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1、6G6G 物聯網未來應用場景及物聯網未來應用場景及能力能力白皮書白皮書（20232023 年）年）中國移動通信中國移動通信研究院研究院前前言言本白皮書通過分析物聯網的發展狀況、面臨的挑戰、6G 物聯網的特點和研究現狀，進而提出 6G 物聯網的發展愿景。并通過分析覆蓋生活、生產和社會三大類應用領域的 6G 物聯網十二個典型應用場景，提煉核心能力要求，希望能夠為產業在研究和推進 6G 物聯網技術及應用時提供參考。本白皮書的版權歸中國移動所有，未經授權，任何單位或個人不得復制或拷貝本建議之部分或全部內容。中國移動6G 物聯網未來應用場景及能力白皮書（2023）1目目錄錄1.6G 物聯網發展概述.21

2、.1 物聯網的發展現狀及挑戰.21.2 6G 物聯網的概念和特點.31.3 6G 物聯網的發展愿景.52.6G 物聯網未來應用場景.62.1 智享生活.72.1.1 智慧健康.72.1.2 智慧家庭.82.1.3 智慧教育.92.1.4 智慧文旅.102.2 智賦生產.112.2.1 智慧工業.112.2.2 智慧建造.112.2.3 智慧能源.122.2.4 智慧農牧.132.3 智煥社會.142.3.1 智慧城市.142.3.2 智慧交通.152.3.3 智慧生態.162.3.4 智慧零售.173.6G 物聯網能力要求.183.1 6G 物聯網能力維度.183.2 6G 物聯網能力要求.2

3、03.2.1 感知.203.2.2 通信.213.2.3 算力.213.2.4 平臺.233.2.5 智能.233.2.6 應用.243.2.7 管理.253.2.8 安全.264.總結與展望.26縮略語列表.28參考文獻.29參編單位及人員.3321.1.6G6G 物聯網發展概述物聯網發展概述1.11.1 物聯網的發展現狀物聯網的發展現狀及及挑戰挑戰物聯網(Internet of Things,IoT)是通過感知設備，按照約定協議，連接物、人、系統和信息資源，實現對物理和虛擬世界的信息進行處理并作出反應的智能服務系統1。隨著社會與經濟的發展，生活、生產和社會各個領域對物聯網的需求逐漸加大，物

4、聯網已經廣泛服務于國計民生。迄今，移動通信技術不斷演進，移動運營商提供的蜂窩網絡具備廣闊的覆蓋和高質量的服務，成為了社會經濟數字化和信息化水平發展的重要推手，并為物聯網奠定了堅實的連接基礎。4G 提供的高數據速率、低延遲、高可靠性和廣泛可用性極大的支持了可穿戴設備、視頻監控、工廠 AGV 小車等物聯網應用。以Cat1、Cat4 為代表的移動物聯網技術為終端提供低成本連接能力，降低了物聯網的實施成本，支持智能抄表、共享單車、環境監測等場景。隨著 5G 時代的到來，物聯網也迎來了巨大的發展機遇。5G 主要面向 mMTC，uRLLC 和 eMBB 三大類場景，在窄帶物聯網廣覆蓋不斷完善的基礎上，5G

5、 物聯網進一步演進了 RedCap等物聯能力，更加突出了對大連接、高可靠、低時延等特性的支持。由此，物聯網實現了更大連接、更廣覆蓋和更優體驗，在家居、工業、能源、交通、城市管理等場景的應用初見成效，這些應用便利了人們的生活，提高了生活質量，降低了生產成本，提高了管理智能化和自動化程度，將萬物互聯帶入了生產、生活和社會的方方面面。隨著生產生活不斷向數字化和智能化邁進，更多的物有了聯網的需求，并衍生出更多的應用場景，這也為當下的物聯網帶來了諸多挑戰。在網絡吞吐量方面在網絡吞吐量方面，隨著聯網設備的增多和高帶寬業務的普及，全網數據吞吐量將呈現爆發式增長。據預測2，到 2030 年，網絡吞吐量將達到

6、5000EB/月，物聯網終端規模將達到5000 億，為現有網絡承載能力帶來了挑戰。在傳輸速率方面，在傳輸速率方面，隨著全息成像等需要實時傳輸大容量數據的物聯網應用的增多，當前物聯網的速率需要進一步提高。例如，實時精細的 3D 影像甚至需要 1Tb/s 的傳輸速率支持3。在通信時延在通信時延方面方面，5G 已經將時延降低至毫秒級，在遠程手術和遠程工業控制等極致場景下，3可能要求百微秒級的傳輸延遲，部分場景需要低于 50 微秒4。在網絡覆蓋方面在網絡覆蓋方面，未來 6G 物聯網有望面向高空、遠海以及地下深處提供連接，并克服由于多普勒效應帶來的通信信號失真影響。在功耗方面在功耗方面，許多物聯網設備分

7、布在廣泛的地理區域，且需要長時間運行，這給電池壽命和充電基礎設施帶來了挑戰，未來物聯網的發展需要注重能源效率和可持續性。在信息安全方面在信息安全方面，物聯網數據易受到網絡攻擊，導致數據泄露和未經授權的訪問等嚴重后果，信息安全日益重要。在能在能力融合方面力融合方面，現有的很多物聯網能力是相互獨立的，難以實現不同能力間的深度融合。例如，很多物聯網終端只具備基礎感知能力，缺少網絡傳輸或計算能力，導致無法應用于更豐富的場景中。綜上所述，為滿足未來應用的需求，物聯網技術將持續演進，確保各類業務的高效、安全和可持續發展。1.21.2 6G6G 物聯網的概念和物聯網的概念和特點特點6G6G 物聯網是以物聯網

8、是以 6G6G 網絡為通信基礎設施的物聯網網絡為通信基礎設施的物聯網。6G6G 為物聯網提供超高速為物聯網提供超高速、低時延低時延、多連接多連接、高能效高能效、智能化和安全的數據傳輸智能化和安全的數據傳輸，基于基于 6G6G 技術的深度賦能技術的深度賦能，物聯網端到端系統能夠實現更強大的智能和自主性，能夠實時精準感知環境、物聯網端到端系統能夠實現更強大的智能和自主性，能夠實時精準感知環境、做出智能決策并提供個性化的服務。做出智能決策并提供個性化的服務。6G 物聯網將融合下一代移動通信技術和物聯網技術，有望成為物聯網發展的下一個階段。中國移動提出未來 6G 需要具備即插即用、靈活按需部署和擴展、

9、提供按需服務、自治自演進、智慧內生和安全內生等重要特征，以滿足全社會的需求，并實現 6G 智能世界的構想。2022 年，中國移動發布了“三體四層五面”的 6G 架構總體設計（圖 1）。從空間、邏輯和功能三個維度呈現一個跨域、跨層、多維的 6G 網絡。在空間維度，除網絡本體外，新定義了管理編排體和數字孿生體，實現 6G 網絡從物理空間到數字空間的擴展。在邏輯維度，突出了 6G 架構在分層要素和能力上的豐富，并體現了跨域拉通、多域協同及融合發展的理念。在功能維度，增強傳統控制面、用戶面功能，并引入新的數據面、智能面和安全面，進一步強化了功能類別。未來 6G 的通信能力將實現大幅提升：一是通信速率更

10、高，特定場景下峰值速率為50Gbps、100Gbps和200Gbps5，甚至有望達到1Tbps6。二是頻譜效率和區域流量密度更高，頻譜效率可比 5G 高 1.5-3 倍，區域流量密4度可達到 30Mbps/平米和 50Mbps/平米。三是支持連接數更多、移動性更強，可滿足每平方公里 106-108個設備的接入規模，支持 500-1000km/h 的高移動性。四是時延更低，空口時延可低至 0.1-1 毫秒。五是網絡可靠性更高，空口的可靠性可達到 1-10-5至 1-10-7?；陟`活的網絡架構和強大的通信能力，6G 將進一步縮小現實世界與數字世界的鴻溝，極大的滿足人與人、人與物、人與環境之間的溝

11、通交互，提供不受時間空間限制的沉浸化交互體驗。圖 1.“三體四層五面”的 6G 總體架構6G 將在網絡特征、系統架構、網絡性能等方面帶來系統性變革，6G 物聯網則需要更加關注與感知感知、智能智能、控制控制、節能等方面的能力融合節能等方面的能力融合，以適應更加廣闊的場景，具體表現在：6G6G 物聯網將實現更精細化的多維感知。物聯網將實現更精細化的多維感知。6G 物聯網感知設備將利用多種傳感器和智能算法的集成應用，包括圖像識別、聲音識別、溫度感知、壓力感知、氣味感知、觸覺感知等，實現對感知對象不同形態、特征、變化方式的識別和理解。這包含至少兩個路徑，一是 6G 物聯網終端將具備更強的感知能力，甚至

