C114訊 6月26日消息（苡臻）當(dāng)前，面向800G甚至1.6T超高速時代，傳統(tǒng)玻芯光纖在傳輸距離、傳輸容量、傳輸介質(zhì)三個方面均面臨巨大技術(shù)挑戰(zhàn)�？招竟饫w作為下一代光通信技術(shù)的代表，以其超大容量、超低損耗、超低時延等顯著優(yōu)勢，成為解決當(dāng)前光通信瓶頸的關(guān)鍵技術(shù)之一。
6月26日，在“2025中國光通信高質(zhì)量發(fā)展論壇”系列活動的“新一代光纖技術(shù)專場”上，北京郵電大學(xué)集成電路學(xué)院執(zhí)行院長張杰發(fā)表題為“空芯光纖技術(shù)應(yīng)對端側(cè)智能通信應(yīng)用挑戰(zhàn)”的主題演講。
大端側(cè)需求：從“手機(jī)手環(huán)”到“車載機(jī)載”
張杰表示，隨著AI迅猛發(fā)展，智能硬件日益豐富，端側(cè)大模型與智能體的結(jié)合正成為推動通信終端模式變革的關(guān)鍵力量，端側(cè)應(yīng)用的載體已從傳統(tǒng)的手機(jī)、電腦和各類可穿戴設(shè)備，逐步擴(kuò)展至機(jī)器人、無人機(jī)、智能汽車等領(lǐng)域，展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景，端側(cè)需求在多個層面體現(xiàn)出獨(dú)特的價(jià)值，開啟了全新的智能化交互方式。
智能驅(qū)動下的端側(cè)應(yīng)用發(fā)展呈現(xiàn)增強(qiáng)“感知”、“通信”、“計(jì)算”三方面趨勢。具體表現(xiàn)為：多模態(tài)感知系統(tǒng)從人機(jī)交互拓展到環(huán)境理解，融合視覺、觸覺、導(dǎo)航與雷達(dá)等異構(gòu)數(shù)據(jù)；通信技術(shù)向低時延、全域互聯(lián)互通、構(gòu)建無縫通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展；“計(jì)算”從輕量級芯片到高性能處理器，支撐更強(qiáng)AI推理與邊緣決策，推動大端側(cè)成為智能交互的核心領(lǐng)域。
面對多元化的應(yīng)用場景，技術(shù)路徑加速分化，系統(tǒng)間的感知通信與計(jì)算協(xié)同能力成為競爭焦點(diǎn)。大端側(cè)設(shè)備正加速嵌入各行各業(yè)的關(guān)鍵流程中，從控制執(zhí)行走向感知理解與智能決策的升級路徑。
例如，在工業(yè)制造中，邊緣終端部署視覺檢測，異常監(jiān)測模型，提升自動化與良品率。在交通運(yùn)輸場景，車載終端接入調(diào)度系統(tǒng)借助高精度地圖導(dǎo)航，實(shí)現(xiàn)更安全靈活的路徑調(diào)控。
智能體通信：從“具身聯(lián)網(wǎng)”到“空氣導(dǎo)光”
張杰表示，隨著智能體形態(tài)持續(xù)演進(jìn)，通信系統(tǒng)也面臨全新挑戰(zhàn)。面對日益復(fù)雜的環(huán)境感知與智能協(xié)同需求，下一代通信將不止于連接，更需感知、計(jì)算深度融合。
“而面對快速涌現(xiàn)的新型終端的載體，如自動駕駛車、人形機(jī)器人、無人機(jī)等，單靠云端AI優(yōu)化已無法支撐，必須從底層架構(gòu)出發(fā)，在感知、通信、計(jì)算層面實(shí)現(xiàn)深度協(xié)同與融合�！�
6G時代，通信網(wǎng)絡(luò)將不再只是被動連接的信息通道，而將演化為具備認(rèn)知感知與決策能力的智能體系統(tǒng)，以具身聯(lián)網(wǎng)為核心，網(wǎng)絡(luò)中的每個終端都將成為具身智能體。“6G智能體互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)目標(biāo)驅(qū)動、自智協(xié)同動態(tài)演進(jìn)的躍遷，真正具備通感算控顯一體的能力。這一轉(zhuǎn)變使終端計(jì)算需求呈指數(shù)級增長，帶來通信方式的根本變革�！�
以工業(yè)場景為例，過去依賴總線傳輸，如今則需處理高帶寬的工業(yè)視覺傳感融合、多模態(tài)感知等任務(wù)，數(shù)據(jù)體量遠(yuǎn)超傳統(tǒng)總線的負(fù)載能力。在這一背景下，光通信正逐步取代傳統(tǒng)工業(yè)總線，成為支撐新一代智能制造的底層骨干網(wǎng)絡(luò)。同時，隨著AI算力需求高速增長，傳統(tǒng)基于電纜的互聯(lián)方式，在帶寬、密度、能耗與距離上逐漸逼近物理極限。
“而光電互連融合可滿足多重計(jì)算場景要求，已成為主流選擇，支撐芯片間高速通信與分布式AI協(xié)同。”他說道。
