文 / 齐策
近日,丰田、松下、软银、NEC(日本电气公司)等日企宣布加入一个由政府支持的名为“超越5G推广联盟”(“Beyond 5G Promotion Consortium”)的组织。
这个组织可能将发布业内首个6G通讯的技术提案,使日本在开发技术中获得主动权,发挥早期优势。
日本政府预计,6G通讯将会在2030年推出,速度比现在的5G快10倍,延迟限制在一毫秒左右,错误率低于1%。这种通讯技术,将会满足自动驾驶、远程手术、元宇宙娱乐等需要。
如果这不是一个日本总务省牵头的组织,大家会认为这是另一个“丰田雁阵”。
不过,丰田作为系统集成商(OEM),在一众科技产业公司(或称技术供应商)中间,显得非常突兀。如果不起到关键作用,简直违和。
这个组织不仅打算向国际电信联盟(ITU,International Telecommunication Union)提交一个通信网络架构设想,而且是直接给出网络协议和技术框架。当然,是初步的。因为6G的设想还缺乏工程实践的基础。
虽然有很多业内企业(包括华为和诺基亚),都声称2030年部署6G,但现在没米下锅。
而略令人不解的是,ITU声称2023年6月前要确定6G通信的技术要求,并以此作为相应技术规格的基础,特别是面向某些特定应用。
有人猜想,这个“特定”应用,恐怕指的就是自动驾驶和云服务方面的应用,毕竟这是当前比较靠谱的一个方向。而去年开始炒热的“元宇宙”概念,也是6G的潜在方向。但消费趋向过于浓厚,且是科技公司的自留地。以实业为主的产业界,可能更倾向于前者。
6G的前景当然很诱人,其速度将比目前使用的第五代无线网络快10倍以上,可以支撑远程手术、L4以上自动驾驶数据服务。
而5G经过高投入(光是中国就投入了2000亿元以上),中国用户渗透率已经拉升到很高的程度(中国电信声称渗透率超过50%,这和普通用户的认知相反),但应用场景并未充分挖掘出来,使用体验也不尽如人意。
虽然5G从技术层面早已成熟,但在部署最广泛的中国,实际部署的也是4G+5G混合网络。而且,由于5G耗电量太大,给运营带来很大成本压力。
在边缘网络,5G实时效应快速衰减,用户实际上用的仍是4G带宽。对于自动驾驶应用,这是不可接受的。这意味着云智能+云服务坍缩成本地智能,失去了高速网络支持的价值。有人讽刺说,用着5G手机,跑着4G网络,刷着6G新闻,不无道理。
6G必须要避免5G的教训,丰田加入政府主导的6G联盟,恐怕是寻求从使用场景出发,对6G技术方向做一点干预,使之符合自己的战略方向。
丰田参与制定通信标准,这事对于车企而言似乎有点违和。但熟悉丰田近五六年技术投入风格的媒体而言,并不令人吃惊。
丰田研究院(TRI)2021年重组后,拆分成一家新的控股公司和两家运营公司。前者专注于自动驾驶技术,并统领后两者;后两者则各自寻求孵化新的商业项目,詹姆斯·库夫纳仍然领导这三家公司。只不过,运营总部从美国旧金山搬到日本东京。
这显示了丰田对TRI这些年在技术上的进展感到不满,对硅谷的激活效应也比较失望。但是丰田不打算放弃自动驾驶的基础技术研发,仍然继续投入。
很多人对大公司的技术创新和孵化,与创业公司的作为有所混淆,认为丰田这样的做法是承认失败,其实是对丰田这种硕大无朋的体量有所误解。
近两年,丰田作为全球汽车产业界“扛把子”的地位有所动摇,倒不是因为和其一直掰手腕的对手大众汽车,也不是前对手通用汽车。特斯拉作为“非对称竞争”的挑战者,已经从市值和舆论声浪全面胜过所有传统汽车巨头,其中就包括丰田。
2021-2022财年(截至2022年3月31日)尚未结束,而艰难的2020-2021财年,丰田销售额大概1.6万亿人民币,净利润1349亿元,虽然和往年相比不大理想,但仍居行业第一。与此同时,丰田汽车的股票市盈率只有8.9,远不如特斯拉。
丰田的现金储备不明,预计在千亿人民币级别。虽然比不上苹果,但比特斯拉这种到处开疆拓土的新贵,要强不少。后者市值虽高,但是“家无隔夜粮”。
新势力是被股东和投资者催着要利润,而丰田没有投一点新技术就必须应用的压力。对于丰田,有足够的闲置资源,用来投资一点潜在的技术方向。丰田这一点不像新势力,每一笔钱都要花在刀刃上,必须在短期内见效。