12、包括極低功耗、極低成本的終端，例如具備溫濕度、振動等多種感知能力的無源標簽；二是通信和感知融合化，基于雷達的原理，利用通信信號實現對物體位置和速度的感知能力。6G6G 物聯網將具有更強的端側智能水平物聯網將具有更強的端側智能水平。人工智能技術將被大量應用于 6G 物聯網終端中，結合邊側計算和小樣本學習等技術，終端將具有更高的自我學習、自我認知能力來處理更大量的信息，進而實現智能資源分配、智能規劃和檢測、智能決策等功能，構筑 6G 物聯網強大的系統“末梢”，進而通過端邊云協同，實現算力資源、智能模型的高效編排和管理，適用于更多行業場景。56G6G 物聯網物聯網將追求極致低功耗將追求極致低功耗。6

13、G 物聯網支持終端通過環境能量采集的方式實現自供能，并利用空間射頻信號的反向散射通信將終端功耗降低至 10 微瓦左右，讓更多終端擺脫供電的限制。同時，考慮到環境受限，更多物聯網終端需要長時間運行，需要穩定維持在較低功耗水平。6G6G 物聯網將支持更微型化的終端形態。物聯網將支持更微型化的終端形態。未來物聯網設備將在更小的空間應用，滿足各類狹小空間應用的終端部署需求。物聯網微域通信將在人體內、物體內實現自組織網絡，并與外界通信。例如，在醫療保健領域，可植入的微型設備能幫助醫生實時監測患者的身體狀況。6G6G 物聯網將支持更多樣化的連接。物聯網將支持更多樣化的連接。通過融合多種異構網絡，例如：下一

14、代藍牙、下一代 Wi-Fi，以及具備“低時延、高可靠、抗干擾”特性的新型短距（端側直連通信）技術等等，6G 物聯網可以充分發揮不同網絡的優勢，實現更多設備的互聯互通，提高信息交互的質量和效率，為生活和生產帶來更多便利。未來，6G 物聯網將有望通過更豐富和更精準的感知能力、更廣的連接能力、更強的計算能力、更大的安全保障能力、更低的功耗等實現“空、天、地、?！比蛭锫?，在連接的基礎上，進一步讓物像人一樣可思考、可互動、可決策、可實施，推動全人類、全社會的數字化轉型，真正實現“萬物互聯”，并促進創新應用的發展，進而實現“萬物智聯”。1.31.3 6G6G 物聯網的物聯網的發展愿景發展愿景202020

15、20 年，中國移動提出年，中國移動提出“數字孿生、智慧泛在數字孿生、智慧泛在”的的 6G6G 愿景，愿景，6G6G 物聯網的物聯網的愿景是在愿景是在 6G6G 愿景的基礎上愿景的基礎上，進一步實現萬物智聯進一步實現萬物智聯。未來，6G 物聯網能夠建立萬事萬物的數字化映射，與現實世界的物體和場景進行精確的互動，更好地理解和預測物理世界的行為和變化，從而優化決策和操作，構建更加便捷、高效、安全和可持續的生態。6G 物聯網能夠支持智能設備和系統滲透到生活、生產和社會的方方面面，形成智慧的感知、通信、存儲、計算、控制、決策和應用，通過無處不在的智慧，優化資源利用、提高效率和響應能力。6G 物聯網能夠將

16、萬事萬物有機的連接起來，實現物與物之間的無縫通信和協同工作，通過物體、設備和場景的連接，可進行智能化的監測、控制和管理，進而創造更加智慧、高效和可持續的世界。6未來，6G 物聯網將面向生活、生產、社會等領域，進一步提升人民幸福感。在生活方面，在生活方面，隨著個人與家庭之間的互聯需求提升，一方面 6G 物聯網需要提供更先進的體征監測技術、更精細的數據分析和處理算法、更高可靠的數據傳輸和存儲能力，以支持人們的健康監測和管理需求，同時將支撐家庭互聯化，個人設備之間會形成更加智能化和緊密的聯系，提供更精準化、個性化、多樣化、沉浸式的娛樂教育與多媒體服務。在生產方面在生產方面，未來企業需要更高精度、更實

17、時的數據收集和處理能力，同時需要實現全鏈條自動化、智能協作等功能，6G 物聯網需要提供更快、更穩定的通信網絡、更高效的計算和儲存能力、更精準和多維度的感知技術和更先進的機器學習算法等技術支持。在社會方面在社會方面，面向智慧城市數字化、智能化、人性化等目標，6G 物聯網需實現更好的城市物聯網覆蓋、智慧交通系統、智能環保、智慧公共安全等能力，提供更高速度、更好的網絡容量、更可靠的數據安全保障等技術支撐。同時，6G 物聯網需具備更好的擴展性和兼容性，以積極應對城市快速發展的要求。2.2.6G6G 物聯網物聯網未來應用未來應用場景場景面向未來構筑全域物聯、全域智聯的可持續數字生態系統的發展目標，6G物

18、聯網將進一步構建智享生活、智賦生產、智煥社會三大類應用場景7，實現人民生活幸福感提升、行業生產全面自治和社會可持續發展。在智享生活領域，6G 物聯網將通過納米級感知、微域物聯、人工智能等技術，精準感知細胞、血管、器官等不同維度對象，實現人體健康狀態全生命周期管理?；谛滦蜔o源物聯網、融合定位、通感一體等技術，實現智慧家庭全連接，并結合 AR、VR 等技術，形成全新的教育和娛樂模式，提升生活幸福感。在智賦生產領域，6G 物聯網將通過多傳感融合、確定性傳輸等能力，解決現有行業老舊設備無法實現信息化改造的問題，實現行業全連接，并通過實時計算、實時交互等能力，結合行業知識模型，實現設備與設備之間可相互

19、理解、溝通和協作，助力行業實現“有人”到“無人”的轉變。在智煥社會領域，6G 物聯網將通過全域感知、通感融合、無源物聯等能力，實現社會數字化、智能化、平臺化，加速交通出行、城市治理的自組織、自運行、7自愈自治，提升社會整體生產效率，實現可持續發展。2.12.1 智享生活智享生活2.1.12.1.1 智慧智慧健康健康基于物聯網的環境感知網絡和傳感基礎設施，智慧健康可以為人們提供實時的、智能的、無處不在的醫療保健服務8。通過對人們的數據整合并結合 AI 算法，可提高個人健康醫療服務水平，實現精準化、個性化、感知化、實時化、多元化的健康管理9，及時發現潛在的健康問題。未來智慧健康將改變傳統醫療的監測

20、模式，不受時間地點限制，實現微創或無創的實時監測10。6G 物聯網為智慧健康帶來更大的價值和更多的可能性（如圖 2 所示）。無線腦機接口為用戶與醫療設備之間提供智能通信，結合 AI 算法建立完整的大腦活動人工神經模型，進行遠程感官信息傳輸，實時解讀人類的思想和行為，有望成為治療神經系統損傷和疾病的最直接途徑，同時提供嶄新的人與環境交互模式11?？梢灶A見，人與環境智能交互模式對時延和速率要求更高，其傳輸時延將小于 1 毫秒，用戶體驗速率將大于 10Gbps12。身體區域網絡數字孿生對人體進行數字建模和虛擬仿真，能夠更精準地實現對身體各部位數值化、實時化的監測13，可廣泛應用于醫療健康機構，提高急

21、診室利用率、降低操作成本、增強患者體驗并且有助于加速新藥和新型醫療器械的研發7。生物納米物聯網將納米材料與生物傳感元件組合，對人體進行高靈敏、高精度檢測，利用無線通信技術進行遠程監測和控制，對個體或組織的微小變化作出更早階段的預警，為醫療診斷提供更準確、及時的信息14。圖 2.智慧健康為了提供實時、智能、可靠、精確的智慧健康服務，6G 物聯網需要提供高速低時延通信，保證數據的實時遠程傳輸和反饋。智慧健康需要大量智能設備、醫療設備、醫生和用戶之間高效的協同工作，需要借助 6G 物聯網支持巨量設備8互聯和設備之間的能力分發，實現數據的自動采集、快速傳輸和智能處理。據測算，醫療場景下 6G 網絡的關

