通信行業(yè)是當(dāng)今社會的熱門行業(yè)，本質(zhì)上，通信其實是人類活動的極其重要的輔助手段。隨著近代各項技術(shù)的進步，通信技術(shù)的發(fā)展也是在一代一代地更新迭代發(fā)展壯大。
本書從人類發(fā)展中最原始的語言開始，描述了通信的作用，概要介紹了通信的基礎(chǔ)，特別是無線通信的發(fā)展簡要歷程，到如今的5G技術(shù)以及不久到來的6G技術(shù)等，后續(xù)也暢想了未來的通信和其他技術(shù)的發(fā)展方向，并把7G、8G之后的時代歸結(jié)為6G＋時代。期待隨著通信等人類可用工具的高度發(fā)達，人類的活動領(lǐng)域?qū)U展，各種生活方式也會隨之出現(xiàn)巨大變化。
用通俗的語言對通信的發(fā)展歷史和未來展望進行梳理
移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)改變了人類的溝通方式。如果你用百度翻譯（或者谷歌翻譯）把中文的交流和溝通翻譯成英文的話，你會得到同一個英文單詞：communicate。再翻譯一下通信，你會看到這么一個英文單詞：communication。其實，交流溝通通信在英文中都是同一個意思，都是指兩個人或多個人之間的物質(zhì)，其實更多的是思想、思維這樣的信息通過人體可以感受的方式相互傳授。語言當(dāng)然是最常用的，人們通過嘴巴講出來，通過耳朵聽進去，去理解對方的意圖，了解對方的想法。后來也有了聽起來很高級又很摩登（現(xiàn)代）的說法：通信。
20世紀90年代開始，地球上出現(xiàn)了一個新的名詞互聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是互相連接的網(wǎng)絡(luò)。正是這個互聯(lián)網(wǎng)讓信息忽略了國界，可以全球化地流通，極大地改變了人類的溝通方式和效率，也造就了美國的GAFA（Google，Amazon，F(xiàn)acebook，Apple）、中國的BATH（Baidu，Alibaba，Tencent，Huawei）這樣的世界級大公司。人們的日常生活中或多或少地在使用著這些公司的產(chǎn)品或服務(wù)，像現(xiàn)在的中國人一日不用微信，就好像丟了魂似的，這是為什么呢？因為只要是人，就會渴望交流和溝通！
軟銀集團董事長孫正義起家的口號是用信息革命技術(shù)來使人們活得幸福！
日本互聯(lián)網(wǎng)的象征性人物當(dāng)之無愧應(yīng)該是日本軟銀的創(chuàng)始人兼董事長孫正義先生！在1981年孫正義連加州大學(xué)的學(xué)位儀式都不參加急匆匆地返回日本開始創(chuàng)業(yè)時，在日本福岡的小樓前，站在桔子箱子上的孫正義，第一次面對自己的兩名員工訓(xùn)話：我們公司的銷售額今后要像數(shù)豆腐似的1兆、2兆地數(shù)……（日文里面的一塊豆腐中的一塊，發(fā)音和1兆一樣，1兆日元即1萬億日元，約合100億美元），孫正義先生激情高昂地講了2小時。 第二天僅有的這兩名員工就再也沒有來上班，另謀高就去了，還放話說：我們社長（老板）的腦袋進水了！
然而，孫正義先生正是信息革命時代的弄潮兒！
他的企業(yè)宗旨就是用信息革命技術(shù)來使人們活得幸福！
他率領(lǐng)的軟銀集團在信息革命的互聯(lián)網(wǎng)時代投資了雅虎（Yahoo）、阿里巴巴，收購了ARM、日本Line，創(chuàng)辦了千億美元的一輪又一輪的愿景投資（Softbank Vision Fund，SVF）……
在本書的寫作過程中得到了以下學(xué)者和企業(yè)高管的特別鼓勵，在此深表特別感謝。
村井純：慶應(yīng)大學(xué)教授，工學(xué)博士，被譽為日本互聯(lián)網(wǎng)之父。長期擔(dān)任日本軟銀集團孫正義先生的顧問。
