當5G把勝利的火把交給6G之後 …
/文 蕭芳松
/編 陳庭亞
公元前490年，馬拉松戰役後，使者費里皮德斯為了傳達戰爭捷報，跑了42公里，抵返雅典時，只喊了一句話：”我們勝利了，雅典得救了！”便由於過度疲累而倒地不起。二十世紀末，富豪拿著江湖上人稱的”大哥大”，就可以不流一滴汗的將聲音傳到遙遠的彼端。現在，幾乎人人能夠以極低花費隨時隨地的發送超高品質的多媒體資料。最近時常登上媒體重大版面的「5G無線通訊」，更是預期能透過萬物聯網 (Internet of things)，大幅改變人類的生活。
通訊發展十分迅速，大約每十年就會進入下一個通訊世代( Generation)，許多國家包含日本、英國等都將挑戰在2020年商轉5G通訊服務，也就是最快在一年內，人們便能夠實際體驗到5G無線通訊帶給人類的巨大影響。通訊科技飛快發展的步調，你是否有這個疑問呢，“5G無線通訊都來了，那6G無線通訊還會遠嗎”？
偷偷告訴你，別跟其他人說，其實許多國家在5G無線通訊尚未完全落地之前，便早已開始佈局6G無線通訊。
6G，又稱作第六代移動通無限訊系統(Sixth generation mobile wireless communication system)，是5G移動無線通訊系統的延續。6G無線通訊的資料傳輸能力預期能夠比5G無線通訊的資料傳輸能力提升100倍以上，也就是達到數百Gbps。數百Gbps是什麼概念呢？大概是只需要一秒鐘，便可以傳送約共40小時的超高畫質藍光影片，是的沒錯，6G無線通訊就是那麼的狂野！
每個無線通訊世代，都會選擇特定的頻段作為載波頻段(Carrier，用以乘載資料的電磁波)，而最近相當熱門的太赫茲頻段 （Terahertz, THz），是下一代6G無線通訊極具潛力的載波頻段候選人。太赫茲頻段是指100GHz- 10 THz 這個範圍，1THz = 1000 GHz。太赫茲頻段比起5G的頻段 (30–300 GHz) 寬上許多。當無線電電磁波的頻率變高了，代表有更多的頻寬可以提供加載訊號上去，這也是為什麼6G無線通訊的資料傳輸能力會比5G無線通訊還要高了。 你可以那麼想像：頻寬就像高速公路的寬度，每一條車道代表著不同的頻率，車子總量就是我們傳遞的資料訊息。由於6G的高速公路寬度（頻寬，bandwidth）比起5G寬許多，所以可以劃分更多車道線（頻道，channel）。這意味著在同時間裡，更多的車子（資料，data）能夠開上（被加載到，be loaded onto）這條高速公路。
在了解6G無線通訊一些基本資訊之後，我想引用一段中國移動研究院最近發布的一篇<<2030+願景與需求報告 >>[4]，讓你對於6G無線通訊會帶來什麼影響更有感覺。<<2030+願景與需求報告>>指出：4G改變人類生活，5G無線通訊改變了社會，而6G無線通訊將會在5G無線通訊的基礎上全面的將現實與虛擬結合，更精確的說，整個世界將基於物理世界生成一個數位化的虛擬世界，物理世界的人和人、人和物、物和物之間可藉由數位化世界來傳遞訊息。
咦？是不是覺得，當小說中才會出現的情節極可能變成現實的時候，令人既興奮又害怕呢？ 沒錯，我也覺得很心驚驚！
拉回正題，最近身為當紅炸子雞的人工智慧（AI，artificial intelligence）很可能是6G應用的一大趨勢，而且在結合現實與虛擬的過程中，AI扮演了非常重要的角色。為什麼呢？ 我簡單概要地說明一下。
6G無線網路扮演乘載巨量資訊的平台，AI則負責進行複雜的資訊運算，6G與AI相互配合建立起一個虛擬世界體系。具體而言，虛擬世界體系包括三個空間：第一、虛擬物理空間（VPS，virtual physical space），第二、虛擬行為空間（VBS，virtual behavior space），最後、虛擬精神空間（VSS，virtual spiritual space）。
虛擬物理空間建構真實物理世界的在虛擬世界的鏡像空間，舉例來說：透過AI，人類可以高精度模擬以及實時分析地理環境、軍事行動、天災人禍或是仿真電子商務等等，同時回饋訊息給海量用戶做進一步的資訊利用。