22、鍵性能指標為：下行峰值速率為 1670Gbit/s，上行峰值速率為 10Gbit/s，時延為 1 毫秒15。同時，智慧健康服務采集用戶的敏感數據，需要確保 6G 物聯網的數據安全不被外泄，其中數據加密傳輸、數據隱私保護、系統和終端設備安全防護必不可少，區塊鏈技術和量子通信技術有望成為6G 物聯網保障安全的關鍵16。2.1.22.1.2 智慧家庭智慧家庭隨著物聯網技術的深入發展，從冰箱、電視、洗衣機、熱水器等集成了傳感功能的家用電器，到照明、窗簾、安防等智慧控制系統，家庭環境中聯網設備數量不斷提升。家庭設備通過 6G 物聯網的感知、互聯、自動化控制和協同能力，可以實現高度定制化的全屋智能、智慧交

23、互，提供從生活體驗到安全環境的全方位自動化控制、監測、管理等多種功能（如圖 3 所示）。圖 3.6G 物聯網智慧家庭場景示意圖未來，6G 物聯網通感一體的能力可以實現對人行為感知和目標定位，進而實現老年人/兒童居家守護等，在智慧家庭中發揮重要作用。例如：利用無線網絡感知，對老人的摔倒等危險情況報警，當小孩爬到窗口陽臺上，自動開窗器自動關好窗戶，防止孩子墜落17。通過 6G 物聯網的感知和控制能力還可以實現家庭自動化，提供更加舒適便捷的居住環境。例如，在未來，每個家庭都將擁有24 小時工作的機器人管家。清晨起床后，機器人管家介紹當日天氣和日程，推薦定制化早餐，并協同智能廚房開始快速準備18。智能

24、衣柜會自動篩選出衣柜內適合的單品，并在試衣鏡上顯示出搭配效果，當服飾搭配被選定后，數據將自動傳輸至美妝鏡，自動展示妝容效果和步驟。此外，6G 物聯網極小體積、可清洗、9靈活可折疊的蜂窩無源標簽，可以貼在鑰匙、護照、手機等易失物品上，實現物品快速定位查找，這需要網絡支持數十至數百的標簽連接，以及數十米至百米內的室內通信19。對于智慧家庭場景而言，需要大量的物聯網終端互聯互通，確保信息得到有效傳遞，需要 6G 物聯網具備海量接入能力、大帶寬數據傳輸能力和低功耗能力，設備能夠支持長達 20 年的續航12，以更好的滿足智慧家庭未來的各類應用，提高整個智慧家庭系統的效率和可靠性。2.1.32.1.3 智

25、慧智慧教育教育6G 物聯網可實現身臨其境的沉浸式智慧教育，支持與虛擬對象進行互動，或在虛擬場景中探索和操作，提供更具參與感和互動性的學習體驗。在虛擬與現實全面交織，人類與機器全面連結，學校與社會全面互動下，最終實現在虛擬世界中開拓教學場所，創造一個完全平行于現實世界的在線數字教學空間，即實現教育元宇宙20。6G 物聯網將通過提供高速、低延遲的通信能力、強大的連接能力、智能感知和交互能力，使虛擬實驗室、3D 模型可視化、虛擬社交、個性化學習成為可能，實現跨越時間和空間的學習體驗。在未來的沉浸式教室中21，教學互動也不僅限于視頻、聲音等傳統媒介，通過 AI/ML 技術和 XR 技術，學生能夠在虛擬

26、實驗室中進行各種實驗操作，觀察反映過程和結果，更好理解科學原理的同時，降低了危險性和成本。在 3D 模型可視化場景中，利用 AR、VR 技術，學生可以觀察并操縱虛擬的三維模型，例如：人體解剖結構或復雜的分子結構等，幫助其更好的理解抽象的概念和復雜的體系。在虛擬社交場景中，學生可通過與等比例全息圖像構成的虛擬人物進行互動和情感交流，虛擬人物具備每秒 30 幀以上，30Gbits 每幀圖像的肉眼視網膜級別精度22，讓學生能更好的學習情緒管理、同理心、團隊合作等重要的社交和情感技能。在個性化學習場景中，通過對學生的學習數據、個性特征等信息進行精細化感知和數據分析，能夠形成個性化的學習內容反饋，使學生

27、獲得有針對性的指導和支持。為支持智慧教育的各類新應用，6G 物聯網需要提供更高的數據傳輸速率和更低的通信延遲，速率需達到 1Tbps 量級，延遲小于 1 毫秒23。還需要提供更廣10泛的設備連接和更大規模的數據傳輸，學生可以隨時隨地訪問各類學習資源。6G物聯網還需要支持精細化的感知能力和各類便捷的交互能力，例如，可以通過姿態、眼控、手勢、語音甚至腦機接口等方式來實現虛實交互，并且具備高效的數據處理和分析能力，為個性化學習提供支持。2.1.42.1.4 智慧文旅智慧文旅智慧文旅，即智慧文化旅游，圍繞當地自然景觀、歷史人物等特色文化資源，利用物聯網、大數據、云計算、人工智能等前沿技術，實現文化場館

28、與旅游景區全面智慧升級。隨著信息技術快速發展，5G 物聯網讓信息傳輸速度不再成為制約文旅產業智慧化發展的主要障礙，6G 物聯網則為智慧文旅的未來開辟出更多的想象空間，讓“書與遠方”觸手可及，助力打造“超越現實,身臨其境,移步換景,尋古問今”的文旅新業態。憑借超低時延、超高帶寬等優勢，6G 物聯網將推動 XR 技術進入全面沉浸化時代，擺脫線纜束縛11，實現用戶和環境的語音交互、手勢交互、頭部交互、眼球交互等復雜業務，讓場景體驗深化到具體感官，打造極致的文旅體驗。6G 物聯網賦能沉浸式展覽與演藝，可實現高清視頻與圖片內容海量、實時、高速傳輸，讓觀眾通過全景式的視、觸、聽、嗅覺交互體驗，“超越現實”

29、、“身臨其境”地沉浸在演出情景與藝術體驗之中，打造感官震撼與沉浸體驗的雙重享受。在未來，6G 物聯網可以賦能虛擬旅行，打開環球旅行“任意門”，打破旅行時間與空間的限制，讓“移步換景”“訪古問今”擁有無限可能，足不出戶即可感受川流不息的長江與奔涌澎湃的黃河。此外，6G 物聯網具備高傳輸速率和無縫組網的能力，可以實時追蹤藏品等館中物理實體的位置與狀態，實現博物館物理實體全生命周期的智慧化、數字化管理24。未來智慧文旅的核心在于打造真正的沉浸式用戶體驗。為實現 XR 沉浸式體驗，6G 物聯網需支持 16K 超清傳輸，具備 0.9Gbps 帶寬（壓縮比 1/400）、低于2.5 毫秒的空口時延和 Tb

30、ps 量級的數據速率，同時還要能識別多形態業務的數據流，滿足不同數據流的差異化網絡需求2526。此外，沉浸式業務與藏品精細化管理需要更豐富的環境感知信息，需要 6G 物聯網實現通信與感知深度融合。112.22.2 智賦生產智賦生產2.2.12.2.1 智慧智慧工業工業工業物聯網是通過工業資源的網絡互連、數據互通和系統互操作，實現制造原料的靈活配置、制造過程的按需執行、制造工藝的合理優化和制造環境的快速適應，達到資源的高效利用，從而構建服務驅動型的新工業生態體系27。6G 物聯網是未來工業物聯網發展的重要支撐，利用信息技術提升傳統工業的創新能力，賦能工業數字化轉型和智能化升級，實現智慧工業。6G

31、 物聯網使能的智慧工業可以通過無處不在的連接、通信以及計算資源，將工廠內的生產設備、操作人員、物料、環境及產品等連接起來，利用高精度高可靠的工業傳感器實時感知監測生產環境的各種參數，采集的數據通過 6G 網絡傳輸至云端平臺并被匯總和存儲，基于計算機模擬和實時仿真的技術手段，將實際工業運行行為建模到計算機系統中，構建工業數字孿生,形成工業全生命周期的虛實共生互操作、智能高效閉環的工業體系新范式，實現設備預測性維護、遠程監控、智能供應鏈等各種新型的工業智能化應用13。同時，結合人工智能技術，能夠進一步發現新的工業機理，優化方案和實現流程，優化資源利用和供應鏈管理，提高生產效率和產品質量。面向智慧工

