عصر جدید هوش

برای اینترنت اشیا (iot)، 6G از طریق نوآوری های تکنولوژیکی به یکپارچگی عمیق دنیای فیزیکی و دنیای مجازی دست می یابد و به نوع جدیدی از زیرساخت های دیجیتال تبدیل می شود که از تکامل iot به سمت هوشمندی همه-دامنه ها پشتیبانی می کند. بر اساس اجماع ITU در مورد عملکرد فناوری 6G و منطق تکامل فناوری 6G، می‌توانیم از شش سناریوی کاربردی اصلی برای تحلیل سیستماتیک ظرفیت توانمندسازی و چشم‌انداز توسعه 6G برای اینترنت اشیا شروع کنیم. نویسنده معتقد است که جهت گیری اینترنت اشیا در عصر 6G از سه جنبه ارتباط، تجربه و هوشمندی قابل بررسی است.

I. اتصال: تراکم و وسعت اینترنت اشیاء 6G بیشتر گسترش یافته است

از منظر اتصال، ارتباطات گسترده و اتصال همه جا منعکس کننده ارتقاء و ویژگی های جدید اتصال در عصر 6G است که تراکم و وسعت اتصال 6G را نشان می دهد. علاوه بر این، این دو سناریوی اصلی عمدتاً به طور خاص برای اینترنت اشیا طراحی شده‌اند.

1. ارتباطات گسترده: از اتصال موثر شبکه متراکم دستگاه های اینترنت اشیا پشتیبانی می کند

در عصر 6G، فناوری اتصالات عظیم دستگاه ها به موفقیت دست خواهد یافت. ITU پیشنهاد می کند که 6G باید به تراکم اتصال دستگاه 10(6) تا 10(8) در هر کیلومتر مربع برسد، یعنی 1 میلیون تا 100 میلیون اتصال دستگاه در هر کیلومتر مربع، که 10 تا 100 برابر بیشتر از 5G است. از منظر منطق تکامل فناوری، می‌توانیم پیش‌بینی کنیم که 6G مجموعه‌ای از فناوری‌های iot را از دوران 5G به ارث برده و توسعه می‌دهد، از جمله سری‌های RedCap و eRedCap از فناوری‌های سبک وزن 5G، و همچنین سری NB{16}IoT/LTE{17}}M از فناوری‌های LPWAN. مهمتر از آن، به کاربرد بالغ فن آوری های غیرفعال iot دست خواهد یافت. برای تحقق چشم انداز اتصال در مقیاس بزرگ. علاوه بر این، از نظر نویسنده، اینکه آیا 6G فناوری "Light 6G" را معرفی خواهد کرد که با قابلیت‌های eMBB و uRLLC 5G رقابت می‌کند، بهینه‌سازی بیشتر و جایگزینی پشتیبانی ارتباطی در سناریوهای موجود اینترنت اشیا، ممکن است به یک جهت مهم برای بحث تبدیل شود.

سناریوهای ارتباطی گسترده اساساً برای اینترنت اشیا (iot)- ساخته شده اند. از طریق تکامل فناوری، 6G طیف وسیع تری از الزامات برنامه iot را پوشش خواهد داد. در آینده، ممکن است{4}}استقرار حسگرها با تراکم بالا در شهرهای هوشمند وجود داشته باشد و تعداد زیادی از تجهیزات تولیدی در محیط‌های صنعتی باید به طور مؤثر درک شوند. همراه با درک همه جانبه ای که توسط اینترنت منفعل اشیا با هزینه های بسیار کم ایجاد می شود.

2. اتصال همه جا: از بین بردن "نقاط کور اتصال" در اینترنت اشیا

6G از طریق معماری شبکه زمینی{1} یکپارچه به پوشش جهانی یکپارچه دست می‌یابد و مشکلات اتصال دستگاه‌های اینترنت اشیا در مناطق دورافتاده را کاملاً حل می‌کند. شبکه یکپارچه فضایی 6G{4}}هوایی می‌تواند به یکپارچگی عمیق-فضایی (ماهواره‌های مدار بالا/مدار متوسط/مدار پایین)، فضایی{6}(نزدیک-فرودگاه/بالا-ارتفاع/کم{9}}شبکه‌ای در ارتفاع، از شبکه‌های بی‌سیم/ارتفاع زمینی{10}) دست یابد. فضای یکپارچه-هوا-شبکه زمینی که مناطق پرجمعیت را پوشش می‌دهد، و همچنین پوشش گسترده-منطقه سه-در مناطق دورافتاده، در دریا، در هوا و فضا. الزامات پوشش همه‌جای کل سطح و فضای سه‌بعدی را در تمام طول روز برآورده کنید و خدمات ارتباطی همه‌جا را به کاربران ارائه دهید. در میان آنها، تکامل فناوری IoT{18}}NTN کلید 6G برای دستیابی به اتصال همه جا خواهد بود. اولین نسخه استاندارد IoT{21}}NTN در مرحله 3GPP R17 تکمیل شد و در حال حاضر، بسیاری از تولیدکنندگان بر اساس این استاندارد به استفاده تجاری دست یافته اند. Iot{25}}ntn در حال تکامل مداوم است. در دوره 6G آینده، عملکردهای بیشتری خواهد داشت. خدمات یکپارچه هوا و فضا بالغ‌تر می‌شوند و دستگاه‌های اینترنت اشیا را قادر می‌سازند تا ارتباطات را در هر محیط جغرافیایی حفظ کنند و واقعاً به ارتباطات همه‌جانبه دست یابند. در همین حال، قابلیت همکاری یکی از قابلیت‌های فنی کلیدی 6G است که بر فراگیر بودن و شفافیت رابط‌های بی‌سیم تأکید می‌کند و ارتباط یکپارچه بین دستگاه‌های iot با استانداردهای فنی مختلف را ارتقا می‌دهد.

