断崖式6G专利差距揭秘:中美日三国谁领先?

发表时间: 2024-07-29 22:00

前言

在5G时代,中国就已经实现了专利数量大幅领先美国的情况。如今在6G的通信技术变革中,美国的投资也出现了大幅提升。

据日媒报道,5G时代专利标准必要份额仅为15%的美国,在6G时代一跃提高了20个百分点,而日本则继续保持了约1成的专利份额。

那么,中国在6G领域的专利份额有多少?在5G时代开始领先的中国应该怎样继续保持自己的专利优势?

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6G通信为什么重要?

2023年10月,作为联合国下属机构的国际电信联盟,针对6G技术发布了《建议书》,并首次在全球范围内定义了6G的六大应用场景和15个关键能力指标。

虽然目前尚且没有一套6G通信技术的标准出炉,但是这份《建议书》还是为我们勾勒出一份详细的发展蓝图。简单来说,6G技术,就是在5G超大带宽、海量通信、超可靠低延时的基础上的进一步扩展。

6G通信技术最鲜明的特点,就是与人工智能技术的结合,通过快速发展的AI技术,让网络更加智能化和高效地工作。其次,随着感知技术的发展,6G通信也可以让网络具备更加精密的定位功能。

不过,要说起6G技术最大的好处,还是它区别于5G通信时代的卫星通信技术,通过直接与卫星沟通,6G通信将为地面网络难以覆盖的偏远地区带来流畅的网络通讯,实现天地一体化的无死角网络。

因此,不同于更加注重于“便民”、“惠民”的5G通信技术,真正实现“跨时代”发展的6G通信,是真正可以促进人工智能时代到来的关键一招。

而在5G时代就已经因为专利份额落后吃过亏的美国,也在这一次卯足了劲要在6G通信技术上一雪前耻,美国的政府和相关企业为了6G通信技术的研发投入了大量资源。

尽管美国和自己的盟友想方设法地纠结起大量的科技巨头,通过芯片、算法等核心技术领域的专利垄断,来共同构筑起6G技术的壁垒,但他们在6G竞赛中的表现依旧差强人意。

相较于5G时代15%份额的大幅落后,美国如今已经在6G通信技术的专利项目上实现了近巨大进步,达到了35.2%的强劲占比水平,但这一成绩依旧落后于中国。

尽管中美在6G通信技术上的竞争表现得十分激烈,但实际上,只有9.9%份额的日本,已经世界第三的水平。而一向在天线控制和信号辐射技术上颇有建树的日本,也俨然成为了一匹不可小觑的黑马。

不过目前在6G通信技术中,占据领跑地位的还是中国,按照量化的专利申请份额,中国凭借着40.3%的占比高居榜首,展现出了中国正日趋领先的科技实力。

而中国能够取得这样的成绩其实并非偶然。早在2018年,中国就已经领先其他国家近两年的时间,率先开始了6G通信技术的研究。而在其他国家刚刚起步的2020年,中国已经完成了全球首颗6G试验卫星的发射。

6G通信技术的激烈角逐

在中国的6G竞赛中,未雨绸缪的华为公司率先开始了对相关专利的抢占,而中兴等老牌通讯公司也纷纷加入这一行列。同时,中国电子科技大学、中国移动研究院等科研机构也在技术研发中发挥着重要作用,形成了产学研相结合的强大阵容。

不过,各国针对这场有关6G专利的竞争才刚刚开始。有关6G的标准制定工作,至少到等到2025年才会正式启动,而从部分国家“放缓技术演进”的诉求来看,6G技术的商用标准也可能会与目前技术储备阶段的专利标准存在较大差距。

在这场6G专利争夺战中,中国、美国和日本各有所长,展现出了不同的技术优势和创新方向。然而,让人深感痛心的是美国和日本居然在6G上也玩起了“小院高墙”的技术封锁。

这场6G技术的全球角逐中,美国和日本虽然在专利数量上暂时落后于中国,但是他们各自独特的布局和优势仍然不容小觑。如果可以开放合作,汇聚全球智慧,我们可以更快地实现6G技术的突破,为人类社会带来更多福祉。