32、業核心生產控制場景，業務對通信 QoS 要求較高，例如，生產線緊急處理的繼電控制器，對于傳輸時延和傳輸可靠性有極高要求，時延需要達到微秒級別，抖動需要達到穩定的百納秒級28，可靠性需達到 7 個 9，時鐘同步精度要求達到穩定的百納秒級，影像采集類業務需要更高帶寬支持，同時質量管控類業務對安全和隱私保護的要求很高，需防止敏感信息泄露和網絡攻擊，大規模的工業感知設備對高密度通信、實時互動、智能協作、低功耗等也提出了較高要求，異構的 DCS、PLC 等智能控制系統也對 6G 物聯網提出了高兼容性的能力要求。2.2.22.2.2 智慧建造智慧建造智慧建造是以人工智能為代表的新一代信息技術與先進建造技術

33、深度融合形成的工程建造創新模式，通過系統融合物聯網、大數據分析、智能算法等技術，實現知識驅動的工程全生命周期建造活動。6G 物聯網將深度賦能智慧建造應用12場景，助力形成建筑業高質量發展體系，優化產業結構，保障工程質量安全，大幅提升建筑工業化、數字化、智能化水平。6G 物聯網可以連接建筑工地上的“人機料法環”等關鍵要素的數據，例如:各種設備和工具實現實時遠程監控和管理，通過傳感器和攝像頭監測施工進度、工人安全以及設備的使用情況，從而提高工程效率，降低事故風險，優化資源分配；需要追蹤和管理建筑材料，提高供應鏈和可視化和透明度,需要跟蹤建筑材料的運輸、儲存和使用情況，提高庫存管理和材料的質量控制。

34、未來在建筑行業，建筑機器人應用將越來越廣泛，而且建筑材料的品類和數量將會越來越多。6G物聯網可以與建筑機器人及智能裝備深度融合，快速實現機器人及智能裝備的狀態數據接入、設備狀態遠程監測進行集中一體化監控，對告警與控制設備進行聯動，大大的提高建筑機器人及智能裝備的運維效率。6G 物聯網可以結合無人機（機群）及其測繪技術，為建筑行業提供更加科學的手段和可靠的數據。此外，利用 6G 物聯網的高速通信和低延遲特性，可以實現建筑安全監控系統的實時響應和預警。例如：通過將傳感器與消防系統、安防系統等集成，可以實時監測火災、煤氣泄漏等緊急情況，并迅速采取行動。智慧建造對 6G 物聯網的需求主要體現在大規?？?/p>

35、靠連接，支持邊緣計算的高速率、低延遲、大帶寬通信，結合低軌衛星提供的高精度定位、大場景語音通信以及融合應用等方面。同時，6G 物聯網需要具備強大的數據處理能力，支持海量傳感器數據、視頻流和建筑相關數據的實時處理、存儲和分析。此外，工程建筑涉及的數據通常具有一定的敏感性和機密性，6G 物聯網需要提供安全和隱私保護的能力，支持加密通信、身份認證和訪問控制等安全機制。2.2.32.2.3 智慧智慧能源能源智慧能源是一種面向煤礦、電力等能源系統的各類業務環節，綜合利用傳感器、網絡通信、人工智能等技術，通過全面感知、高效應變、靈活處理，協調能源生產、存儲、分配、利用等功能的智能化能源系統。未來，6G 物

36、聯網將廣泛賦能智慧煤礦、智慧電網中能源設備實時監測與維護、能源消費管理和新能源集成與優化等場景。在 6G 物聯網背景下，智慧能源在實現能源系統的智能化管理和優化、提高13能源利用效率和系統穩定性等方面具有巨大潛力。蜂窩無源物聯網能夠支持更多設備聯網，6G 網絡能夠進一步加強數據采集和分析的實時性，進而實現智能決策和精細化運營，降低能源損耗和運維、傳輸成本。以智慧煤礦為例，通過地壓、瓦斯、電力等環境監控節點能夠實時監控礦井中的各種參數，其中傳感器設備的數據傳輸頻次、通信頻次往往受限于供能裝置，然而，受限于礦山的地理位置及內部環境因素，設備電池更換及電線部署存在極大不便及安全隱患，同時，信號穿透損

37、耗也導致嚴重的通信覆蓋問題。未來蜂窩無源物聯網技術結合 6G 通信技術，可通過在礦山中或在移動礦車上部署基站，在車輛通行時同步給無源標簽進行充電并通信，通過采集環境能量有效延長設備的使用壽命，提高網絡通信能力。在智慧能源領域，6G 物聯網需要具備廣泛覆蓋、海量接入等能力，滿足能源設備大規模隨機間歇性接入能源網絡的需要。以電力為例，需要為大范圍電力用戶參與電網需求側響應提供基礎數據連接需求，為風光互補路燈、風光互補監測控制等提供幾乎不受地域范圍限制的數據連接。此外，為延長能源行業現場感知設備的使用時間，6G 物聯網感知終端需要具備環境能量自采集能力，其網絡能效需達到 5G 網絡的 10-1000

38、 倍。同時，在涉及能源設備運行參數等生產敏感信息的傳輸與交互應用中，6G 物聯網需要具備安全防護能力，保障能源領域終端安全、數據傳輸安全、網絡管理及平臺安全。2.2.42.2.4 智慧智慧農牧農牧智慧農牧是指通過連接和集成各種農牧設備、傳感器、數據平臺和決策支持系統，對農場和養殖場進行實時監測、管理和控制，提高農牧業的生產效率和生產質量，實現農牧業的自動化、智能化和可持續發展。在 6G 物聯網的使能下，農牧業能夠實現精準種植、農機自動化、農牧產品溯源和質量監測等創新應用場景，推動農牧業數字化轉型。6G 物聯網可以支持精準農業的實施29，如智能灌溉系統、精準施肥系統和作物生長預測模型，通過精確的

39、傳感器和數據分析，根據具體需求通過遠程控制的 UAV 自適應的為農作物提供適當的水和肥料，預測和預防病蟲害的發生。在農機自動化場景中，依托6G 物聯網可以實現農機自動控制和遠程操作，例如，通過傳感器和遠程控制系統，可以監測和控制農機的運行狀態，提高農業生產的效率和準確性。在農牧產14品溯源和質量監測場景中，未來蜂窩無源標簽將為農作物和牲畜的全生命周期提供準確、高效和可追溯的管理和控制手段。通過統一的數據編碼將農牧產品的關鍵信息記錄并保存，如：種植/養殖地點、品種、生長周期、生長條件等，進而追溯農牧產品的整個生產、加工和物流過程，保證信息的透明度和可信任度，確保農牧產品質量和安全性。在農牧業場景

40、中，大量的農機設備、傳感器等具備聯網需求，需要 6G 物聯網提供大規模的連接支持。高清監控視頻、傳感器數據等海量數據需要 6G 物聯網提供高帶寬和低延遲的網絡傳輸能力，并且具備高可靠性和安全性。同時，農牧業中的設備和傳感器通常分布在廣闊的地理空間，并且需要長時間運行，因此6G 物聯網需要支持低功耗的特性，以減少電池更換的頻率和維護成本，并支持50km 以上的長距離傳輸29。同時，6G 物聯網技術的普及將有助于降低農牧業生產成本和勞動成本，并提高生產的安全性。2.32.3 智煥社會智煥社會2.3.12.3.1 智慧智慧城市城市智慧城市是運用信息通信技術，有效整合各類城市管理系統，實現城市各系統間

41、信息資源共享和業務協同，推動城市管理和服務智慧化，提升城市運行管理和公共服務水平，提高城市居民幸福感和滿意度，實現可持續發展的一種創新型城市30。6G 物聯網能夠促進城市各部門之間的組織與協調，以進一步打通城市各系統間的信息孤島，實現更加智能化、立體化、精準化的城市治理。6G 物聯網能夠為智慧城市提供端到端的技術原動力，進一步支持數字孿生城市創建和運行，賦能應急搶險、社區管理、生態治理等場景。智慧應急可匯聚城市生命線安全風險、公共安全風險、生產安全風險和自然災害風險等監測數據，如：大氣污染、水文水利、地質災害、橋梁運行、消防隱患、交通情況、高危險企業運行情況等，進行模擬重現和分析復盤，為城市風

