STEAM足迹：6G信息迅速送出

[2022.03.28] 發表

【明報專訊】手提電話是我們不可或缺的必需品，可以即時傳遞信息、致電別人，也可看短片，甚至上網課、舉行網上會議，原來這一切背後，得靠有效讓信息快速傳輸和接收的天線、無線傳輸技術呢！

現在香港的流動通訊設備標榜的「5G」，是指第5代的流動通訊技術。而且很快便到6G時代，由5G到6G？這究竟是什麼？預計未來又會有什麼變化？

原來聯合國轄下的專門管理流動通訊機構「國際電信聯盟」(ITU)，將流動通訊所採用的技術，定下了每10年為一個世代，自流動通訊技術面世以來，現在已發展至第5代了。據ITU的目標，到了2030年，新一代，即第6代流動通訊技術便要推出。

5G還不夠快嗎？

來認識傳輸速度

大家平日使用手提電話時，接收、傳發信息或有接收不夠順暢的時候，這些便跟天線接收、無線傳輸技術有關了。香港城市大學電機工程學系副教授及副主任、太赫茲及毫米波國家重點實驗室主任暨優才及教育發展處處長黃衡博士(圖)說：「就像同學用Zoom上課，明明面對面時大家都是俊男美女，樣貌清晰，為什麼到了Zoom就變得面目(影像)模糊，而且不甚清晰呢？」原來是無線傳輸信號的速度不夠快，未能支援即時高清影像傳播呢！

■知多點

微波通訊

現時流行的電子通訊設備，依靠無線信號的傳輸維繫及運作。信號的傳輸頻率快慢，按不同的傳輸方式有所差異，例如手提電話、微波爐、雷達等運作，便是靠微波傳輸。至於在移動車輛上或用於太空傳輸等，便會靠可以高速傳輸的毫米波及太赫茲傳輸。

在動態移動的交通工具上包括汽車、火車、船等，信息收發比固定地點較為不穩，黃博士說：「所以當大家在火車上開Zoom，會發現影像不穩定，甚至下載不到應用程式，或者很慢。」

太赫茲速度快

黃博士說，由於ITU已定下每10年為一個流動通訊世代，所以各國都有發展6G技術的相關研究，其中芬蘭的發展更是快速。每一代流動通訊技術都有重點，黃博士預計到6G時代，手提電話將結合VR及AR技術，從手提電話投射立體影像，可多人參與3D立體影像會議。大家有看過超級英雄電影嗎？就像身處世界各地的超級英雄毋須親自現身，也可通過科技即時呈現影像。黃博士預計，這些在電影中看到的畫面，到了6G時代將會在現實中發生呢！

要呈現以上所述的畫面，信號接收及傳輸的速度要更快，比微波4G或毫米波5G通訊還要快的，便是太赫茲波通訊。太赫茲波是電磁波之一，對人體無害，而且傳送速度快，黃博士的研究工作，正是開發有效產生太赫茲頻段的高性能天線。

■想一想

流動通訊技術繼續發展下去，你認為以下哪一項是很重要的？(可選多於一項)

1. 速度

2. 穩定

3. 功能

4. 方便

5. 人工智能

答案：自由作答。例如由於流動通訊的重要在於即時聯繫，因為速度和穩定更為重要等。然而6G發展將會更多應用人工智能技術。

人工智能

黃博士說，在流動通訊的發展中，每個世代都有重點，由從前重視能夠與親友溝通，到強調手提電話的功能，如作為小型電腦處理一般事務，或拍攝能媲美相機的影像等。到現在，流動通訊技術發展還增加了一項：人工智能。黃博士笑問：「現時大家都習慣了叫外賣，如果通過電話上網點餐，會有人對答，你知道是誰嗎？」回應你的大部分不是「人」，是已預設提問和回應的人工智能。黃博士說：「現在屬於5G發展的初期，整個5G時代強調人類能善用人工智能，預期到了6G時代，不止是人類對應人工智能，而是人工智能對應人工智能。」這就是指通過預設模式，利用人工智能做到更多的事情，例如在電話上說想吃日本菜，人工智能運算後能幫助用家選定餐廳並預約了。

■知多點

材料科學——理解、研發、改良物料

我們現在使用的流動通訊非常方便，其實在背後正有很多人在努力研發各部分細節，並加以配合。以手提電話使用為例，我們能隨時隨地通訊，要靠快速傳輸信號的天線。理解不同物料的特性、加以研發或改良，稱為「材料科學」，像黃博士研究的太赫茲天線便是結合電機工程和材料科學的學術研究。

認識天線傳輸材料

天線傳輸所用的材料有很多種，傳統有銅線，也有水片和玻璃天線，能幫助接收信號呢！

■想一想

·你認為現時的流動通訊技術有發展的需要嗎？為什麼？

· 你希望將來有什麼新技術出現？

■關鍵詞

微波 Microwave

太赫茲 Terahertz

毫米波 Millimeter wave