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1、6G6G 物联网未来应用场景及物联网未来应用场景及能力能力白皮书白皮书(20232023 年)年)中国移动通信中国移动通信研究院研究院前前言言本白皮书通过分析物联网的发展状况、面临的挑战、6G 物联网的特点和研究现状,进而提出 6G 物联网的发展愿景。并通过分析覆盖生活、生产和社会三大类应用领域的 6G 物联网十二个典型应用场景,提炼核心能力要求,希望能够为产业在研究和推进 6G 物联网技术及应用时提供参考。本白皮书的版权归中国移动所有,未经授权,任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。中国移动6G 物联网未来应用场景及能力白皮书(2023)1目目录录1.6G 物联网发展概述.21
2、.1 物联网的发展现状及挑战.21.2 6G 物联网的概念和特点.31.3 6G 物联网的发展愿景.52.6G 物联网未来应用场景.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 智赋生产.112.2.1 智慧工业.112.2.2 智慧建造.112.2.3 智慧能源.122.2.4 智慧农牧.132.3 智焕社会.142.3.1 智慧城市.142.3.2 智慧交通.152.3.3 智慧生态.162.3.4 智慧零售.173.6G 物联网能力要求.183.1 6G 物联网能力维度.183.2 6G 物联网能力要求.2
3、03.2.1 感知.203.2.2 通信.213.2.3 算力.213.2.4 平台.233.2.5 智能.233.2.6 应用.243.2.7 管理.253.2.8 安全.264.总结与展望.26缩略语列表.28参考文献.29参编单位及人员.3321.1.6G6G 物联网发展概述物联网发展概述1.11.1 物联网的发展现状物联网的发展现状及及挑战挑战物联网(Internet of Things,IoT)是通过感知设备,按照约定协议,连接物、人、系统和信息资源,实现对物理和虚拟世界的信息进行处理并作出反应的智能服务系统1。随着社会与经济的发展,生活、生产和社会各个领域对物联网的需求逐渐加大,物
4、联网已经广泛服务于国计民生。迄今,移动通信技术不断演进,移动运营商提供的蜂窝网络具备广阔的覆盖和高质量的服务,成为了社会经济数字化和信息化水平发展的重要推手,并为物联网奠定了坚实的连接基础。4G 提供的高数据速率、低延迟、高可靠性和广泛可用性极大的支持了可穿戴设备、视频监控、工厂 AGV 小车等物联网应用。以Cat1、Cat4 为代表的移动物联网技术为终端提供低成本连接能力,降低了物联网的实施成本,支持智能抄表、共享单车、环境监测等场景。随着 5G 时代的到来,物联网也迎来了巨大的发展机遇。5G 主要面向 mMTC,uRLLC 和 eMBB 三大类场景,在窄带物联网广覆盖不断完善的基础上,5G
5、 物联网进一步演进了 RedCap等物联能力,更加突出了对大连接、高可靠、低时延等特性的支持。由此,物联网实现了更大连接、更广覆盖和更优体验,在家居、工业、能源、交通、城市管理等场景的应用初见成效,这些应用便利了人们的生活,提高了生活质量,降低了生产成本,提高了管理智能化和自动化程度,将万物互联带入了生产、生活和社会的方方面面。随着生产生活不断向数字化和智能化迈进,更多的物有了联网的需求,并衍生出更多的应用场景,这也为当下的物联网带来了诸多挑战。在网络吞吐量方面在网络吞吐量方面,随着联网设备的增多和高带宽业务的普及,全网数据吞吐量将呈现爆发式增长。据预测2,到 2030 年,网络吞吐量将达到
6、5000EB/月,物联网终端规模将达到5000 亿,为现有网络承载能力带来了挑战。在传输速率方面,在传输速率方面,随着全息成像等需要实时传输大容量数据的物联网应用的增多,当前物联网的速率需要进一步提高。例如,实时精细的 3D 影像甚至需要 1Tb/s 的传输速率支持3。在通信时延在通信时延方面方面,5G 已经将时延降低至毫秒级,在远程手术和远程工业控制等极致场景下,3可能要求百微秒级的传输延迟,部分场景需要低于 50 微秒4。在网络覆盖方面在网络覆盖方面,未来 6G 物联网有望面向高空、远海以及地下深处提供连接,并克服由于多普勒效应带来的通信信号失真影响。在功耗方面在功耗方面,许多物联网设备分