于是我们看到丰田投资氢动力、纯电、混动、固态电池、自动驾驶,甚至底层ICT的技术规范,几乎每一条赛道都有丰田的参与。与35亿美元在美国投资电池相比,自动驾驶方面的投资相当克制。因为这不是一个确定的工程方向,只作为技术储备。
所以,丰田不存在押宝,只是因为它的容错率上限太高了,对试错结果心态也很开放,根本没有不成功就要死要活的后果。
理解了这一点,就能理解丰田为什么投资6G。
在5G的基础上,6G支持整个世界的数字化,与AI的结合将更紧密,实现智慧的泛在可取。智能交通(有人提了“超能交通”的概念)场景,需要太比特的峰值速率、亚毫秒的时延,支持1000公里/小时的移动速度。
6G面临的技术难点首推频谱。
在中国,存在大量6G(电磁波频率)以下的频谱,工信部发放的牌照集中于3-5GHz频谱(即所谓Sub-6GHz)。
美国则比较被动,因为Sub-6GHz早被军方占用,5G被迫走更高频的毫米波。相同距离下,后者损耗比Sub-6GHz大100倍。
为了解决损耗问题,美国只好使用“波束成形技术”,像激光一样指向特别好的传播束。但这样一来,遇到物体遮挡,绕过性又特别差,需要密集部署基站。
所以,美国想部署28GHz铺设5G网络,需要4000亿美元投入,还不算开发费用。这让美国在5G竞争中处于绝对劣势。
到了6G,大家都打算避开美国5G的大坑。现在能用的只有高频的“太赫兹”和更高频的“可见光通信”,两者损耗比毫米波还大。但是,可见光通信可以在街道照明光上叠加信号。这一描述听上去很科幻。
好消息是两者的天线阵列尺寸都很小,难点在于可见光芯片开发不成熟。而软银、丰田、NEC都在大张旗鼓地开发下一代光芯片。
还有一个方向,就是利用“天链”系统,利用大量的低轨卫星(有点像马斯克的“星链”技术),构建天地一体化网络,实现通信网络全球全域的三维立体“泛在覆盖”。
这样,就避免了5G网络边缘无法覆盖实时和高速传输的固有问题。但是这种端到端的多频、多网融合,技术难度非常大。本身的设计就需要应用大量人工智能来参与,构建完成后则进一步促进人工智能的发展。
根据公开材料,丰田基本上没有ICT底层技术积累。但是丰田及其子公司和供应商,在感知(传感器+数据解算+前融合)能力上,则颇有建树。
感知-通信-计算一体化,则是6G应用场景的特点。从这一点上看,日本政府非要拉着丰田参与6G标准制定,不完全是因为丰田能提供资金和场景技术支持,丰田完全可以在感知领域做出重要贡献,给前景不明的6G技术,提供一截落地的梯子。
而AI作为目前无线网络的重要使能技术,正在渗透到核心网、接入网的物理层,甚至抵达高层协议栈的层面。丰田研究院(TRI)无论是否重组,AI都是唯一主要的研发工具和目标本身,TRI拥有物理层面利用AI设计端到端链路的能力。
丰田在2016年成立TRI的时候,完全无法预想有朝一日,其技术可以在6G网络技术上发挥作用。
技术的魅力不仅在于前景的不可预测性,更在于实现路径的不可预测性。任何资金投入都要求看到实效、看到明确的目标指向,实际上就不可能得到真正有发展前途的基础技术。这种急功近利的泛工程化思维,在基础研究领域玩不转。
而丰田这种广泛撒网、网眼还特大的投资行为,短期而言是很傻的,因为看不到回报,其实丰田自己也不知道会不会有回报。但它仍然会投,就当练手了。如今只是向基础研发迈进的一个环节而已。
5G下的云计算、自动驾驶场景进度缓慢,是因为5G技术的工程化存在缺陷。这不是场景本身的问题。日本急着上6G,主要还是想挽回5G落后的局面。
丰田作为一个重要研发机构参与,而非作为牵头企业和OEM,这是很特殊的一次,也是丰田验证自己投资远见的一个机会。
现在看,6G还远在天边,技术面目很模糊,设想也有点天马行空。当基础研究不尽如人意的时候,人们往往忘记技术应用的发展速度可能会远超预期。但后者依赖于前者的程度,被大大低估了。
丰田主动做“打地基”的苦活,证明丰田开始从技术底层驱动力的角度去思考自身的竞争力,从更高维度审视行业的发展方向。不管成与不成,这个思路还是值得研究的。