湧川隆次：慶應(yīng)大學(xué)特任教授，工學(xué)博士。現(xiàn)擔(dān)任日本軟銀集團副總裁，負責(zé)先進技術(shù)研究工作。
感謝清華大學(xué)出版社給予本書的出版機會和許可，深深感謝在筆者寫作過程中給予指導(dǎo)和幫助的學(xué)者、專家。
本書獻給熱愛和平，愿意一起攜手共進，創(chuàng)造更加輝煌宇宙人類史的讀者！
感謝以下人員在本書寫作過程中給予筆者的指導(dǎo)和幫助：
中國科協(xié)信息與通信科學(xué)交流專家團隊首席專家 張新生博士
美國高通公司原高級副總裁，日本軟銀集團首席戰(zhàn)略官 松本徹三
清華大學(xué)物理系教授，亞太物理學(xué)會聯(lián)合會前理事長 龍桂魯教授
航電產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資基金管理有限公司董事長，中興新云服務(wù)有限公司董事長，深圳興維投資有限公司董事長 韋在勝先生
紅山集團董事長 趙先明博士
CloudMinds創(chuàng)始人、總裁 黃曉慶博士
中興通訊首席科學(xué)家 向際鷹博士
中興通訊無線專家 鄭黎明博士
習(xí)近平總書記說：農(nóng)業(yè)革命增強了人類生存能力，使人類從采食捕獵走向栽種畜養(yǎng)，從野蠻時代走向文明社會。工業(yè)革命拓展了人類體力，以機器取代了人力，以大規(guī)模工廠化生產(chǎn)取代了個體工場手工生產(chǎn)。而信息革命則增強了人類腦力，帶來了生產(chǎn)力又一次質(zhì)的飛躍，對國際政治、經(jīng)濟、文化、社會、生態(tài)、軍事等領(lǐng)域發(fā)展產(chǎn)生了深刻影響。
中國移動前總裁李躍先生在巴塞羅那世界移動通信大會上曾經(jīng)說過：4G改變生活，5G改變社會！
那么6G呢，6G 呢？
聲明：本書部分圖片來自互聯(lián)網(wǎng)，圖片的著作權(quán)歸原作者所有。
本書回顧溝通、通信歷史，講述移動通信的5G、6G技術(shù)，展望6G 時代人類的技術(shù)革新，以及技術(shù)如何來改變?nèi)祟惿罘绞胶突顒臃懂牐?br />為了人類更輝煌的未來，
由人類自己的睿智，
來改變?nèi)祟愖约海?/p>
張林峰，現(xiàn)就職于國內(nèi)某知名通訊設(shè)備廠商，從事通訊行業(yè)二十多年。清華大學(xué)物理系畢業(yè)后留學(xué)日本，在東京工業(yè)大學(xué)高能物理大學(xué)院完成研究生深造。曾服務(wù)于軟銀集團，負責(zé)設(shè)計全球第一個大規(guī)模商用IPTV系統(tǒng)。
第1章 回顧人類溝通史
1.1 智人的出現(xiàn) / 3
1.1.1 人類共同的母親露西 / 3
1.1.2 其他人屬動物的種類（人種） / 4
1.1.3 猴子與猩猩的不同 / 4
1.1.4 智人是如何勝出成為地球動物之霸王的 / 5
1.2 尼安德特人消失之謎 / 6
1.2.1 溝通方式和溝通效率決定了智人在地球上的統(tǒng)治地位 / 7
1.2.2 人屬文明，人屬語言的多樣性 / 9
1.2.3 神與宗教的誕生 / 9
1.2.4 傳說中的女媧 / 10
1.2.5 北京猿人是中華民族的祖先嗎 / 11
1.3 假如尼安德特人還在的話 / 12
1.3.1 走在王府井大街上的尼安德特人 / 12
1.3.2 發(fā)音不全的尼安德特人 / 12
1.3.3 受到過現(xiàn)代教育的尼安德特人 / 12
1.3.4 爭取人權(quán)平等的尼安德特人 / 13
1.4 人體需要能量 / 14
1.4.1 人類的煩惱：食物 / 14
1.4.2 甜食的作用 / 14
1.4.3 人體的大腦需要能量 / 15