其中,美国在6G领域的布局更注重软实力和生态系统的构建。在之前更加倾向于硬件优势的美国政府认识到,想要在未来的通信技术竞争中占据优势,就必须从硬件和软件上两路并进。

据报道,美国正在积极推动在软件、算法和应用场景的6G开源项目,他们试图通过开放式架构来降低网络部署成本,提高灵活性,并吸引全球开发者的参与,形成强大的生态系统。

此外,美国企业和研究机构正在探索如何将人工智能深度融入6G网络,通过AI驱动的自适应网络来实现网络的自优化和智能管理。而马斯克的星链计划也将为未来的6G卫星通信奠定基础。

相比之下,日本在6G领域的布局则体现了其一贯的“关键卡位”,日本的企业和研究机构更专注于解决6G技术中的具体难题,通过研发新型材料和器件的专利来实现自身在6G高频通信上的“以小博大”。

日本还特别重视6G在工业互联网和智能制造领域的应用,他们认为6G技术将成为第四次工业革命的关键推动力,实现工厂的全面数字化和智能化。为此,日本正积极推动产学研合作,计划通过6G技术来巩固其在高端制造领域的优势地位。

目前依旧在这场竞赛中占据显著优势的中国,因为有着全球最大的移动通信市场,可以更加便利地推动6G技术的研发和应用。大规模的用户基础不仅能够快速验证新技术,还能为企业提供宝贵的实际应用数据,加速技术迭代和创新。

而中国在5G建设中积累的经验和基础设施优势,也将为6G的发展奠定了坚实基础。截至2023年,中国已建成全球最大的5G网络,而这些基站和网络架构,在未来的6G网络部署中依旧可以作为重要支撑。

6G时代的利与弊

尽管中国在6G领域暂时领先,但技术的发展不是一蹴而就的。6G技术的最终成功需要全球的共同努力和合作,而不是各国敝帚自珍,构筑技术壁垒,将研发无限期地拖延下去。

而作为下一代通信革命的代表,6G技术其实还面临着不少挑战,其中最为重要的就是频谱资源的开发和利用。随着通信技术不断演进,可用的低频段资源日益稀缺,6G通信不得不向更高频段进军。

然而,高频信号不但存在传输距离短、穿透能力弱等衰减问题问题,还需要克服能耗高、散热困难等问题。想要实现高频信号的商用,就需要从开发新型材料和天线技术,到在芯片设计和能源管理方面取得突破,要多方面齐头并进。

此外,6G网络的复杂性也带来了巨大挑战。未来的6G网络将是一个高度异构、动态变化的系统,包括地面基站、卫星通信、无人机中继等多种网络形态。

同时,6G网络的智能化程度将大大提高,对于这些复杂网络的构造与优化,也是一个重大挑战。而在应用层面上,6G技术的落地还面临着成本高昂与应用场景尚不明确等问题。

不过,尽管挑战重重,但6G技术的前景依然十分光明。据估算,6G时代带来的超高速、超低延迟的网络将使全息通信成为可能,人们可以在虚拟空间中实现身临其境的交互。

这意味着,医疗领域一直在寻求突破的远程手术、实时健康监测等创新应用,都将从幻想照进现实,大大提高医疗资源的利用效率。而目前依旧存在诸多问题的自动驾驶,也将随着6G技术的出现而迎来全新突破。

此外,6G技术还有望推动人工智能的进一步发展。超高速、大容量的通信网络将为AI提供海量的实时数据,支持更复杂的分布式计算和边缘智能应用,为智慧城市、智能家居等领域带来革命性的变化。

结语

展望未来,6G技术的发展将不仅仅是通信技术的升级,而是一场深刻的数字革命。它将重塑我们的生活方式、工作模式和社会结构,为人类社会带来更美好的未来。

然而,要实现这一美好愿景,还需要全球科技界的共同努力。我们也需要在技术创新、标准制定、应用开发等多个方面加强国际合作,共同应对挑战,分享发展成果。

参考文献

观察者网——《日媒调查:中国6G专利申请量占比40.3%,全球第一》

经济观察报——《6G标准关键时点 全球分歧显现》

第一财经——《6G时代加速来临:全球合作与中国未来发展趋势》