本文来自微信公众号“芯闻路1号”，作者/henry。
6G技术仍处于研究和探索阶段，但是许多国家和地区已经开始投入大量资金人力进行6G技术研发，进行国际合作和标准化工作。我国在6G研究方面一直处于领先地位，已经开展了6G网络试验，成立了6G产业联盟和研究机构，推动6G技术发展。美国、日本、韩国、欧洲也在积极推进6G研究和标准化工作。
根据IDTechEx的研究，6G最早可能在2028年商用，凭借其在传感、成像、精确定位，甚至能量收集方面的能力，6G有望解锁大量潜在应用，涵盖智能城市、自动驾驶汽车和虚拟现实到医疗保健、能源等领域。
图注：6G主要应用。资料来源：IDTechEx
ISAC的优势
关于6G的研究，常见的一个概念是通信感知一体化（ISAC，Integrated Sensing and Communication），集成各种传感器（如温度、颗粒、压力和运动传感器）与无线通信系统集成，实现对物理系统的实时监测和控制。ISAC创建了一个既可以通信，又可以感知环境的系统，为各个领域的应用提供了大量新机会，使得6G不仅仅是一个通信平台。
与ISAC相比并论的是嵌入式感知与通信技术，这种技术将传感器和通信模块集成到一个嵌入式系统中，使得设备能够同时进行感知和通信，并且一般不会将感知和通信的信号融合在一起，而是在相对独立地在模块中进行处理。优点是实现相对简单，且在某些应用场景下能够满足基本需求；缺点是无法对感知和通信信号进行更深入地优化。
ISAC可以帮助提高无线网络的可靠性和性能，同时也可以提供实时的环境感知能力。ISAC的实现需要将传感器和通信设备直接集成到物理层，从而支持感知和通信之间的紧密耦合，这意味着通过ISAC技术，设备可以使用传感器获取环境信息，然后利用这些信息来调整通信协议和参数，以最大化网络性能和稳定性。
ISAC的应用
ISAC一直是一个活跃的研究领域，华为在其出版物中强调ISAC的广泛应用，也取得了一些研究成果，比如，在传感器网络中引入5G通信技术，构建一种新型的5G-WSN融合网络，满足大规模高密度的传感网络和高速率数据传输的需求；利用深度学习技术，对传感数据进行实时处理和分析，解决传感器网络中数据质量差、数据量大等问题，为后续的数据应用提供了基础；提出基于群智能优化算法的协作能量管理方案等等。
图片来源：huawei.com
ISAC潜在应用可以大致分为四种类，每种类型都有其独特的优势和用例。
高精度定位和追踪是ISAC第一类应用，也是可以产生重大影响的关键领域，特别是在精度至关重要的工厂环境。ISAC在定位方面可实现亚厘米级精度，这对于工厂环境中的机器人应用至关重要，带来更高效和优化的操作，减少对人为干预的需求并提高整体生产力。
ISAC支持的第二类应用是同步成像、地图构建和定位（SLAM），该技术利用多路径信息，重建环境2D图像和3D模型，实现更可靠和准确的定位服务。借助SLAM，集成了传感功能和AI的机器人可以在环境中导航，以更高精度和效率向人类交付目标，此功能通常与城市测绘、环境图像构建相关。
第三类是ISAC增强人类感官，用于医疗诊断和监测、车辆设备中的增强传感等。ISAC传感器件可以集成到手机、可穿戴设备和植入式医疗设备中，在低能见度环境中也能提供毫米级图像分辨率，促进信息收集。通过磁场或光子特性识别目标，频谱图识别是ISAC另一个潜在应用，由更高频率（如太赫兹和近红外）实现，该技术可被用于检测材料的组成，例如金属氧化物。
最后，ISAC可以应用于手势和表情识别，感知周围环境，更好地融合传感性能，这种方法可以实现各种用例，例如自动化患者监督的智能医院。在这种情况下，每个基站都将充当传感器，允许对患者的活动和手势进行全面监控和分析。
小结
ISAC有望在6G网络发挥重要作用，凭借其整合从传感中获得多个数据源的能力，ISAC有可能改变日常生活许多方面，包括制造业、医疗保健和智能城市等。利用人工智能和机器学习，ISAC可以实现自主决策、主动维护和实时优化。同时也要看到，ISAC在6G网络中的成功实施，还需要进行大量研究和开发工作，包括设计新硬件和软件架构，开发先进传感和处理算法，以及创建新标准和协议。
