随着人工智能和万物互联时代的到来，数量庞大、功能各异的各类终端连接上网，对通信网络的时延、容量、同步、功耗、定位等提出新的需求。特别是在终端接入较多、应用需求较大的短距通信场景，相关技术更是面临新的挑战。在2024年中国无线电大会上，中国工程院院士邬贺铨提出，传统短距通信技术难以适应发展新需要，以星闪为代表的新一代无线短距通信发展正当时。
人工智能发展对时延、功耗、定位等提出新需求
记者：短距通信是通信技术的重要组成，澎湃而至的人工智能给传统短距通信带来了怎样的赋能，又提出了哪些挑战？
邬贺铨：从短距通信技术角度看，人工智能有助于提升通信效率与稳定性、助力实现智能化管理与控制、增强安全与隐私保护能力、推动应用创新与产业发展，从而赋能短距通信性能进一步提升。从应用场景看，人工智能将丰富短距通信应用场景，比如在智能家居场景实现语音控制和用户习惯学习等，在工业自动化场景增强智能监控、故障预测等，此外面向智能医疗与健康监测、智能交通与车联网、低空通感应用、物流配送等也有新的功能增强。
另一方面，人工智能也对短距通信提出了实时性、低时延、低功耗、协同性、精定位、稳定性等新需求。例如，空间智能在终端侧引入空间计算能力，需要通过短距通信实现与环境的交互，以精准定位实现对实物的控制。具身智能具有多模态通信和感知能力，拥有听觉、视觉、触觉等，需要兼容各种传感器和执行器，对带宽、容量、时延、稳定性、安全性、连续覆盖和多模态等提出较高要求。
面对人工智能提出的新需求新挑战，传统短距通信很难适应上述需求。包括蓝牙、Wi-Fi、UWB等在内的传统无线短距技术存在碎片化严重的问题，共用频段的机制导致干扰严重，频谱资源效率较低。传统短距通信技术也不适合数量较多终端同时接入的密集应用场景，为了避免多设备间干扰通常采用时分方法，然而这一方法需要高带宽才能确保精准低时延。此外，传统短距通信以通信功能为主，而新的应用需要通信、感知、定位三大功能相融合。
记者：面对上述需求和挑战，未来无线短距通信技术将呈现怎样的发展趋势？
邬贺铨：未来无线短距通信技术将呈现四大发展趋势。第一，高速率、高频效、低能耗。第二，从尽力而为到有质量保障。第三，通信、感知、定位相结合，实现三大功能综合最优。第四，从自我闭环到开放，对接各种应用生态。
作为新一代的无线短距通信方案，星闪具有显著的性能体验优势。第一，低时延，过去异步侦听、随机退避的方式存在10ms左右时延，现在通过同步短帧、集中调度将时延缩减到20μs。第二，精同步，过去采取不定周期的同步导频，同步时间大约1ms，现在短周期同步导频将时延缩减至1μs。第三，业务高并发，过去异步并发、邻道干扰，至多容纳5-10个业务流，现在多域同步、邻道正交，并发业务流增至200余个。第四，高可靠，过去只有“2个9”的可靠性，现在采用Polar码可靠性提升至“5个9”。第五，低功耗，过去100mW精准定位大概0.3米，现在10mW定位精度可达0.1米。
基于上述性能优势，星闪特别适合需要精同步、密集部署、高可靠性、低时延的应用场景，如车载环境的主动降噪、流媒体播放、无线投屏、后视镜播放等，工业环境的机械臂，以及交互式游戏等。此外，对于手机平板、路由器、家电、耳机、手表、手环的无线连接，星闪也能提供良好覆盖。
记者：星闪目前发展到什么阶段，您对星闪发展前景有何期待？
邬贺铨：以构建全场景智联能力为目标，星闪历经1.0、2.0、3.0共三代演进。其中，2020年2月至2020年9月为1.0阶段，主要内容是确定通信架构、实现SLA基础能力；2020年9月至2024年12月为2.0阶段，主要为打通端到端的竞争力，实现“通定感”一体融合；从2025年起将进入3.0阶段，这一阶段将实现全场景智能互联。
展望未来，无线短距通信市场前景广阔。目前全球Wi-Fi设备约200亿台，经济价值4万亿美元;预计到2029年，全球Wi-Fi客户端市场规模将接近200亿美元。2024年，全球蓝牙5.0市场大约50亿美元。2023年，全球短距通信芯片出货量是手机芯片的10倍，预计到2032年窄带和宽带短距芯片年出货量将分别达到70亿片和50亿片，总市场规模500亿美元。2024年10月，中国蜂窝物联网连接数是移动电话用户数的1.47倍，马斯克预计未来人形机器人数量将超过全球人口数。综上分析，全球无线短距通信市场空间巨大。
AI技术驱动与数字化转型需求交汇，推动通信、感知、定位和计算融合发展，5G-A/6G、NTN、低空通信、车联网、物联网及工业互联网促进了短距通信升级。可以说，星闪技术发展正当时。星闪作为无线通信技术的一支，以创新的技术面向未来需要，当然作为后来者，也需要各方支持形成生态、做强产业。
来源：国家无线电监测中心 |
