6G将让世界更紧密******
【专家访谈】
6G将让世界更紧密
——专访中国工程院院士邬江兴
光明日报记者 陈海波 张晓华
在“共建网络世界、共创数字未来”的倡导下,乌镇峰会正在汇聚数字技术创新的最新成果和最新思考。作为未来数字世界的“超级基础设施”,第六代移动通信技术(6G)引人瞩目。6G如何更好地服务世界、造福人类,共创合作共赢的美好明天?记者就此专访了中国工程院院士、复旦大学大数据研究院院长邬江兴。
6G将开启可持续包容发展新范式
4G和5G已经得到广泛应用,6G还有必要研发吗?这是很多人的困惑。
“如果用一句话来形容,6G将改变世界。”邬江兴笃定地告诉记者,这个改变是建设性、包容性的改变,是用科技创新的力量,弥合数字鸿沟、连接信息孤岛、兼顾各方诉求、以智慧化赋能可持续发展。
为何对6G如此自信?邬江兴作了一番比较:6G不仅能提供50倍于5G的峰值传输速率,还可以将4G时代人与人的高速互联、5G时代人与物的广泛连接,拓展到“人机物智”的充分连接、各种制式网络的包容连接、全球范围的无缝连接,助力人类社会实现“万物智联、数字孪生、智慧涌现、健康有序”的美好愿景。
“6G将创建‘底座网络’,也就是构建一个‘网络之网络’、一个‘服务网络的网络基础设施’,可以把各种制式的网络融合到一个全新的基础网络环境里面,支持多种网络体制及业务以应用模态方式共生共存。”邬江兴说,6G将为全球数字未来提供一套“公共服务”,不同诉求将在其上聚集成安全可信、合作多赢的共同体。
作为面向2030年之后全维空间智能网联基础设施的重要支撑技术,6G可实现更为广泛的空天地海连接,实现更高速率的跨界融合与场景智联,提供更具有弹性、韧性、安全内生的基础网络服务。“因此,6G不会再沿袭传统的几近疯狂的追求性能提升的理念,而是着力探索可持续健康发展的新路径、新范式。”邬江兴说。
关于新路径、新范式,邬江兴预测,6G将融合人工智能、卫星互联、新型材料、网络安全、虚拟现实等技术,打造包容、多元、安全、高效的底座网络生态环境,探索和开辟“性能可靠、成本可担、能耗可控、安全可信、效益可期”等多目标协同的可持续包容性网络发展新范式。通过构建全维可定义的开放式体系,不仅能避免网络升级换代成本,而且能够向下兼容,将3G、4G、5G时代的网络设施和服务“无感迁移”到新的网络环境中,还能为各种新兴应用场景、垂直行业提供“即插即用”式的底座网络接口,支持电信运营商、服务提供商以及不同国家和地区基于个性标准或自有体系的个性化、分众化需求,为人类社会提供更丰富多彩、更安全可靠的智慧服务。
发展6G需要突破广义功能安全壁垒
6G要实现广泛应用,一个不能忽视的问题是信息安全。“在看到科技改变生活、改变社会的同时,也要正视可能出现的潜在风险,防范在前。”邬江兴呼吁。
据他介绍,6G将实现各种智能化技术的大规模应用,其中蕴含了“三重安全风险”,表现为共性安全问题、个性安全问题、广义功能安全问题,其根源是网络空间的“漏洞”“后门”问题向物理空间、认知空间外溢,不但会危及人民群众生命财产安全,而且会影响关键基础设施安全、社会安全稳定。
“6G要实现全球化商用,必须突破广义功能安全壁垒,只有实现了安全可信,才能推进6G技术的健康可持续发展。如果技术上不能有效抑制基于‘漏洞’‘后门’等网络攻击,国家安全问题就会成为6G发展难以逾越的鸿沟。”邬江兴说。
当前我国在6G安全领域已经取得了突破性进展,尤其在内生安全领域已获得全球认同。邬江兴指出,内生安全理论解决了网络安全无法量化设计、不能量化评估的世界性难题,让大家对网络安全性能“心中有底”。以内生安全技术为独特禀赋的6G,将直面智能化时代“三重安全风险”,以高可信、高可靠、高可用的创新思路冲破壁垒,为全球网络空间互联互通、共享共治贡献中国智慧和中国方案。
《光明日报》( 2022年11月10日 10版)
竹子“变身”高透光电磁屏蔽材料******
竹材是一种常见的生物质材料,具有可持续性、生长速度快、资源丰富等优点,被广泛用于家具制造及家居装饰用材领域。但是,你见过透光竹材吗?它不仅透光还可以隔热、保温、屏蔽电磁,这样神奇的材料是怎么制成的呢?
近日,南京林业大学家居与工业设计学院吴燕教授领衔的课题组,通过一种简单高效的处理方式,将竹材转化为具有良好光学性能的透光原竹和透明竹片,同时保留了原竹天然形状和纤维素骨架结构。日前,相关研究论文发表于国际期刊《纳微快报》。
科技创新将竹材利用最大化,竹材逐渐作为木材、塑料、钢筋等材料的替代品被开发利用,形成了重组竹、竹编工艺品、竹纤维制品、竹碳制品等100多个系列上万个品种,竹材产品已经覆盖生产生活的各个领域。我国是世界竹材产品生产、贸易第一大国,2020年,全国竹产业产值近3200亿元。
随着人们对家居环境个性化装饰需求的日益增多,将竹材等环保材料转化为新型材料的研究越来越多,吴燕课题组的研究便是其中之一。
论文第一作者王晶介绍,透光竹材的制备主要分为两个步骤,第一步是去除发色基团,第二步是浸渍折射率与竹纤维素模板相同的聚合物。
由于竹材的孔隙率较低,竹材去除木质素和浸渍聚合物的时间比巴沙木、杨木等密度较小的木材要长,因此制备具有一定厚度的透光竹材是一项挑战。
该课题组选取5年生毛竹为原材料,将去青后的原竹浸泡在过氧化氢和乙酸混合溶液中,再利用简单的化学预处理脱除原竹中的木质素,木质素的去除会导致更多孔隙出现,有利于下一步的填充过程。最后向竹纤维素模板中填充折射率指数与其相匹配的树脂,再经过快速固化工艺,一款具有优异光学传输性能、抗拉伸性能、表面装饰性和美学价值的透光竹材便应运而生了。与其他不同聚合物浸渍方法制备的生物质透明样品相比,透光原竹固化时间非常短,因此显示出显著的快速制备加工潜力。
“此类将原竹直接加工成竹纤维素模板再合成透明材料的方法,将大大减少前期原料机械加工和后期原料成型的步骤,不仅减少了能耗,也减少石化资源的浪费。”吴燕说。同时,这个方法还可以用于处理其他高密度、低孔隙率的生物质材料。
据介绍,透光竹材的壁厚可达6.23毫米,透光率约60%,照度为1000勒克斯,吸水质量变化率小于4%,纵向抗拉强度达到46.40兆帕,表面性能为80.2HD(布氏硬度计测试出来的硬度单位)。
吴燕教授领衔的课题组将透光原竹与透明竹片、电磁屏蔽膜组成一款复合器件,整体结构类似于常见的蜂窝板,其中透光原竹充当核心骨架、透明竹片为面板、锡掺杂氧化铟薄膜为功能层。
经过研究发现,这款复合器件可表现出显著的隔热、保温性能以及电磁屏蔽性能,在家居与建筑装饰材料领域具有广阔前景。(记者 张 晔 通讯员 方彦蘅 姚会春)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)