影响，做足周全的信号链路预算。

Visual MIMO就可以充分利用摄像头来发现信号传播的障碍物，通过其来识别移动车辆、降雨量，甚至是飞行的小鸟和奔跑的小猫，通过计算信号传播的反射、折射等，来选择通信链路的最佳路径。

试想一下，6G时代，你戴着一个配备360度摄像头的头盔，该头盔利用Visual MIMO技术识别周边物体，不断计算最佳信号传播路径实现与周边任何发光设备之间的通信，这画面是不是太酷了？

无蜂窝网络

从1G到5G，移动通信网络一直采用蜂窝网络构架，一个个六边形的小区组成蜂窝状的网络，以实现频率复用，避免干扰。

但是，6G时代可能要和这一经典的网络构架说再见了。6G网络或将采用人工智能和软件定义无线电技术来重新定义无线频谱管理。

随着5G万物互联时代的发展，未来越来越多的“物”要连接到无线网络，为此，如何高效和灵活的使用有限的频谱资源成为关键挑战。

人工智能和软件定义无线电相结合，不必再采用现今预先分配且独占频谱资源的方式，而是根据不同的通信需求，实现自动、灵活的动态分配频谱资源，这是6G的研究方向之一。

事实上，今天5G时代的云化RAN（云化无线接入网）、频谱云化技术（比如华为CloudAIR）、Massive MIMO和波束赋形等技术已经越来越接近“无蜂窝网络”。

云化RAN、Massive MIMO和波束赋形技术，通过集中调度和协调多个小区工作，实现“多小区可服务单一用户”的“以用户为中心”的网络，传统“以小区为中心”的网络边界正变得模糊，网络越来越接近“无蜂窝状”构架。

频谱云化技术实现GSM/LTE/5G NR等多种制式共享频谱资源，比如华为提出的CloudAIR，通过软件化和人工智能来实现自动、灵活的动态频谱资源管理。6G时代，会不会实现所有频谱资源的动态分配？

随着软件定义无线电和软件定义网络的不断发展，网络可在云基础设施上通过软件升级到6G，加之开源趋势和彻底打破频谱分配规则，这是否会颠覆传统蜂窝网络生态？

水下网络

今天谈的5G网络，陆地和空中都要覆盖，但唯一的覆盖盲区是——水下。

因此，6G网络估计会实现水下覆盖。这也是完全有必要的，陆地上的汽车、机器、猪、牛、羊需要连接，水下的潜艇、濒临灭绝的鲸鱼等也需要连接啊。

量子通信

很多人会说，6G应该是量子通信了吧。

量子通信可在确保信息安全、增大信息传输容量等方面突破经典信息技术的极限。量子通信不仅对通信安全具有重要意义，还可以利用量子中继器连接多个通信节点，从而实现远距离的量子通信，使真正的互联网级别的量子安全通信将变成现实。

各国在量子通信领域已经加大研发和投入，在2016年欧盟发布《量子宣言》中，其量子技术的研发目标中包含：5-10年内实现在远距离城市间通过量子网络进行安全通信，10年之后要打造一个安全、快速的量子互联网，使用运行量子通信协议的量子中继器连接欧洲主要城市。

我国也自主研制了世界上首颗量子科学实验卫星“墨子号”，在国际上率先实现千公里级的星地量子通信。

想想采用量子纠缠技术在5G核心数据中心和边缘数据中心之间直接、快速、高安全地传送一些高优先级数据也是很酷的啊。

也许6G到来之前，量子通信会有更大的突破吧。

物联网在农业领域掀起巨大变革

作者 | 黄志千

物联网正在各个细分领域掀起一轮新的变革，从工业自动化到医疗、农业等领域，新技术促进了传统产业转型升级，同时凸显了无限的前景。在农业领域，同样蕴含着巨大的市场机遇。智慧农业技术帮助农民监测牲畜、评估作物生长、监控土壤质量、限制用水量、控制温度等等，因此未来饲养作物和动物将比以往任何时候都容易。

智慧农业的机遇正在来临

由于天气和气候环境的变化不定，传统作物种植方式容易受到影响而减产或者灾难性损失。利用物联网信息技术可以获得更高的产出，并减少对化石燃料的依赖，最大限度减少资源使用和增加食物环节的可持续性。智慧农业将成为满足日益增长的全球粮食需求的最佳方案。

为了保护植物免受风、雪、冰雹、低温以及害虫和寄生虫的侵害，农民开始采用温室大鹏来种植农作物，搭建封闭的生态系统，可以控制温度和光照、水分和营养物质的数量。随着自动化技术的发展，使用无线技术和一系列传感器和控制器可以监控温室内的条件，确保了植物环境不会变得太热或太冷、太阳光充足、水和食物充足等。

实现智能控制的关键在于用传感器来监测温度、耗水量、光照、湿度和水压等参数。感知植物生长环境，根据环境变化进行分析判断，并能自动打开窗户、风扇、喷雾植物、提高或降低温度，或自动分配肥料等操作。一些智能温室使用太阳能电池板来产生它们需要的电力，进一步节省时间、金钱、能源和劳动力。

无人机减少劳动力的投入

目前无人机最大的应用在于航拍，不过在农业环境其市场潜力也是巨大的。无人机不只是京东用来无人送货的工具，越来越多的农场采用无人机来监控他们的田地和执行一些农业任务。

无人机可以是一个移动的传感器，并能出现在农场的任何一个地方。农民可以利用它监测农作物生长，进行土壤分析来监测作物的健康状况。无人机的投入可以减少人工投入成本，更灵活和轻便地解决了农作物健康监控问题。

此外，无人机还可以帮助农民种植种子、灌溉田地，并在必要时喷洒农作物。借助成熟的导航和地图以及成像技术等先进功能，无人机技术使数据收集和分析变得更加容易，并可帮助农民提高产量，同时减少劳动力支出。

无线物联网实时监测家畜健康

随着无线技术的突破，低功耗广域网产品陆续出现，通信成本变得越来越便宜，从而为农业牲畜的健康监控提供了基础。物联网时代浪潮下，农民可以通过物联网传感器监测数以千只动物的健康状况，实时跟踪它们的位置，通过数据分析发现患病动物，并给予及时的治疗。

此外，通过传感器的数据，还可以预测一些可能，如怀孕的动物等，农民需要马上知道和帮助分娩。无线设备使牧场主和农民能够更轻松地照顾他们的禽畜，及时提供动物的健康和位置状态，从而进一步提高了存活率和提升牧场的产出。

越来越多的先进传感器被用于牧场监控动物，农民甚至可以知道动物什么时候怀孕，什么时候开始分娩，通过检测动物的水分，检测出什么时候破裂并提醒农民进行分娩。这些技术让农民能够更好进行动物饲养，从而让更多的肉、蛋、牛奶和奶酪走上消费者的餐桌。