دوم تجربه: عملکرد نهایی شیوه جدیدی از تولید و زندگی را به ارمغان می آورد

می توان گفت که ارتباطات همهجانبه و{0}}ارتباطات با تأخیر بسیار{1}} قابل اعتماد، ابزارهای فنی هستند که از برنامه هایی پشتیبانی می کنند که به عملکرد ارتباطی بالاتری نیاز دارند و می توانند تجربیات بی سابقه ای را به ارمغان بیاورند.

ارتباطات فراگیر: گسترش "بعد تعامل" اینترنت اشیا

اگرچه ارتباطات همه جانبه عمدتاً برنامه‌های{0}سطح مصرف‌کننده را هدف قرار می‌دهد، دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) به عنوان پایانه‌های جمع‌آوری داده و تعامل، پشتیبانی اصلی را برای سناریوهایی مانند متاورس که در چند سال گذشته رایج بوده است. 6G را می‌توان به‌عنوان فناوری متولد شده برای متاورس در نظر گرفت. برخی از دستگاه‌های اینترنت اشیاء با کارایی بالا{3}} می‌توانند حرکات کاربر، اطلاعات محیطی و غیره را جمع‌آوری کنند و به همگام‌سازی{5} زمانی واقعی آواتارهای مجازی و ساخت مدل‌های دوقلوی دیجیتال در متاورس دست یابند. در متاورس صنعتی، داده‌های تولید جمع‌آوری‌شده توسط دستگاه‌های اینترنت اشیاء (iot) می‌توانند مدل‌های دوقلو دیجیتالی با دقت بالا{{7} تولید کنند و پایه‌ای داده برای اشکال‌زدایی مجازی و کنترل از راه دور فراهم کنند.

در همین حال، برخی از دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) با کارایی بالا می‌توانند داده‌های حسی چندگانه-مانند بینایی، شنوایی و لامسه را جمع‌آوری کنند و محتوای غنی را برای تجربه‌های فراگیر ارائه دهند. می‌توان گفت که سناریوهای ارتباطی همهجانبه اینترنت اشیا را از «انتقال داده» به «تجربه تعاملی» گسترش می‌دهند و دستگاه‌های اینترنت اشیا با کارایی بالا به پل ارتباطی بین دنیای فیزیکی و دنیای مجازی تبدیل می‌شوند. از طریق جمع‌آوری و انتقال داده‌های چندوجهی، پشتیبانی از داده‌های فیزیکی برای تجربه‌های همهجانبه، دستیابی به یکپارچگی عمیق مجازی و واقعی ارائه می‌شود.

2. ارتباط با تأخیر فوق العاده-پایین-: فعال کردن اینترنت اشیا با کارایی بالا-برای دستیابی واقعی به "پاسخ-در زمان واقعی"

ITU ایجاب می‌کند که تأخیر -تا-پایان 6G به 0.1 تا 1 میلی‌ثانیه کاهش یابد و قابلیت اطمینان به 1 تا 10 (-5) تا 1 تا 10 (-7) برسد. این نشانگر مستقیماً نیازهای حساس به تأخیر{14}}برنامه‌های iot مانند اتوماسیون صنعتی و پزشکی از راه دور را برآورده می‌کند، و همچنین پشتیبانی اصلی را برای{15}}نیازهای تأخیر بسیار پایین برنامه‌های سطح{17} مصرف‌کننده مانند Cloud XR، و همچنین برخی از کنترل زمان واقعی و عملیات مشترک ارائه می‌کند. در سناریوهای کاربردی هوش مصنوعی مانند هوش تجسم یافته، تقاضا برای تعامل در زمان واقعی ربات ها بسیار ضروری است. به عنوان مثال، ارتباطات خارجی به کانال‌های ارتباطی بی‌سیم قابل اعتماد برای پشتیبانی از همکاری، اجرای کار و بازخورد بین روبات‌ها نیاز دارد. قابلیت اطمینان فوق‌العاده بالا و ویژگی‌های تأخیر کم، تضمین کلیدی برای چنین برنامه‌هایی خواهد بود.

III. هوش: هوش مصنوعی به قابلیت اصلی اینترنت اشیا 6G تبدیل می شود

ادغام هوش مصنوعی و ارتباطات و همچنین ادغام ارتباطات و حس را می توان به عنوان جلوه هایی از ادغام عمیق 6G و AI در نظر گرفت. در زمینه اینترنت اشیا، تغییرات ایجاد شده توسط قابلیت های بومی هوش مصنوعی نیز قابل احساس است.