42、險防范提供有效的經驗指導。在社區治理方面，6G 物聯網可支持社區中海量多源異構時空數據的采、傳、算、用，實現全量數據歸集和資源共享，構建感知、認知于一體的社區治理三維數字孿生底座。在城市生態治理方面，6G 物聯網通感一體技術可利用運營商站15點、基于太赫茲的水分子吸收譜特性以及對化學信息的“指紋譜”特性，通過通信信號的變化來實現廣域、高精度和實時的降雨量、大氣濕度等氣候指標的測量、污染氣體排放監測以及空氣質量監測等17。面向城市復雜的自然環境、多樣化基礎設施和個性化應用場景的需求，6G物聯網需要具備多維度、精細化、智能化的實時感知能力，支持 0.1-10 Gbit/s/m2的流量密度31,提供

43、針對公共場所或建筑內設備的米級至厘米級定位32，需要具備全域網絡覆蓋能力和數據承載能力，需要具備極高的網絡傳輸速率和可靠性，以實現智慧城市不同系統之間的信息傳遞，以及未來數字孿生城市物理域和數字域之間的雙邊信息傳遞，進一步提升各業務環節的效率和準確性，實現城市的精細化管理。2.3.22.3.2 智慧交通智慧交通智慧交通是基于人工智能、大數據、數字孿生、物聯網等相關技術，利用實時交通數據及數據分析方法，實現交通系統的智能化監測和管理。隨著信息技術不斷創新突破與多模態交通出行工具持續升級，交通出行的目標和理念逐漸從“到達”向“快樂出行”轉變，6G 物聯網的賦能將進一步促進智慧交通向“智慧駕乘，全域

44、感知，互聯共享，自由出行”的方向演進。6G 物聯網可以為交通參與者提供更高速率、更可靠、更低時延、更廣覆蓋的通信服務，實現人、車、路、云之間高效、可靠的連接，支持自動駕駛汽車、交通系統全天候全域實時感知、數字孿生驅動下的交通管理與控制等智慧交通應用3334。同時，6G 物聯網能為車輛提供更精準的定位和導航服務35，包括超高頻定位、毫米波定位等，支持高精度自動駕駛、智能導航和位置感知應用。此外，6G 物聯網也可以通過在車輛附近部署邊緣計算節點和 AI 模型，實現更快速的數據處理和智能決策，減少對中心服務器的依賴，提高響應速度和隱私保護。未來，6G 物聯網技術將賦能更多樣、立體的超能交通（如圖 4

45、 所示），讓新型“海-陸-空-太空”多模態自由出行成為可能，全自動駕駛汽車、飛行汽車、?？諆捎蔑w行船、太空巴士、膠囊火車、水中巴士等自由出行方式將走進人們日常生活，真正實現即時的點對點、門到門的智慧出行36。6G 物聯網將支持智慧交通應用的創新發展，在交通管理方面提升信息互聯互通與管理的主觀能動性，在出行理念16方面將更加凸顯“出行及服務”體驗，從而實現交通事故減少、道路擁堵緩解、環境污染降低、出行更為便捷舒適的目標37。圖 4.超能交通體系構成36智慧交通對于 6G 物聯網的需求主要體現在超低時延、精準定位和全連接通信等方面。未來無人駕駛車輛最高時速將達百公里，相對速度可達 100-300k

46、m/h，為確保高速移動場景車輛行駛安全，需要 6G 物聯網支持 1 毫秒以下時延、百 Mbps至 Gbps 量級體驗速率，同時需要滿足交通終端始終達到厘米級的精準定位。此外，為滿足新型“海-陸-空-太空”多模態交通方式出行要求，6G 物聯網需支持超過 1000 km/h 移動速度，并需要 10GHz 以下的連續大帶寬頻率，用以保證無縫的地面覆蓋35。同時，6G 物聯網需打造集地面、衛星、海洋于一體的全連接通信世界，滿足多模態交通出行對沙漠、無人區、海洋等“盲區”信號覆蓋的要求。2.3.32.3.3 智慧生態智慧生態智慧生態基于環境治理、災害防護、長期環境檢測、生物多樣性維護等相關技術，旨在實現

47、對自然環境的智能化監測、管理和保護。智慧生態是綠色化與數字化的融合，以數字化促進綠色化、推動經濟社會發展全面綠色轉型。隨著全球環境問題日益突出，包括氣候變化、生物多樣性喪失和資源枯竭等，智慧生態成為保護地球生態系統的關鍵舉措。在智慧生態場景中，未來 6G 物聯網可以實現對環境污染、自然災害、生物入侵等問題的實時監測和預警，從而采取針對性的措施進行環境治理和保護。未來的 6G 物聯網將為智慧生態場景帶來巨大的價值。首先，6G 物聯網的高17速、低延遲通信能力將使得環境監測數據的采集、傳輸和分析更加高效和實時。通過多傳感融合、微瓦級功耗、極小尺寸等特性，可以實現對大規模的環境數據進行持續監測，包括

48、空氣質量、水質情況、土壤污染等，為環境治理和保護提供準確的數據支持。智慧生態可以利用 6G 物聯網的空天地海全覆蓋網絡進行無人區及海洋的遠程數據采集，支持偏遠地區的災害預防和土地的長期監測等；同時可以利用采集到的大量數據進行環境預測性維護、生物多樣性維護等。數字孿生通過 6G 信息通信技術對森林、海洋等生態環境進行數字建模和虛擬仿真，為生態治理全流程提供支撐。在未來智慧生態場景中，森林、海洋環境的海量數據采集和實時處理需要6G 物聯網提供大規模的連接支持以及大帶寬、低延遲的數據傳輸能力。對生態系統的全面監測和管理需要通過 6G 物聯網的空天地海全覆蓋網絡實現。大量傳感器需要部署在偏遠地區并長期

49、使用，需要 6G 物聯網設備具備超低功耗的特性。2.3.42.3.4 智慧智慧零售零售智慧零售是零售業數字化的顯性表現形式，其核心是數據驅動，是商品、會員、門店、品牌、營銷和訂單交付等數字化的集合（如圖 5 所示）。6G 物聯網將為智慧零售提供更高速率、更多連接、更廣覆蓋，以滿足在高度動態環境中的各類零售應用需求。圖 5.智慧零售的核心內涵6G 物聯網具備智能化、自主化和共享化的特征38,能為智慧零售注入新的動能。智能化體現在零售終端有更強的感知能力，支持實時交互，能夠實時處理多種類型的數據，具有更快的處理速度和更高層次的理解能力。自主化體現在對于無人值守的應用環境，零售終端具備極強的環境適應

50、能力和自我管理能力，可依18據現有環境進行自組織和自重構，主動處理終端故障、移動及迭代升級等動態變化，學習服務對象的個性化特征。例如，利用蜂窩無源物聯網，商店管理系統可根據與傳單相同的定價數據源與定價策略自動更新價格標簽，避免紙質價格標簽可能出現的與廣告傳單價格不符問題。該場景需要網絡支持海量終端接入，特定零售區域的蜂窩無源設備密度可能高達 50 個/m339。共享化體現在零售終端之間不僅能夠實現綜合資源的共享，包括數據、知識、算力、通信資源等，使智慧零售應用能及時處理更大規模的數據和更復雜的任務，還可以通過資源共享來增強物聯網的容錯性，使任務處理更加可靠。智慧零售對實時交互和邊緣計算能力有著

51、迫切需求。通過 6G 物聯網的高速低延遲傳輸，智慧零售可以實現設備、傳感器和系統之間的快速數據交換。通過了解用戶與 6G 設備、網絡資源、業務和應用的交互方式、時間、地帶和類型的模式和偏好，為用戶提供個性化用戶體驗。邊緣計算能夠減少零售數據傳輸延遲和帶寬占用，通過在邊緣設備上執行智能算法，實現即時的數據處理和智能決策。3.3.6G6G 物聯網能力物聯網能力要求要求3.13.1 6G6G 物聯網能力物聯網能力維度維度面向 6G 物聯網智享生活、智賦生產、智煥社會三類應用場景，未來 6G 物聯網將實現能力全面提升，不同層次、不同領域的能力互相融合、互相協同，面向不同場景提供個性化服務，滿足下一代物

52、聯網“敏捷、融合、協同、安全、極簡、共享”的 6S 特征要求40。6G 物聯網將在感知、通信、算力、平臺、智能、應用、管理和安全等八個維度構建基礎核心能力，并通過“全域融合、互相協同、按需組合”的方式實現能力的深度融合，支撐各類應用差異化需求，實現全場景賦能。感知感知方面方面將實現多維度、多領域、多粒度的感知能力，以太赫茲感知、無源傳感、環境能量采集等技術為核心，不斷探索融合傳感能力和新型感知方式。一是實現感知能力的升級，進一步提高感知精度和準確性；二是提高移動性和智能化，解決部署、供電等難題；三是增強融合感知能力，并實現感知能力泛在化。通信方面通信方面將實現超低功耗、超低成本、免維護等通信能

