傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建了萬(wàn)物互聯(lián)的初步框架，其核心范式可概括為“傳感、傳輸、計(jì)算”的三層架構(gòu)。在這一模式下，這種架構(gòu)雖然實(shí)現(xiàn)了初步的連接，但其內(nèi)在的割裂與滯后性顯而易見(jiàn)：感知、通信與定位分屬不同系統(tǒng)，不僅協(xié)同復(fù)雜，更導(dǎo)致從感知到行動(dòng)的決策閉環(huán)冗長(zhǎng)，不利于物聯(lián)終端對(duì)環(huán)境做出實(shí)時(shí)、精準(zhǔn)的響應(yīng)。
而在今年的眾多物聯(lián)通信技術(shù)的展示中，我們看到一個(gè)明顯的趨勢(shì)，互聯(lián)技術(shù)不再只是單一通信技術(shù)的迭代。從IoT到AIoT，從AIoT1.0到AIoT2.0，智能通信與感知定位的一體化新范式開(kāi)始涌現(xiàn)。
物聯(lián)網(wǎng)的舊范式以連接為核心，通信管道負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的搬運(yùn)，其價(jià)值在于帶寬和速率。而在向萬(wàn)物智聯(lián)深入演進(jìn)的過(guò)程中，通信“連接”范式開(kāi)始向“交互”范式升維，即通信本身就擁有感知定位的能力，在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)也在持續(xù)地“觸摸”和“描繪”環(huán)境。
這一趨勢(shì)的顯現(xiàn)也預(yù)示著我們正在邁入真正的“人工智能＋”時(shí)代，從“連接”到“交互”的升維，意味著AIoT的內(nèi)核不再是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的“連接賦能”，而是“原生智能”。通信與感知定位功能的一體化正成為重構(gòu)萬(wàn)物智聯(lián)底層邏輯的一大特征。它使得每一次傳輸都自帶認(rèn)知世界的“感官”，從而驅(qū)動(dòng)萬(wàn)物智聯(lián)從“被動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)”進(jìn)化為“主動(dòng)的、具有環(huán)境意識(shí)的智能體”，最終引發(fā)各行業(yè)范式的根本性革命。
智聯(lián)技術(shù)基石，通感多維度融合進(jìn)化
通感一體化早在2023年，就被ITU列為未來(lái)6G網(wǎng)絡(luò)的“六大典型場(chǎng)景”之一，是當(dāng)前無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的前沿方向。狹義的通感一體化是指有測(cè)距、 測(cè)速、測(cè)角、成像、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤和目標(biāo)識(shí)別等能力的通信系統(tǒng)。而廣義的通感一體化則是指具有感知一切業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)、用戶(hù)和終端，以及環(huán)境物體的屬性與狀態(tài)的通信系統(tǒng)，這也是萬(wàn)物智聯(lián)階段通信技術(shù)的未來(lái)愿景。
通感一體化技術(shù)的涌現(xiàn)，標(biāo)志著通信技術(shù)從單純的信息傳輸工具，正在進(jìn)化為能夠理解并響應(yīng)環(huán)境的智能媒介。通過(guò)融合通信與感知能力，系統(tǒng)可在傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)捕捉環(huán)境特征，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)周?chē)h(huán)境的實(shí)時(shí)感知和動(dòng)態(tài)適應(yīng)，大幅降低終端側(cè)傳感器的依賴(lài)與成本，同時(shí)提升了系統(tǒng)整體的敏捷性與可靠性。無(wú)線(xiàn)通信與無(wú)線(xiàn)感知融合的新型服務(wù)，可以預(yù)見(jiàn)的能更好的為大眾及行業(yè)提供更加優(yōu)質(zhì)、便捷、人性化的服務(wù)與應(yīng)用。
目前比較有代表性的幾個(gè)通感應(yīng)用分別是蜂窩網(wǎng)絡(luò)通感、Wi-Fi通感和短距通感。
蜂窩網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的剛需技術(shù)，目前熱議的5G-A已經(jīng)具備通感一體功能。5G-A通過(guò)無(wú)線(xiàn)信號(hào)反射、散射等技術(shù)應(yīng)用，讓通信設(shè)備在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的同時(shí)，具備類(lèi)似雷達(dá)等感知設(shè)備的環(huán)境感知、目標(biāo)探測(cè)與跟蹤等能力。