1. ادغام هوش مصنوعی و ارتباطات: وقف اینترنت اشیا با "مغز هوشمند"

6G عمیقاً قابلیت های هوش مصنوعی را در هسته شبکه ادغام می کند و از پردازش و یادگیری داده های توزیع شده پشتیبانی می کند. در حال حاضر، هوش مصنوعی لبه به کانون مهمی در حوزه اینترنت اشیا تبدیل شده است و این جهت به طور کامل در عصر 6G منعکس خواهد شد. دستگاه‌های Iot می‌توانند استنتاج مدل هوش مصنوعی را در گره‌های لبه انجام دهند و تنها داده‌های حیاتی را برای کاهش استفاده از پهنای باند انتقال می‌دهند. در همین حال، فناوری یادگیری فدرال ممکن است دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) را قادر سازد تا مدل‌های هوش مصنوعی را بدون اشتراک‌گذاری داده‌های خام به طور مشترک آموزش دهند و به طور موثر از حریم خصوصی داده‌ها محافظت کنند. این معماری به شدت با الزامات هوش تجسم یافته سازگار است. تکرار الگوریتم مدل پایانه های هوشمند تجسم یافته نیاز به پشتیبانی داده های چندوجهی دارد. قابلیت ترکیب هوش مصنوعی 6G می تواند به تعامل داده کارآمد بین ابر و ترمینال دست یابد و در عین حال امنیت داده ها را تضمین کند.

با تجزیه و تحلیل داده‌های عظیم تولید شده توسط دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) از طریق هوش مصنوعی لبه، می‌توان خرابی‌های دستگاه را از قبل پیش‌بینی کرد و تصمیمات مستقلی گرفت و به iot «مغز هوشمند» اعطا کرد و ارتقای آن را از «ادراک غیرفعال» به «تصمیم‌گیری{0}فعال» ارتقا داد. دستگاه‌های اینترنت اشیا (iot) دیگر صرفاً پایانه‌های جمع‌آوری داده نیستند، بلکه گره‌های هوشمند با قابلیت‌های تحلیلی و تصمیم‌گیری{2}} هستند. آنها می توانند به طور مستقل رفتارهای خود را در پاسخ به تغییرات محیطی و خواسته های کاربر تنظیم کنند و به "ارتباط هوشمندانه همه چیز" واقعی دست یابند.

2. ارتباطات و سنجش یکپارچه: افزایش قابلیت ادراک محیطی اینترنت اشیا

ادراک خود یک قابلیت مهم اینترنت اشیا است. فناوری ارتباطات و سنجش یکپارچه 6G دستگاه های اینترنت اشیاء (iot) را قادر می سازد که هم قابلیت ارتباط و هم قابلیت سنجش داشته باشند. با به اشتراک گذاشتن منابع سخت افزاری و منابع طیف، می تواند عملکردهای دوگانه را روی یک مجموعه واحد از تجهیزات رادیویی به دست آورد، به طور موثر هزینه تجهیزات را کاهش داده و استفاده از طیف را بهبود بخشد. فناوری یکپارچه ارتباطات و سنجش، بعد ادراک اینترنت اشیاء را گسترش می‌دهد، مرزهای عملکردی دستگاه‌ها را می‌شکند و عملی بودن و کارایی دستگاه‌ها را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهد.

بهبود قابلیت های ادراک، خود جزء مهمی از هوش مصنوعی است. بنابراین، ادغام ادراک و ارتباطات نیز می تواند تا حدی به عنوان جلوه ای از افزایش قابلیت های هوش مصنوعی بومی شبکه های 6G در نظر گرفته شود. از آنجایی که دو قابلیت ضروری اینترنت اشیا (iot)، ادراک و ارتباطات، که توسط قابلیت‌های هوش مصنوعی هدایت می‌شوند، به تصمیم‌گیری و تجزیه و تحلیل واقعی داده‌های synesthesia بیشتر می‌شوند و سطح هوش iot را بیشتر می‌کنند.

به طور خلاصه، اینترنت اشیا یک حوزه کاربردی اصلی در عصر 6G باقی مانده است. از طریق پیشرفت‌های فناوری در شش سناریو اصلی برنامه، 6G به طور جامع قابلیت‌های اتصال، تجربه کاربر و سطح هوشمندی اینترنت اشیاء را افزایش می‌دهد. از دیدگاه منطق تکامل فناوری، 6G فناوری اینترنت اشیاء 5G (iot) را به ارث خواهد برد و مسیرهای جدیدی را توسعه می دهد و گزینه های اتصال انعطاف پذیرتر و کارآمدتری را برای دستگاه های iot ارائه می دهد. در آینده، با بهبود تدریجی استانداردهای 6G و توسعه سریع صنعت، اینترنت اشیا وارد عصر جدیدی از همه-هوشمندی خواهد شد و پشتیبانی مهمی برای اقتصاد دیجیتال و تحول هوشمندانه جامعه فراهم می‌کند.