53、力。一是以新型 6G物聯網終端有望通過支持反向散射、環境能量采集、智能能耗管理等能力，進一19步降低或消除人工更換電池的維護成本，提高物聯網連接規模和普及率；二是以新型工業無線等為代表的技術有望滿足復雜環境下、嚴苛場景中物聯網交互的高可靠性要求；三是通過異構網絡融合，形成統一的、無縫銜接的網絡體系，實現對異構網絡資源和服務的優化整合。算力方面算力方面將通過實時計算、泛在智能算力、智能異構算法等能力，推動物聯網從“萬物互聯”向“萬物智聯”躍遷升級，未來 6G 物聯網的應用場景要求計算層具備更高的智能和更低的算力成本，并通過融合計算實現低時延、高可靠、高安全、低能耗，以滿足逐漸增長的節點數量以及異

54、構設備的計算需求。平臺平臺方面方面包括數據過濾、數據存儲、數據管理、信息模型等能力。一方面通過數據過濾、數據存儲、數據管理等可能，提高數據的利用效率和資源利用率、實現有效存儲、管理、查詢、分析和利用；另一方面通過數字孿生數據和模型，提供統一架構和語義統一解析，進一步支持萬物智聯。智能方面智能方面可以將不同領域的技術和智能相互關聯，從而實現物聯網應用更高效、更穩定、更智能的普及。智能主要包括領域模型、大模型等能力,實現 6G物聯網各系統的自優化、自愈、自治、自生，從而提升 6G 物聯網端到端智能水平。應用方面應用方面包括實時交互、虛擬化控制等能力，真正實現物聯網的智能化和個性化，支持智慧生活、智

55、慧城市、智慧工業、智慧醫療等各類應用場景的需求，將“數字世界”融入到“現實世界”中，實現物與物、物與人、人與人之間的實時交互，推動智慧社會的快速發展，實現人類社會的全面變革。管理方面，管理方面，6G 物聯網將不再局限于對網絡和終端的管理，而需要實現對 6G物聯網端到端系統的管理。通過輕量運維、分布自治、意圖感知等能力，可以實現對物聯網業務、系統、設備的智能化監控、運維和調度，結合智能算法和分布式計算技術，實現對網絡的自組織和自適應調節。安全方面安全方面基于區塊鏈、量子加密等新技術，結合安全規則、安全評價體系等管理制度對 6G 物聯網提供端到端的全域信息安全和隱私保護。能夠及時發現 6G物聯網應

56、用中的潛在風險因素，主動發現和掌握各環節中的薄弱環節，自主采取應對措施，建立泛在安全的物聯網生態環境。在上述八個能力維度的基礎上，6G6G 物聯網將進一步深化能力融合，能力融物聯網將進一步深化能力融合，能力融20合也是合也是 6G6G 物聯網區別于現有物聯網的關鍵特征物聯網區別于現有物聯網的關鍵特征。能力融合將進一步實現多層次、多技術、多設備、多業務的融合發展，實現全域數據打通全域數據打通、全域資源復用全域資源復用、全域全域技術協同、全域能力拉通技術協同、全域能力拉通，為 6G 物聯網創新發展注入新動能。例如，通過網絡資源的融合，能夠在不同網絡類型和資源之間實現協同共建和資源共享，擴大網絡覆蓋

57、范圍，提高通信質量和效率，實現物聯網的智能交互和泛在連接。未來，通過“感-通-算-智”多維度能力的融合，6G 物聯網將形成更多新的能力，構筑能量信息融合創新，支撐更加豐富的物聯網應用。3.23.2 6G6G 物聯網能力物聯網能力要求要求3.2.13.2.1 感知感知感知是物聯網的基石，它使得物聯網設備能夠獲取準確、實時的環境數據，并將其用于控制、交互和決策。6G 物聯網的感知能力需要具備高精度、微型化、集成化、無線化、無源化、智能化、全融合、泛在化等核心特征?！案呔雀呔?、微型化微型化、集成化集成化”的感知能力是的感知能力是 6G6G 物聯網的關鍵基礎物聯網的關鍵基礎。高精度感知的發展將主要

58、體現在傳感器敏感材料、傳感器加工工藝、匹配電路、識別算法等方面的迭代升級，以進一步提高感知精度和準確性。微型化要求未來傳感器體積進一步縮小到微納級別，滿足同體積下傳感器容納更多器件，釋放更多空間。集成化通過把多個功能不同的傳感元件集成在一起，提高系統功能密度?！盁o線化無線化、無源化無源化、智能化智能化”的感知能力是的感知能力是 6G6G 物聯網的重要方向物聯網的重要方向。無線化有利于未來傳感器快速部署，增強設備移動性，減少線纜占用空間。無源化可解決傳感器在部署、供電方面的痛點問題，自采能技術通過環境能量的采集和轉化實現“開源”，能量管理通過關閉空閑模塊、降低通信功耗等實現“節流”，二者并用可進

59、一步降低傳感設備能耗。智能化是指基于人工智能算法的感知，進一步支持 6G 物聯網的自主學習和演化，提高智能化程度?！叭诤?，泛在化全融合，泛在化”的感知能力是的感知能力是 6G6G 物聯網的內在要求。物聯網的內在要求。全融合是通過多源異構傳感能力的融合，實現數據綜合分析、整合和優化，獲得更準確、更可靠、更全面的感知結果。泛在化是利用通感一體技術實現無處不在的感知能力，解決傳感器在部署、功耗、維護方面的限制。例如：太赫茲通感一體通過從太赫茲無21線信號中提取特征和信息，可實現 Tbit/s 級鏈路傳輸速率和毫米級感知精度41。3.2.23.2.2 通信通信6G 物聯網的通信是指在第六代移動通信技

60、術的基礎上，應用于物聯網領域的通信方式和技術，旨在通過不同物聯網技術融合及能力組合，實現更低功耗、更低成本、更高速、更可靠、更確定、更安全、易部署、免維護的通信，以滿足生活、生產、社會三大領域各類場景的差異化需求?！傲愎牧愎?、低成本低成本、免維護免維護”是是 6G6G 物聯網實現泛在連接的基礎物聯網實現泛在連接的基礎。蜂窩無源物聯標簽可利用環境能量實現電能轉化，支撐標簽數據傳輸，其通信終端具備低功耗、低成本、長生命周期等特性。同時，蜂窩無源物聯網可實現密集組網，抑制設備互干擾，增強運維管理能力，進一步提升通信距離和傳輸可靠性，將成為構建萬物互聯的數字化底座，為產業應用帶來革命性變化?！案呖?/p>

61、靠高可靠、低時延低時延、確定性確定性”是是 6G6G 物聯網實現智能交互的核心物聯網實現智能交互的核心。為滿足未來復雜環境下物聯網交互的高可靠要求，6G 物聯網將進一步通過物理層、鏈路層、網絡層、應用層等技術突破，結合超短幀、語義通信、面向業務的資源預留、路徑規劃等技術，實現高可靠、低時延、確定性通信，逐步實現對傳統有線網絡的替換，實現全場景無線化、柔性化、靈活化。同時可通過對協議性能指標的精確控制，實現網絡過程的可預測性和穩定性，降低通信的隨機性?！岸嗑W融合多網融合、彈性擴容彈性擴容”是是 6G6G 物聯網實現一網多能物聯網實現一網多能、數據互通的關鍵數據互通的關鍵。多網融合是指將不同類型的

62、網絡（如傳統有線網絡、短距通信、非地面網絡等）進行整合，形成統一、無縫銜接網絡體系，使各種網絡資源和服務得到優化利用，提供更高效、更靈活、全域化的通信體驗。6G 物聯網將由傳統地面接入向空天地海全方位多維度接入轉變，將支持多種異構網絡融合，通過網絡資源管理和調度、網絡動態切換與優化、跨網絡管理等能力，以滿足復雜多樣的場景需求。3.2.33.2.3 算力算力未來物聯網終端和移動終端產生的實時數據將爆炸式增長，6G 物聯網對算力的需求將由大規模中心化算力部署向泛在分布式算力部署轉變，新型人工智能場景對低時延和低功耗計算需求強勁，因此，6G 物聯網應用場景要求算力滿足22高能效、低功耗、高隱私保護、

