未来无限，创造“无线”未来

文/吴柯

吴柯，加拿大皇家科学院和工程院两院院士，IEEE会士，加拿大蒙特利尔大学工学院电气工程系终身教授

我来自加拿大，担任IEEE国际微波理论与技术协会主席和NSERC华为未来无线技术研究主席。今天我们主要讨论“无线”的未来，这是非常热的话题。如今，全球高科技的研发趋势是非常令人鼓舞的。过去十年，研发投入不断攀升，主要研发项目受到四大因素驱动：第一来自全球趋势，无论是市场趋势还是生活方式趋势，各种各样的趋势都加大了人们在高科技领域投资的兴趣；第二来自中国，中国对半导体行业有浓厚的兴趣，进行了大量投资，包括政府投资，半导体行业已经成为投资的热点；第三来自一些颠覆性的技术进步，例如，几年前石墨烯就吸引了大量政府投资，尤其是来自英国的投资。无论是对英国还是对欧洲，石墨烯都是非常热门的研究课题；第四来自无处不在的连接，这是受到物联网的推动，实现随时随地的连接。

全球电子行业也是方兴未艾，因为我是电子领域的工程师和科学家，不仅仅看传统的电子工程学，也看当前的技术领域，其实每一个人都能看到虚拟现实、增强现实的发展与应用，这已经成为热点话题。人工智能更是非常火，几乎是每个人挂在嘴边的热门词汇。

5G：超越通信

我们经常讲广泛的覆盖率、区域的覆盖率、全球的覆盖率以及不同的网速，网速的不同也就决定了无线网的类别不同，现在我们讲的5G，在5G之前的2G、3G、4G，都是以网速定义的。物联网就是关于连接的，这将会颠覆我们未来的生活。现在我们经常会讲手机，尤其会谈智能手机，但是当前的手机还称不上智能手机，只能算是移动通信浏览设备，未来真正的智能手机将会帮助大家拥有一个非常得力的个人助手。如果突发心脏病，智能手机将会马上告诉系统并帮你呼叫急救。现在5G近在眼前，5G网络不仅仅局限于通信，还覆盖广泛的系统，新一代无形系统，这样的系统可以帮我们实现全球覆盖。

5G对我们来说意味着什么？不仅仅是通信，是超越通信的，打造新一代的无线网络，包括传感等。5G一共有三大参数，或者三个核心指标。首先就是性能指标，主要讲宽带系统，必须要高速。5G也需要帮助我们实现新一代的连接，即连接一切。连接已经像空气、水一样宝贵，这样的资源非常珍惜，所以效率至关重要。

效率：推动智能

如果我们的手机可以实现5G，达到如此高速，就会消耗很多能量，手机可能很快就没电了，所以我们要提高能效，因此要来讲一下各种效率。较低的延迟就意味着需要做更快的决策，决策将会超越通信，再加上一些传感系统，可以帮助系统变得更加智能。连接效率即怎样更加有效地连接，怎样让数据高效沟通和转换，包括打包效率以及存储效率。在人机界面，安全效率也是非常重要的，因为会涉及我们怎样更加安全地使用数据。当然还有智能效率，因为智能将会成为我们无线通信网络的另一个关键参数。这也是为什么我认为5G网络本身是超越通信的。我们讲到无线通信一般要涵盖以下几个因素：第一是数据通信；第二是无线参数传感，比如远程传感、远程图像传感等；第三就是无线供电。

再来看一下无线连接以及多功能应用，基于刚才这些参数我们将会拥有大量的功能。当前所使用的功能非常有限，只使用了数据沟通和数据通信。但是在未来十年，将会有大量的功能和应用，多功能系统将会成为现实，会帮助我们更好地去使用无线网，如无人驾驶。智能城市将会成为下一代新的政府规划图景，我们要去思考在整个城市中建立起真正的无线智能系统，还要包括个人应用，例如可穿戴设备、治疗医疗设备、治疗医疗体系等，这些都将成为智能无线系统的应用潜力所在。

人工智能：“软硬”兼施

随着无线网络基础设施不断完善，将会带来无限的可能。若要梦想成真，我们要基于基本的科学事实和基本的科学进步，不同的流程和不同的技术，需要进行基础设施升级。现在我们经常讲人工智能，主要是在谈软件人工智能，但实际上基于软件的人工智能发展还是过慢了。如果需要进行真正高速、低延迟的利用，我们还可以推动基于硬件的人工智能。在这方面我们需要不断协力合作，我相信这个领域将会成为非常重要的研究新方向。

我们经常讲5G，还在讲B5G以及Wi-Fi机，这也是新一代的Wi-Fi，此外我们还会讲5G的未来6G，相信我们的未来将会是丰富多彩的。智能物联网其实会涵盖连接性、多样性、互操作性。基于软件的人工智能主要关于智能运营、数据挖掘以及分析，而多功能将会把不同的无线设备整合起来，包括可以帮助我们更好地进行无线通信和无线供电。最后一个目标就是实现基于硬件的人工智能，这将会成为重要的推动剂，尤其是在未来50—100年当中重要的目标。

其实一个新的技术产生，在开始阶段非常新颖，在整个发展过程中逐渐成为主流，随着时间的推移会被越来越多的人采纳，但是当达到了峰值后就会逐渐开始下降，人们的热情也会开始冷却。出现冷却，其实已经是到了比较稳定的工业应用的阶段了，我们希望无线技术也会经历这样的周期。新一代无线系统，以及无线网络经济都是要受到无线网络发展技术影响的，希望大家都可以加入到无线网络经济发展推动的过程当中！