1.4.4 大腦與手機（小型計算機） / 16
1.4.5 說說好吃懶做 / 17
1.5 農(nóng)業(yè)時代的溝通方式 / 18
1.5.1 人類好像開始了安居樂業(yè) / 19
1.5.2 國家概念的出現(xiàn) / 19
1.5.3 造紙術(shù)的發(fā)明 / 20
1.5.4 近距離的溝通 / 21
1.5.5 中距離的溝通 / 23
1.5.6 遠距離的溝通 / 24
1.6 工業(yè)時代的溝通方式 / 25
1.6.1 科學(xué)革命奠定了歐洲工業(yè)革命的基礎(chǔ) / 25
1.6.2 人類迎來了工業(yè)時代 / 26
1.6.3 動力交通工具的出現(xiàn) / 27
1.6.4 早期工業(yè)時代的溝通 / 28
1.6.5 電報的發(fā)明 / 29
1.6.6 電話的發(fā)明貝爾公司的誕生 / 30
1.6.7 中國的第一套電話系統(tǒng) / 31
1.6.8 報紙、雜志、廣播、電視等媒體的出現(xiàn) / 32
1.7 信息時代的溝通方式 / 34
1.7.1 信息技術(shù) / 34
1.7.2 何謂信息 / 36
1.7.3 信息時代指的是什么時候 / 37
1.7.4 電子郵件讓書信變得如此珍貴 / 39
1.7.5 海獅汽車還是武器嗎 / 40
1.7.6 低頭族的出現(xiàn) / 41
第2章 重溫互聯(lián)網(wǎng)
2.1 互聯(lián)網(wǎng)誕生的歷史背景 / 45
2.1.1 二次大戰(zhàn)后的國際關(guān)系美蘇冷戰(zhàn) / 45
2.1.2 美國人的擔(dān)憂 / 45
2.1.3 ARPANET：互聯(lián)網(wǎng)的起源 / 46
2.1.4 何謂網(wǎng)包 / 47
2.1.5 互聯(lián)網(wǎng)中的WWW是什么 / 48
2.2 數(shù)字世界是何物 / 49
2.2.1 模擬和數(shù)字的差異 / 49
2.2.2 數(shù)字世界的好處 / 50
2.2.3 從專用到共享 / 51
2.3 互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展 / 52
2.3.1 互聯(lián)網(wǎng)的特點催生其蓬勃發(fā)展 / 52
2.3.2 互聯(lián)網(wǎng)的誕生地美國 / 54
2.3.3 互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中歐洲的貢獻 / 55
2.3.4 日本的互聯(lián)網(wǎng)事件 / 55
2.3.5 中國互聯(lián)網(wǎng)的跟隨與后發(fā)優(yōu)勢 / 57
2.3.6 成熟的互聯(lián)網(wǎng)時代 / 58
2.4 21世紀的互聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù)：從有線通信到無線通信 / 58
2.4.1 一個地球，兩個世界 / 58
2.4.2 難舍難分的孿生兄弟互聯(lián)網(wǎng)與通信技術(shù) / 60
第3章 電磁波與無線通信問電磁波為何物，直教通信人生死相許
3.1 問電磁波為何物 / 65
3.1.1 磁場的發(fā)現(xiàn) / 65
3.1.2 庫侖定律的解釋 / 66
3.1.3 麥克斯韋的預(yù)言 / 67
3.1.4 電磁波的發(fā)現(xiàn) / 69
3.2 電磁波的種類 / 70
3.2.1 電磁波可以傳播能量 / 70
3.2.2 各種頻率的電磁波 / 70
3.2.3 各種電磁波的特性 / 71
3.3 用于無線通信的電磁波：（無線）電波 / 74
3.3.1 無線通信電波種類 / 75
3.3.2 無線通信電波的傳播特性 / 76