63、低時延的計算要求?！案吣苄Ц吣苄?、低功耗低功耗”的新型計算架構是實現的新型計算架構是實現 6G6G 物聯網泛在智能的關鍵物聯網泛在智能的關鍵。當前普遍采用的馮諾依曼計算架構，因計算功能和存儲功能分離，導致數據在CPU 和存儲器之間反復搬運，從而產生大量功耗和時延（即“存儲墻”和“功耗墻”問題），在人工智能等計算密集和訪存密集型場景下問題尤為突出。存算一體技術從材料、器件、計算范式、架構等方面進行革新，可使用存儲單元完成計算功能，實現存算零距離，大幅提升芯片算力和能效水平。存算一體正處于多技術路線探索階段，主要包含近存計算、存內處理以及存內計算三條技術路線（如圖 6 所示），其中存內計算可在完成

64、存儲功能的電路內同時實現計算功能，徹底消除馮氏架構瓶頸，真正實現“存算一體化”。目前，以 RRAM、MRAM、PRAM 為代表的新型存儲器具有非易失、與標準工藝兼容性好、可微縮性強等優點，被廣泛應用于存內計算研究，具有廣闊的應用前景。圖 6.廣義存算一體分類“低成本、強算力低成本、強算力”的集成電路新技術是實現的集成電路新技術是實現 6G6G 物聯網萬物智聯的核心物聯網萬物智聯的核心。Chiplet 技術將復雜的 SoC 芯片按照功能單元分解（如圖 7 所示），每個單元選擇最適合的工藝制程進行制造，通過先進封裝技術將各個單元高速互聯在一起，可提升系統集成度、降低芯片成本、提升集成規模、提高設計

65、效率。GAAFET 技術通過將 N 型和 P 型晶體管沿垂直方向堆疊的三維集成方式，可進一步改善電路性能和提升電路集成度?；谔蓟?、氮化鎵的第三代半導體材料具有高頻、高效、高功率、耐高壓、耐高溫、抗輻射等特性，可廣泛應用于新能源汽車、移動通信、能源互聯網等領域。而基于氧化鎵、銻化物、金剛石的第四代半導體材料，其體積更小、能耗更低、功能更強，能夠更好地運用在光電器件、電力電子器件中。新材料與新工藝將持續推動集成電路發展，有望實現摩爾定律的擴展和超越。23圖 7.Chiplet 封裝技術3.2.43.2.4 平臺平臺6G 物聯網平臺將成為匯聚海量物聯數據、承載各種 6G 物聯網業務的核心基礎設施

66、。6G 物聯網平臺不再只局限于將物聯網設備和軟件模塊進行結合，而是通過數字孿生數據和模型，提升流程管理效率、工具協調性等平臺能力?！案卟l高并發+大數據大數據”為為 6G6G 物聯網平臺物聯網平臺提供廣泛可靠的提供廣泛可靠的基礎基礎數據能力數據能力。6G 物聯網可實現每平方公里 1000 萬臺設備的超大規模連接，匯聚多重海量信息，創建更廣泛更豐富的環境來支撐決策優化。超大連接設備管理平臺提供海量設備接入、設備和平臺雙向消息通信、海量設備管理、遠程控制和監控、OTA 升級、設備聯動等能力。在 6G 物聯網平臺中，數據是核心資產和驅動力之一，平臺應具備強大的數據處理能力，能夠快速采集、存儲和處理來

67、自各類物聯網設備的海量數據。這些數據需要進行清洗、聚合和分析，以提取有價值的信息和洞察，并為決策和控制提供支持?！皵祿祿?模型模型”為為 6G6G 物聯網平臺提供面向物聯網平臺提供面向應用應用的的數字孿生核心數字孿生核心能力。能力。平臺是 6G 物聯網數字孿生數據和模型的綜合載體，通過對物理世界的設備和系統進行信息模型、機理模型等的構建，能夠為 6G 物聯網對象提供統一架構和語義統一解析，打破數據壁壘。同時，基于人工智能技術對對象的機理模型和數據驅動模型進行表征增強和學習調整，可實現對 6G 物聯網應用的實時監測、分析和管理，從而支持設備的遠程監控、故障診斷和預測性維護，為 6G 物聯網應用

68、提供更智能化的服務和決策支持。3.2.53.2.5 智能智能6G 物聯網具有智能化、自主化和共享化的特征。隨著物聯網的持續快速發24展以及百億連接的移動通信設備下海量數據的產生，物聯網場景逐步呈現計算邊緣化、連接泛在化、應用碎片化及終端智能化等趨勢，6G 物聯網設備需要智能地與外部交互，并在開放環境中持續學習、進化，以不斷滿足用戶個性化的需求38。新型計算范式、物聯網知識圖譜以及類腦智能是 6G 物聯網的核心使能技術。新型計算范式有助于實現功耗低、實時性強、個性化程度高的泛在智能。新型計算范式有助于實現功耗低、實時性強、個性化程度高的泛在智能。新型計算范式包含知識驅動學習、協作學習、持續學習、

69、小樣本學習、模型壓縮等算法，能夠在小樣本數據情況下快速完成模型構建，且模型具有可解釋性。同時，能夠在計算資源、存儲資源、能量受限物聯網設備上實現快速模型推理；能夠在數據分布、數據類別、外部環境等發生變化時，快速適應環境并實現模型更新調整，維持穩定的性能。知識圖譜有助于實現物聯網設備的智能思考、自主決策與智能協作。知識圖譜有助于實現物聯網設備的智能思考、自主決策與智能協作。知識圖譜提供了一種從海量數據中抽取結構化知識并利用圖分析進行關系挖掘的手段42。通過物聯網知識圖譜，可以對知識進行有效組織，為設備的智能協作提供一個共同的知識模型，從而實現設備之間知識共享和語義互通。關鍵核心技術包括知識圖譜自

70、動化構建、知識圖譜持續更新和知識圖譜可信性驗證。類腦智能有助于滿足類腦智能有助于滿足 6G6G 物聯網應用場景的端側推理和低功耗需求物聯網應用場景的端側推理和低功耗需求。類腦智能借鑒了生物神經網絡的功能機制和行為特點，通過構建新型神經元電路結構及適配的網絡算法，有望在終端實現感知、存儲、處理功能于一體,可實現更高效更低能耗的端側推理，進一步加強 6G 物聯網終端的智能化水平。3.2.63.2.6 應用應用6G 物聯網將基于 6G 網絡的超低時延、超廣連接和超高可靠的優勢，為各場景提供面向實時協同和人機交互的關鍵應用能力。應用需要具備實時的云控制能力。應用需要具備實時的云控制能力。6G 物聯網控

71、制系統未來將形成基于云計算的云控制技術架構，云控制旨在提供一種控制即服務（Control as a Service,CaaS）的開放體系架構，控制功能可泛在部署、靈活復用，在異構網絡下實現設備的即插即“控”?，F有控制系統與被控設備、控制系統內部軟件與硬件耦合緊密，阻礙控制系統向云控制演進。6G 物聯網的高性能網絡將助力實現基于開放硬件的控制系統解耦。首先是控制系統軟硬分離，基于通用硬件代替專用設備；25其次是控制功能虛擬化，通過可擴展的軟件對象實現控制能力；再根據被控設備業務需求和性能要求，分配軟硬件資源，實現優化配置和按需部署，最終構建新型的云控制體系，為用戶提供實時多元化的交互服務。應用需

72、要具備基于擴展現實的人機交互能力應用需要具備基于擴展現實的人機交互能力。與虛擬世界的交互方式決定了用戶體驗和信息獲取、決策的效率，未來 6G 物聯網與擴展現實結合將為用戶帶來全新的沉浸式人機交互體驗。6G 網絡的高速傳輸和低延遲能夠為用戶提供更快速、更流暢的數據傳輸和更真實的虛擬內容疊加，6G 的大容量能夠處理更多的數據和更復雜的虛擬場景，為人機交互提供更豐富、更復雜的虛擬元素和互動體驗。此外，6G 網絡的廣覆蓋性能夠提供穩定的連接，實現跨地域、跨場所的無縫人機交互體驗。通過 6G 網絡的高可靠性和安全性，基于擴展現實的人機交互能力可以在各行各業得到廣泛應用，包括教育、娛樂、醫療、工業等領域，