虛擬行為空間能夠即時收集並且監測人類用戶的生理行為與心理行為，透過虛擬行為空間，人類將能夠如同預測氣象一般，提前預測海量用戶們的健康，同時回饋給用戶最有效的治療解決方案，這將能大幅減少醫療成本，增進社會福祉。
透過虛擬物理空間以及虛擬行為空間，便能夠建立起虛擬精神空間，分析用戶們的心靈感知狀態。舉例來說：透過模擬你在衣服店逛街的情況，如果你時常跑去賣帽衣的地方，同時心跳加速，非常興奮，系統將可能預測你是一個極喜歡帽衣的用戶，藉以了解你的心理狀態。
以上的架構可以被有創意地的運用在各式各樣的場景，例如：無人車、智慧城市、智慧能源等等，都是6G與AI在未來可能共同合作的項目。
然而，每件好事情的背後，幾乎都有一個“BUT”等著被人類去解決。6G與AI都有其困難的地方。礙於本文篇幅的關係，我把AI困難之處留給其他這領域的好朋友們進行說明，我會著重在概要地分享6G目前以及在未來可能遇到的困難。
作為未來6G通訊系統極具潛力的載波頻段候選人，太赫茲電磁波發射的範圍非常短（因為通常電磁波頻率愈高，在物理世界中會遭遇到更多的損失），所以要搭建一個足夠穩定的6G通訊系統，必須建構一個非常大量且密集的網路提高覆蓋率。考量技術成本、社會成本以及商業成本等因素，建立6G網路將會是跨領域的合作以及談判。此外，目前大多數的6G通訊系統元件相當昂貴，如何將實驗室的成果，大量生產，符合社會需求，同時還要有客戶願意買單，「商轉」 也將會是6G通訊系統無可避免會遭遇到的議題。
值得一提的是，6G將會受到社會倫理道德的檢驗，我會說：6G就像火一樣，安分地使用，將可以煮熟食物，餵飽人類; 太過放肆，那就會弄傷人類。當人類的資訊片甲不留的被傳到了一個大平台裡，有能力者就能完全地掌握這些資訊。人類的存在，還有意義嗎？我想可能有一天，人類的創意會消失殆盡，因為人類的一舉一動，都是AI與6G模擬出一個最佳解，要人類乖乖配合的。那時，「服從」可能會變成社會的核心價值觀，而一個沒有亂度的地方，會變成什麼樣呢？我也不知道，我只能姑且跟你說：We’ll see.
科技是一把雙面刃，人們如何使用6G，將會引導人類文明走向截然不同的道路。人類需要沉下心來，集思廣益，找出人們該高舉著6G的火把奔往哪個方向。
最後是工商時間，看完以上全文，大家是否覺得超級無敵興奮呢！6G真的如烈火一般，照亮人類的眼睛，赤紅的火焰讓人想要擁抱它，卻又怕被弄傷了，真是令人既興奮又害怕。歡迎大家來國立清華大學的楊尚樺實驗室一起跟6G玩耍!我們需要大膽有創意的原始人，學回如何使用火（6G），並且帶著6G一起往對人類有幫助的地方前進，別忘了，科技的最終目標是最大效益的提高人類福祉。
參考資料
[1]蘇芳儀，周碩彥, 科技大觀園,https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sTKx.htm
[2]Depositphotos,https://depositphotos.com/251717560/stock-photo-future-communications-fast-technology-6g.html
[3] William, Jamal Uddin, “Chapter 1 Terahertz ( THz ) Spectroscopy : A Cutting ‐ Edge Technology.”
[4]中國移動研究院：《6G報告：2030+願景與需求》
[5]李柏昱，科技大觀園, “https://scitechvista.nat.gov.tw/c/sZTU.htm”
[6]賴佩萱，台灣製造者, https://vmaker.tw/archives/32484
作者/蕭芳松
一個在澳式與美式work-life balance夾縫中求生存的人。如果以前是「大隱隱於市，小隱隱於野」，那在這個世代，我應該是「巨隱隱於心」。