3.3.3 我國移動運營商的無線頻譜 / 76
3.3.4 腦波是電磁波嗎 / 79
3.4 世界主要國家的民用無線通信發(fā)展歷程 / 79
3.4.1 快速增長的日本經(jīng)濟誕生了世界上第一張無線通信網(wǎng) / 79
3.4.2 EVDO啟蒙了3G數(shù)據(jù)通信的夢想之白貓黑貓理論 / 82
3.4.3 中國的通信發(fā)展歷程 / 84
3.5 生活中離不開的手機 / 89
3.5.1 手機是什么 / 89
3.5.2 手機種類 / 90
3.5.3 手機在現(xiàn)代社會的作用 / 91
第4章 后疫情時代的到來和5G時代的開始
4.1 5G的特征 / 96
4.1.1 5G速度很快 / 96
4.1.2 5G連接很多 / 97
4.1.3 5G時延很短 / 98
4.2 5G利用的技術(shù) / 99
4.2.1 5G用的頻譜 / 99
4.2.2 5G的頻譜利用技術(shù) / 100
4.3 中美日等國的5G基站建設(shè)情況 / 103
4.3.1 中美日等國5G商用開始時間 / 103
4.3.2 中美日5G頻譜的側(cè)重點 / 104
4.3.3 中美日5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中使用的供應(yīng)商 / 104
4.3.4 目前為止中美日5G基站的建設(shè)簡況 / 105
4.3.5 日本樂天的挑戰(zhàn)：Open RAN / 105
4.3.6 日本無線技術(shù)的心結(jié) / 106
4.3.7 日本的Local 5G / 106
4.4 5G的各種流言 / 107
4.4.1 5G電波對人體有害嗎 / 107
4.4.2 5G電波影響飛機美國的糾紛 / 108
4.4.3 5G導(dǎo)致了新冠病毒嗎 / 108
4.5 為什么人類對于5G有如此的期待 / 109
第5章 5G改變社會
5.1 可持續(xù)發(fā)展目標(biāo) / 115
5.1.1 無貧窮 / 115
5.1.2 零饑餓 / 116
5.1.3 良好的健康與福祉 / 116
5.1.4 優(yōu)質(zhì)教育 / 117
5.1.5 性別平等 / 117
5.1.6 清潔飲用水和環(huán)境衛(wèi)生 / 118
5.1.7 經(jīng)濟適用的清潔能源 / 118
5.1.8 體面工作和經(jīng)濟成長 / 118
5.1.9 產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和基礎(chǔ)設(shè)施 / 119
5.1.10 減少不平等 / 119
5.1.11 可持續(xù)城市和社區(qū) / 120
5.1.12 負責(zé)任的生產(chǎn)和消費 / 120
5.1.13 氣候行動 / 120
5.1.14 海洋環(huán)境和陸地生態(tài) / 120
5.1.15 和平正義 / 121
5.2 5G網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 / 121
5.2.1 5G基站 / 122
5.2.2 5G傳輸 / 122
5.2.3 5G控制處理裝置 / 122
5.2.4 5G核心網(wǎng) / 122
5.2.5 5G終端 / 123
5.2.6 5G基站的組網(wǎng)方式 / 123
5.3 各國的5G倡議與產(chǎn)業(yè)政策 / 123
5.3.1 中國的 5G 聯(lián)合倡議 / 124
5.3.2 日本 Beyond5G 戰(zhàn)略 / 124
5.3.3 美國的策略 / 125
5.4 5G普及后衣食住行的改變 / 126
5.4.1 溫馨方便的住房 / 126