然而，隨著網(wǎng)絡(luò)邁入T比特時代，傳統(tǒng)光纖在損耗、帶寬、時延與非線性等維度上日益逼近物理極限，空芯光纖憑借空氣導(dǎo)光的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，有效突破了帶寬窄、模式干擾強(qiáng)、色散大等核心難題，被認(rèn)為是構(gòu)建下一代全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵載體，成為端側(cè)智能通信新引擎。
空芯光纖能讓光“飛”得更快、更高、更遠(yuǎn)、更穩(wěn)。在低時延方面，其突破材料折射率限制，接近真空光速，通信延遲相比傳統(tǒng)光纖降低30%-40%；在高帶寬方面，空芯結(jié)構(gòu)顯著減少了光與介質(zhì)的相互作用，非線性效應(yīng)極低，支持更高比特率和多波長復(fù)用；在低損耗方面，空芯光纖傳輸損耗（0.05dB/km）已經(jīng)低于傳統(tǒng)光纖極限，適配中長距高速互聯(lián)；同時，它還具備強(qiáng)抗擾性，電磁干擾小，光學(xué)靈活度高。
空芯光纖機(jī)遇：推動“感通算控”上臺階發(fā)展
張杰表示，空芯光纖不僅承載著高速通信需求，更開啟了感知與計(jì)算的新維度，讓未來端側(cè)智能設(shè)備性能的量變轉(zhuǎn)化為使用者體驗(yàn)的質(zhì)變。
例如，在自動駕駛系統(tǒng)中，通信鏈路延遲往往占整體響應(yīng)時間的20%到40%，尤其在云車協(xié)同架構(gòu)中影響關(guān)鍵決策實(shí)效。相較傳統(tǒng)石英光纖，空芯光纖可將光速傳輸時延降低30~40%，帶來端到端響應(yīng)時間超10%的優(yōu)化提升。
“在高速行駛場景下，即使毫秒級的提前響應(yīng)，也會縮短剎車距離，成為決定行駛安全的關(guān)鍵�？招竟饫w能夠從物理層進(jìn)一步降低通信時延，助力自動駕駛系統(tǒng)更加可信賴，為高等級智能駕駛提供實(shí)時性與安全性的基礎(chǔ)保障�！�
同時，空芯光纖以光子代替電子作為傳輸與感知載體，通過空氣介質(zhì)超低損耗，全介質(zhì)抗電磁干擾等創(chuàng)新，解決傳統(tǒng)傳感系統(tǒng)的靈敏度、抗氧化缺陷、冗余架構(gòu)、能耗等方面痛點(diǎn)，成為通信感知一體化的物理載體。尤其適用于電網(wǎng)、軍工、危化品檢測等高可靠、長周期、強(qiáng)干擾場景，是構(gòu)建下一代智能感知網(wǎng)絡(luò)的核心基礎(chǔ)設(shè)施。
極為關(guān)鍵的是，要想實(shí)現(xiàn)從原型構(gòu)想到高可靠部署的高效閉環(huán)，還需依托構(gòu)型設(shè)計(jì)、仿真建模、場景配置、算法測試、迭代反饋的全流程仿真評測。該策略不僅覆蓋光傳輸器件等物理指標(biāo)，也納入?yún)f(xié)議兼容性、安全防護(hù)等系統(tǒng)性要求，有效支撐設(shè)計(jì)空間探索與數(shù)據(jù)驅(qū)動優(yōu)化。通過構(gòu)建面向系統(tǒng)的數(shù)字孿生與多模態(tài)場景沙盒，可大幅壓縮創(chuàng)新周期，降低部署風(fēng)險(xiǎn)，為空芯光纖在車載、云計(jì)算未來網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域的規(guī)�；涞氐於ɑA(chǔ)。
在具身人形機(jī)器人場景中，相比人類視覺、神經(jīng)、肌肉的毫秒級響應(yīng)，具備空芯光纖通信通道的機(jī)器人，可實(shí)現(xiàn)微秒級感知與決策傳輸，在超長距離內(nèi)保持低延遲、低損耗，配合邊緣AI協(xié)同與高速執(zhí)行器，為人形機(jī)器人執(zhí)行極限的規(guī)避、實(shí)時操控等任務(wù)，提供類生物神經(jīng)的超越能力。空芯光纖正在重塑智能體的響應(yīng)極限與系統(tǒng)架構(gòu)。
演講最后，張杰總結(jié)道，空芯光纖引發(fā)的通信變革不只是傳輸速率的提升，更重塑了智能系統(tǒng)的協(xié)同結(jié)構(gòu)。過去受限于通信瓶頸，感知與計(jì)算只能在端側(cè)“局部處理”，智能體各環(huán)節(jié)如“孤島”般運(yùn)轉(zhuǎn)。如今隨著通信能力躍升，“遠(yuǎn)程感知、邊緣計(jì)算、分布控制”成為可能，具身智能實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)、有機(jī)演化，通信能力指數(shù)級增長，推動感通算一體，突破系統(tǒng)架構(gòu)瓶頸，釋放協(xié)同潛力�！罢缛祟愐蛘Z言進(jìn)化出社會智能一樣，空芯光纖正成為下一代智能體躍遷的關(guān)鍵前提。”
