黄宇红：影响未来信息通信的十大跨界创新方向

影响未来信息通信发展的十大跨界创新方向 清华大学—中国移动联合研究院 中国移动研究院院长黄宇红 目录 CONTENTS 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 01中国移动研究院简介 02 信息通信发展跨界创新方向 中国移动研究院——中国移动科技创新的核心力量从5G到6G——“连接”未来 愿景 1 清华大学——中国移动联合研究院 做信息服务科技创新引擎 ①技术创新与产业引领 ②企业与行业高端智库 ③关键平台与能力研发 ①国家创新平台 ②试制验证平台 ③协同创新平台 ④成果转化平台 能力 ⑤国际交流平台 ①国家战略科技力量的主力军 ②企业科技创新的主力军 ①技术创新优势|创新链 ②产业整合优势|产业链 ③人才汇聚优势|人才链 ④合作生态优势|生态链 5 ①确保5G高质量发展 ②推进算力网络创新突破 6 ③支持智慧中台能力领先 ④支撑CHBNGV核心能力锻造 ⑤向国家级高端智库迈进 9 ⑥突破科技前沿创新引领 主力军 定位 平台 优势 2 3 4 任务 ①通信网络技术研究与产业引领能力②算力网络技术研究与产业引领能力③行业专网方案和产品能力④人工智能技术研究与产品开发能力 ⑤安全技术研究与产品能力⑥新业务研究与产品能力⑦技术与产品测评能力⑧技术中台建设和运营能力⑨智库研究与平台能力 中国移动研究院在我国移动通信跨越式发展中发挥了重要作用从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 6G 中国移动研究院20年发展史，正是支撑中国移动通信产业实现跨越式发展的20年 从主导到卓越 荣获特等奖 等国家重大奖项 … TD-LTE特等奖TD-S一等奖专利金奖 从主流到主导5G 标准化影响力25 24 21 1313 牵头3GPPR18项目数 9 8 7 5 15 全球运营商第一阵营20 国际标准文稿2.1万余篇10 从边缘到主流4G 牵头5G国际标准项目170多个担任国际组织领导职务近50个 5 0 中国移动华为高通诺基亚三星爱立信大唐中国电信 研究院年度申请国内专利数 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 从无到有3G 专利实力领先 2G 申请国内专利超1万件海外国家专利超1千件 2000年 2007年 2012年 2018年 2021年 获得运营商首个专利金奖 0 2345678910111213141516171819202122 从1G到5G，助力我国移动通信实现跨越式发展面向未来，6G将追求卓越发展 主导建设 多个国家级平台 新一代移动信息通信技术国家工程研究中心 … 智慧网络国家新一代人工智能开放创新平台 目录 CONTENTS 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 01中国移动研究院简介 02信息通信发展跨界创新方向 跨领域、跨学科的泛信息技术将在6G中发挥巨大催化作用 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 数字孪生智慧泛在元宇宙 DICT融合超高带宽确定性时延 十大跨界创新方向将全面影响未来信息通信发展 新范式 新组网新设施 商业模式基础设施 新节能 新安全 新材料新仿生 网络低功耗低成本高安全易部署 管 端 云 6G机遇与挑战 基建 算力 范式 安全 低碳 新算力 新终端 新感知 关键使能 支撑保障 基础科学 1月01 新感知——全面智能地感知物理世界 通信感知一体化 感知技术是数智化的数据底座 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 共享频谱、共享硬件挑战： •一体化基础理论 •一体化信号处理 •一体化硬件设计 无源传感 智能微系统 智能感知 数字孪生人 三维异质异构集成 挑战： •高集成度 •模块间耦合协同 •鲁棒性、可靠性 语义理解；自主/协同学习、决策和执行 挑战： •小样本学习 •用户需求学习 •上下文关联理解 人体体征、情感与意识感知 挑战： •分子通信 •孪生体建模 •隐私计算 •可视化 环境微能量采集供能 挑战： •能量转换效率 •低压储能 •材料 1月02 新终端——新型的人机交互形态 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 关键技术：动态计算、三维显示、光学加密、压缩编码 体验挑战：交互自然度、真实感、沉浸感、同步性 技术挑战：压缩、超高带宽低时延传输、多级计算、强安全 实现柔性可穿戴设备，提供沉浸式体验 柔性终端 全息终端 柔性显示器 印刷RFID 有机发光二极管 电子皮肤 薄膜太阳能电池板 技术挑战：力学问题 电子封装 从视觉、听觉、触觉等多维度提供沉浸式体验 1月03 新算力——赋能高效安全的海量数据处理 日益增长的信息处理需求驱动计算技术和产业变革 