73、進一步推動了該能力的創新和普及，為用戶帶來更具真實性、靈活性的交互體驗。3.2.73.2.7 管理管理隨著 6G 物聯網“萬物智聯”的產業升級，海量終端接入，異構網絡復雜，業務差異化的特點對管理能力提出了新的需求，面向服務的全局業務質量保證和面向資源的全局資源掌控和最優化配置將成為 6G 物聯網管理的核心?！凹⒐泊婕⒐泊?，分布自治分布自治”是是 6G6G 物聯網物聯網管理管理的數據基礎的數據基礎。6G 網絡融合多種異構網絡，形成“一個 6G 基座+無數私有物聯網網絡域”的架構，需要全局監控網絡、設備、業務，動態調度資源。由于智能化通信資源分屬于不同的企業、運營商、第三方或個人等，不同歸屬的

74、數據融合難度大，敏感隱私數據安全要求高，需以通用指標集中化管理為基礎，將個性化精細管理下沉至業務現場，引入區塊鏈等分布式技術聯合各數據方建立去中心化網絡管理可信協作機制?！拜p量運維輕量運維，智慧內生智慧內生”是是 6G6G 物聯網物聯網管理管理的算法核心的算法核心。智能終端設備指數級增長，但物聯網邊緣側資源有限，亟需通過數據挖掘、降維等指標提取技術，語義通信等傳輸效率提升技術，蒸餾、剪枝等模型壓縮技術，降低存儲、傳輸、分析三方面的資源消耗，實現輕量級運維。同時將智能算法內嵌 6G 物聯網中，實現網絡運維的智慧內生，形成“故障發現-運維處理-算法迭代-故障預測-網絡自愈”的自治化管理閉環。26“

75、意圖感知意圖感知，人機交互人機交互”是是 6G6G 物聯網物聯網管理管理的服務關鍵的服務關鍵。對于智能算法未覆蓋的場景，管理中的故障排查和修復仍需部分人工干預，需要提供意圖解析等人機交互能力，實現人-機-數據快速聯動。通過數字孿生，ChatGPT 等技術實現人機交互智能化，提供跨域管理問題解答，自動化分析診斷依據展示，故障修復建議，實現專家經驗與智能算法融合，高效生成故障處置策略。3.2.83.2.8 安全安全6G 物聯網系統集成功能層級多，應用覆蓋廣，面向角色多樣化的特征使其對安全性有著更高標準、更復雜的需求，優異的網絡安全表現是 6G 物聯網系統的基礎。與此同時，海量物聯網應用場景均對網絡

76、安全和數據安全有著強烈需求。網絡安全網絡安全是是 6 6G G 物聯網物聯網實現萬物智聯的基礎保障實現萬物智聯的基礎保障。由于 6G 物聯網設備在未來將構成數以億計的子網絡，如此龐大的規模和諸多無法驗證的物聯網設備接入請求會給網絡安全帶來新的挑戰。鑒于此，量子通信、后量子加密等創新技術將成為維護 6G 物聯網安全的核心能力。量子通信技術利用量子態的糾纏、不確定性等性質實現信息的安全傳輸，并具有更大傳輸速率和更低時延43。后量子加密技術利用不依賴量子態特征的數學算法和密碼學原理，能確保系統不受量子計算機攻擊影響44。數據安全是數據安全是 6G6G 物聯網實現健康發展的重要前提物聯網實現健康發展的

77、重要前提。未來 6G 物聯網龐大的業務系統中將包含大量的個人隱私數據或行業敏感數據，一旦這些數據遭到泄露，將給個人健康、行業發展、政府運行帶來極大的負面影響。6G 物聯網數據安全的要求體現在數據的保密性、完整性和可用性等方面，并貫穿數據在采集、匯聚、傳輸、處理、使用等全生命周期的各個環節中。未來基于分布式賬本技術可以在海量設備之間完成更安全的資源同步、分配與認證服務，結合 AI 算法在邊緣節點的部署，可在降低時延的同時為 6G 物聯網帶來隱私性、安全性和可靠性的有力保障45。4.4.總結與展望總結與展望近年來，隨著物聯網終端的爆發式增長，物聯網將迎來規?；l展的窗口期27和新一輪生態布局的機遇

78、期，將為 6G 物聯網帶來廣闊的需求市場與發展空間。同時，隨著數字技術應用的不斷推進與更新，6G 物聯網將與人工智能、大數據、先進計算等新型信息技術交叉融合，實現感知、通信、算力、平臺、智能、應用、管理、安全等關鍵基礎能力，并進一步實現技術融合、資源融合、能力融合、系統融合、應用融合，夯實存算一體、通感一體、算力網絡、云網融合、異構系統融合，實現全域數據打通和全場景融合應用，真正實現由萬物互聯向萬物智聯的躍遷，實現智慧泛在的美好未來，使 6G 物聯網的愿景成為現實。6G 物聯網發展將包括三個方面：一是重點一是重點實現多維感知與泛在互聯。實現多維感知與泛在互聯?；谕ǜ幸惑w、蜂窩無源物聯網等技術

79、，實現對目標物體的定位、檢測、識別、連接等功能，將從支持人與人、人與物的連接，拓展到支持物物間的高效互聯，構建智能全連接世界；二是重點二是重點實現智慧內生與安全內生實現智慧內生與安全內生?；?AI、移動算力網絡、確定性網絡等技術實現網絡性能躍升，實現感通算等多能力融合，支持各類智能化服務，并通過構建內生安全機制、增強設備安全能力協同等，有效提升網絡安全與數字安全；三是重點三是重點實現全域實現全域無縫網絡無縫網絡覆蓋。覆蓋。借助 6G 所構建的全球無縫覆蓋空天地一體化網絡，通過星地一體融合組網，能夠消除移動通信覆蓋盲點，為6G 物聯網提供更加普遍的服務能力，助力物聯網業務快速發展。6G 物聯網

80、的發展將在智享生活、智賦生產、智煥社會三個領域催生新的應用場景，包括人體健康監測、全息交互、多模態出行等，將為用戶提供更加極致和豐富的業務體驗。新需求、新場景和新技術的出現，對 6G 物聯網在感知、通信、算力、平臺、智能、應用、管理和安全等多維度提出了新的能力要求，也為6G 物聯網技術的革新帶來了新的驅動力。中國移動將持續踐行“創新驅動發展”的理念，不斷尋求新的突破點，提升自主創新能力，通過推動標準發展、開展技術攻關和構筑產業生態等方式，確立面向未來的核心競爭優勢，推進 6G 物聯網發展。本白皮書結合 6G 物聯網典型應用場景，提煉 6G 物聯網的核心能力要求，希望繼續匯聚產學研用各方智慧與力

81、量，加快推進 6G 物聯網技術研究、標準制定與產業落地，為 6G 物聯網技術發展與產業成熟貢獻力量。28縮略語列表縮略語列表縮略語英文全名中文解釋3DThree Dimensional三維4GThe Fourth-Generation Mobile Communications第四代移動通信5GThe Fifth-Generation Mobile Communications第五代移動通信6GThe Sixth-Generation Mobile Communications第六代移動通信AGVAutomated Guided Vehicle自動導引運輸車AIArtificial Intel

82、ligence人工智能ARAugmented Reality增強現實Cat1Category 1終端等級1Cat4Category 4終端等級4ChatGPTChat Generative Pre-trained Transformer聊天生成型預訓練變換模型CPUCentral Processing Unit中央處理器DCSDistributed Control System分布式控制系統eMBBenhanced Mobile Broadband增強移動寬帶GAAFETGate-all-around Field Effect Transistor環繞柵極場效應晶體管IoTInternet o

83、f Things物聯網MLMachine Learning機器學習mMTCmassive Machine Type Communication海量機器類通信MRAMMagneto-resistive Random Access Memory磁阻隨機存取存儲器OTAOver The Air空中下載技術PLCProgrammable Logic Controller可編程邏輯控制器PRAMPhase-Change Random Access Memory相變隨機存取存儲器QoSQuality of Service業務質量RedCapReduced Capability輕量能力RRAMResisti

84、ve Random Access Memory非揮發性阻抗存儲器SoCSystem on Chip系統級芯片UAVUnmanned Aerial Vehicle無人飛行器uRLLCultra Reliable and Low Latency Communication超高可靠性低延遲通信VRVirtual Reality虛擬現實Wi-FiWireless fidelity無線保真XRExtended Reality擴展現實29參考文獻參考文獻1 GB/T 33745-2017 物聯網 術語2 D.C.Nguyen,M.Ding,P.N.Pathirana,A.Seneviratne,J.Li,

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