華為目前已經(jīng)部署了眾多5G-A通感一體基站，在多個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了對(duì)低空飛行器、網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)等目標(biāo)的精準(zhǔn)感知與跟蹤，感知與通信公用頻譜但對(duì)通信速率影響極小。根據(jù)華為在5G-A低空經(jīng)濟(jì)場(chǎng)景的探索，通感一體網(wǎng)絡(luò)幫助低空物流提升30%的飛行效率、節(jié)省50%的配送時(shí)間。
中興通訊也積極布局5G-A通感一體業(yè)務(wù)，已經(jīng)發(fā)布自發(fā)自收通感一體AAU，實(shí)現(xiàn)0-600米高度地空一體感知和通信能力；推出連續(xù)波和脈沖波雙波形智能感知技術(shù)，實(shí)現(xiàn)0-1500米感知距離，解決了傳統(tǒng)雷達(dá)設(shè)備在遠(yuǎn)距離探測(cè)與近距離無(wú)盲區(qū)之間難以兼顧的難題。
隨著5G-A通感一體的廣泛應(yīng)用，以及向6G通感一體的演進(jìn)，無(wú)線(xiàn)頻譜價(jià)值有著很大的擴(kuò)展空間?？梢灶A(yù)期的是，蜂窩通感技術(shù)感知精度在不斷提高，通信感知的價(jià)值也將從傳統(tǒng)信息服務(wù)延伸至數(shù)字智能服務(wù)。
與強(qiáng)移動(dòng)性場(chǎng)景相匹配的蜂窩通感不同，Wi-Fi通感在一定空間內(nèi)應(yīng)用得更多，目前業(yè)內(nèi)已推出的方案多利用Wi-Fi信號(hào)中的信道狀態(tài)信息CSI來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的感知。Wi-Fi信號(hào)天然具有一定的穿透能力，基于CSI的無(wú)線(xiàn)感知能力在非視距下能刻畫(huà)信號(hào)在復(fù)雜路徑中的變化。
圖源：樂(lè)鑫
上圖中樂(lè)鑫基于Wi-Fi CSI 技術(shù)的環(huán)境感知解決方案無(wú)需搭載額外傳感器，就通過(guò)軟件升級(jí)就能獲得感知能力，實(shí)現(xiàn)精確的動(dòng)作檢測(cè)、環(huán)境感知和定位技術(shù)。目前基于Wi-Fi的通感一體技術(shù)在智能照明、安防監(jiān)控、健康檢測(cè)等多種場(chǎng)景滲透率正在不斷提升，非常契合大規(guī)模部署和低功耗的應(yīng)用。
專(zhuān)用短距通感技術(shù)則主要面向特定場(chǎng)景下的近距離高精度感知需求，目前最具代表性的是UWB、藍(lán)牙還有星閃。
藍(lán)牙作為典型的低成本近距離無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，現(xiàn)在正在加快其感知能力的提升，在定位市場(chǎng)煥發(fā)出新的拓展應(yīng)用。藍(lán)牙通感即利用基于PBR和RTT的信道探測(cè)功能讓互聯(lián)設(shè)備具有距離感知能力，典型的應(yīng)用包括Find me和數(shù)字鑰匙。
根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2025年藍(lán)牙設(shè)備年出貨量達(dá)到54億件，在消費(fèi)、企業(yè)和工業(yè)場(chǎng)景中廣泛存在的藍(lán)牙設(shè)備在通感技術(shù)的加持下，將進(jìn)一步釋放其在位置服務(wù)和智能交互方面的潛力。
UWB技術(shù)面世之初就以高精度定位能力著稱(chēng)，能夠在復(fù)雜環(huán)境中實(shí)現(xiàn)厘米級(jí)定位精度。在今年的眾多展會(huì)中，UWB通感一體的應(yīng)用展示非常多，如紐瑞芯的“大熊座”系列UWB芯片、馳芯的CX系列、加特蘭Dubhe系列UWB芯片。此前主要聚焦于室內(nèi)定位的UWB技術(shù)，現(xiàn)在開(kāi)始快速擴(kuò)展至智能門(mén)鎖、汽車(chē)無(wú)鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)、工業(yè)資產(chǎn)管理等多個(gè)領(lǐng)域。
根據(jù)ABIResearch預(yù)測(cè)，2025年全球UWB芯片市場(chǎng)規(guī)模將突破60億美元，市場(chǎng)規(guī)模的快速擴(kuò)張也反映出UWB技術(shù)在高精度定位和安全通信一體化上的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)正被廣泛認(rèn)可。
星閃作為中國(guó)原生的新一代近距離無(wú)線(xiàn)連接技術(shù)，也是通感一體化的代表性技術(shù)。星閃在持續(xù)增強(qiáng)無(wú)線(xiàn)通信連接能力的同時(shí)，不斷在提高定位、感知能力，并基于現(xiàn)有星閃通信硬件架構(gòu)，以及雙天線(xiàn)全雙工設(shè)計(jì)及分時(shí)調(diào)度機(jī)制，通過(guò)空口及協(xié)議聯(lián)合設(shè)計(jì)、頻譜資源共享、軟硬件設(shè)備共享等手段，實(shí)現(xiàn)通信、感知信號(hào)的同時(shí)收發(fā)和功能的一體化設(shè)計(jì)，達(dá)到通信功能與感知功能的融合共生。