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 量子计算 光计算 存算一体 全光运算系统：光学处理器、光学数据传输/接收器、光学存储器 挑战： •光学器件与材料成熟度低 存算一体在存储资源中嵌入计算，克服“存储墙”“功耗墙”问题 挑战： •通用存算一体架构 •忆阻器存算一体芯片 •软件工具链 量子计算机、量子模拟、量子算法、量子云计算、量子机器学习 挑战： 模化 •量子计算机小型化、集成化、规 •算法普适化 1月04 新安全——构建未来网络的内生安全体系 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 传统补丁式、外挂式的安全防御体系亟待升级，实现从“网络安全”到“安全网络”的变革 量子安全通信 基于量子不可克隆、量子纠缠等量子效应，实现量子密钥分发 挑战： •量子存储 •抵抗量子攻击的密码算法 可信内生安全 智能认证 基于生物和设备特征的统一数字身份认证技术 挑战： •多生物特征融合 •多认证因素结合 •持续评估及认证 网络风险的不确定性安全信任的确定性 网络被动防护主动自免疫安全挑战： •零信任安全架构 •通信网深度融合 1月05 新低碳——助力“双碳”目标实现 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 零瓦特@零比特 信息处理需求的增长为“双碳”目标的实现带来巨大压力，需寻求节能降碳新突破提升空口传输效率 提升射频器件效率 深度休眠以降低基站能耗 可见光照明与通信、无线电采能等融合 太阳能/风能 绿色新能源 生物质能/氢能 新能源耦合与系统集成 智慧能源网：通信网与能源网融合 挑战：储能，组件制备、关键装备及成套工艺 挑战：新材料成本、生产工艺、供应链自主度 1月06 新材料——未来信息网络发展的基础 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 更高频段、更低能耗的信息通信网络发展趋势驱动新材料变革 新芯片材料 新天线材料新光纤材料 碳纳米管体积更小，韧性更高，导电更强，电信号传输时延更短，热导率高，能耗低 挑战： •大规模高纯度制造 •场效应晶体管制备 空心反谐振光纤可降低光通信时延1/3，大幅提高光放大距离和光系统容量 挑战： •导光机制 •带宽极限、损耗极限 纳米打印天线可制备柔性天线，实现可穿戴通信系统 挑战： •打印电子墨水 •高分子纳米复合材料 1月07 新仿生——将生物技术与信息技术融合 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 脑科学和材料学的发展，为信息通信领域的仿生技术带来新方向和新突破 计算新范式 类脑计算 原理：采用符合生物学特性的神经元和突触模型，计算中传输神经脉冲信号，计算效率更高 挑战：专用芯片、核心器件材料缺乏复杂度极高；千亿级神经元协同 超高密度存储 DNA存储 原理：聚合酶链式反应，记录/读取DNA长链各片段上碱基序列挑战：读取速率低； 制作/读取成本高 1月08 新组网——开放柔性积木式“连接+算力+能力”网络 网络无所不达、算力无所不在、智力无所不及 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 网络、终端及不同功能之间快速、鲁棒、泛在的连接 即插即用连接 按需激活、组合、编排和配置各类型“服务” 积木式功能 多模态网络 以“网络之网络”方式，为多元化应用网络模态提供计算、存储、通信等自定义基线技术及资源，实现网络技术发展的范式革命 挑战： •需持续凝聚产业共识，联合进行多领域融合创新，构建全新的技术体系； •依托标准化、开源组织，产业联盟等突破封闭生态，重塑产业格局 09新设施——通信与公共基础设施融合一体 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 信息基础设施与公共基础设施协同建设、融合发展已成趋势 信息基础设施 市政公用基础设施 路、灯、水、电、气管网 楼宇基础设施 照明通信、透明共形天线、墙体超表面 挑战：新技术、新政策、新模式和新业态的全面创新 10新范式——创新的产业模式与商业模式 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 未来移动通信将涉及更多跨界领域和交叉学科，新的产业模式和商业模式不断涌现 产业研发新范式 生态发展新范式信息服务新范式 开源社区能力开放网络众筹标准化协同 开源社区协同 微服务架构云化 社区服务 技术研发低门槛 “连接+算力+能力”一体化任务式服务 挑战：技术创新、组织协同、标准制定、产业政策 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 扫码下载 从5G到6G——“连接”未来 清华大学——中国移动联合研究院 谢谢观看 中国移动研究院中移智库