圖源：華為海思
無(wú)感且泛在的智能體驗(yàn)，智能通信定位一體化催化萬(wàn)物智聯(lián)
通感一體化將通信網(wǎng)絡(luò)本身變?yōu)橐粋€(gè)巨大的、主動(dòng)的傳感節(jié)點(diǎn)，主動(dòng)發(fā)射信號(hào)去感知和探索環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)縫無(wú)感的“主動(dòng)認(rèn)知”?；谶@種無(wú)處不在的主動(dòng)認(rèn)知，AIoT場(chǎng)景中的智能消失在環(huán)境中，成為一種基礎(chǔ)能力，所以我們認(rèn)為，無(wú)縫的通感正在加速“萬(wàn)物智聯(lián)2.0”時(shí)代的到來(lái)。
在此前我們討論端側(cè)AI、邊緣智能的文章中表達(dá)過(guò)這樣的觀點(diǎn)，即人工智能下沉帶來(lái)的高效閉環(huán)是智能應(yīng)用開(kāi)始廣泛落地的關(guān)鍵。通感一體化其實(shí)也是高效閉環(huán)的一部分。
傳統(tǒng)通信與感知分離的模式因系統(tǒng)異構(gòu)、數(shù)據(jù)不同源、時(shí)延過(guò)大等問(wèn)題，閉環(huán)效率低下，通感一體化在信號(hào)層、硬件層和資源層實(shí)現(xiàn)了原生統(tǒng)一。同一套設(shè)備、同一段頻譜同時(shí)承載通信與感知功能，這不僅帶來(lái)了極高的資源利用效率和成本優(yōu)勢(shì)，更從底層誕生了一種全新的、兼具“傳輸”與“認(rèn)知”能力的基礎(chǔ)設(shè)施。
不能簡(jiǎn)單的將這一技術(shù)演進(jìn)看作是頻譜和硬件的高效復(fù)用，僅僅只是把通信傳感這些智能功能的前序步驟的閉環(huán)壓縮到極致。通感一體化基于通信感知能力的智能讓基于明確數(shù)據(jù)的推理，升級(jí)為基于隱性環(huán)境線(xiàn)索的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的場(chǎng)景理解。
當(dāng)通信信號(hào)具備感知能力時(shí)，整個(gè)物理空間成為一個(gè)可實(shí)時(shí)解讀的“文本”，通信網(wǎng)絡(luò)不再僅僅傳輸數(shù)據(jù)，而是在持續(xù)理解環(huán)境。這一技術(shù)演進(jìn)最終將讓AIoT設(shè)備所處的互聯(lián)環(huán)境開(kāi)始具備原生的智能，不僅推動(dòng)智能應(yīng)用在“感知—通信-決策-執(zhí)行”鏈條中更高效地流轉(zhuǎn)，更使得萬(wàn)物智聯(lián)愿景中的實(shí)時(shí)泛在智能成為可能，這種技術(shù)演進(jìn)無(wú)疑是萬(wàn)物智聯(lián)邁向大規(guī)模普及的關(guān)鍵方向。
此外，這種“通信即感知”的能力，使得智能下沉為彌漫在環(huán)境中的一種基礎(chǔ)能力，形成了一種無(wú)感且泛在的智能體驗(yàn)，也在改變著智能交互的邏輯。當(dāng)通信信號(hào)能夠感知目標(biāo)的存在、姿態(tài)、軌跡時(shí)，人機(jī)交互將變得無(wú)縫、自然且無(wú)處不在。例如，智能家居不再需要喚醒詞，房間通過(guò)Wi-Fi信號(hào)感知到你的醒來(lái)狀態(tài)自動(dòng)調(diào)節(jié)燈光，車(chē)載系統(tǒng)感知駕駛員體征判斷其疲勞度并預(yù)警。這種交互不再是“指令與響應(yīng)”，而是基于對(duì)環(huán)境深度理解的預(yù)判與協(xié)作。
建立在通信與感知融合的基座上的智能應(yīng)用，無(wú)論是自動(dòng)駕駛車(chē)輛之間的相互感知與協(xié)同，還是基于無(wú)線(xiàn)信號(hào)的無(wú)感健康監(jiān)測(cè)，抑或是人與AIoT之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)，依托通信網(wǎng)絡(luò)的全域覆蓋特性，更方便實(shí)現(xiàn)跨場(chǎng)景數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)，后續(xù)也更容易推動(dòng)“單點(diǎn)智能應(yīng)用”向“多設(shè)備智能交互”以及“多元協(xié)同智能”轉(zhuǎn)變。
從單點(diǎn)向全域多元智能協(xié)同推進(jìn)，未來(lái)的智能應(yīng)用也不再局限于孤立場(chǎng)景的體驗(yàn)提升，而是走向跨空間、跨設(shè)備、跨行為的整體智能協(xié)同。通感一體正在為真正無(wú)感且泛在的萬(wàn)物智聯(lián)愿景提供關(guān)鍵的技術(shù)支撐。
寫(xiě)在最后
當(dāng)前通感一體化還處在初期階段，但我們已經(jīng)能夠看到二者的融合不僅是頻譜與硬件的協(xié)同，更是對(duì)智能邊界的拓展。AIoT產(chǎn)業(yè)鏈正在構(gòu)建這樣一個(gè)既能通信互聯(lián)又能解構(gòu)環(huán)境的智能矩陣，而AIoT前沿技術(shù)創(chuàng)新也越來(lái)越依賴(lài)于這種多維能力的系統(tǒng)化融合。