5.4.2 智能冰箱方便購物 / 127
5.4.3 邊緣計算的不足與保姆機器人的出現(xiàn) / 127
5.4.4 自動駕駛、電動汽車的普及 / 128
5.4.5 VR旅游 / 129
5.4.6 5G給服飾時裝帶來新的體驗 / 129
5.4.7 人人可以開啟直播頻道 / 130
5.4.8 5G對產(chǎn)業(yè)的影響 / 130
5.5 5G影響了國際政治 / 132
5.5.1 以5G為契機的中美科技競爭 / 132
5.5.2 為何轉(zhuǎn)眼間中國5G領(lǐng)先了 / 133
5.5.3 美國人的焦慮 / 135
5.5.4 清潔網(wǎng)絡(luò)計劃 / 136
5.5.5 美國前總統(tǒng)特朗普的Twitter與FCC的6G實驗頻譜開放 / 136
5.5.6 烏云密布下中美貿(mào)易沖突始發(fā) / 137
第6章 6G技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)拉開了序幕
6.1 6G的起始與愿景 / 143
6.1.1 人類的好奇心 / 143
6.1.2 5G的不足 / 144
6.1.3 6G的起始 / 145
6.1.4 6G的愿景 / 145
6.2 6G的技術(shù)特征 / 146
6.2.1 計算機游戲與元宇宙 / 146
6.2.2 6G速度超快feMBB / 147
6.2.3 6G連接超多umMTC / 148
6.2.4 6G時延超短eURLLC / 148
6.2.5 長距離高速移動通信LDHMC / 149
6.2.6 超低功耗通信ELPC / 149
6.2.7 超高數(shù)據(jù)密度uHDD / 149
6.2.8 網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配NOD / 149
6.2.9 網(wǎng)絡(luò)管理的人工智能化NMbAI / 150
6.2.10 精靈網(wǎng)絡(luò)GN / 150
6.3 6G利用的技術(shù) / 150
6.3.1 6G用的頻譜 / 150
6.3.2 6G的頻譜利用技術(shù) / 151
6.4 各國的6G研究 / 155
6.4.1 6G研究的國際背景 / 155
6.4.2 美國的6G研究 / 156
6.4.3 日本的6G研究 / 156
6.4.4 中國的6G研究 / 157
6.5 6G時代的各種應(yīng)用 / 158
6.5.1 人體物聯(lián)體聯(lián)網(wǎng) / 158
6.5.2 6G時代的AI冰箱 / 158
6.5.3 豪華舒適的住房感受 / 159
6.5.4 溫馨可愛的AI 機器人保姆 / 159
6.5.5 觸覺互聯(lián)網(wǎng)的誕生 / 159
6.5.6 從數(shù)字孿生到數(shù)字自我 / 160
6.5.7 飛行汽車與交通道路的立體化 / 161
第7章 6G 時代的關(guān)鍵技術(shù)突破
7.1 打開靈魂的大腦 / 166
7.1.1 腦與計算機 / 166
7.1.2 人的靈魂是什么 / 167
7.1.3 腦機結(jié)合的實現(xiàn) / 167
7.1.4 從觸覺互聯(lián)網(wǎng)到五感互聯(lián)網(wǎng) / 170
7.2 量子信息技術(shù)的突破 / 171
7.2.1 量子計算機 / 172
7.2.2 量子加密 / 172
7.2.3 量子隱形傳感 / 174
7.2.4 中微子通信 / 174
7.3 人工智能的進化 / 176
7.3.1 伊甸園里的亞當(dāng)與夏娃 / 176
7.3.2 人類對人工智能的恐懼 / 177
7.3.3 人類對人工智能的期待 / 178
7.3.4 高度發(fā)達的人工智能必然來臨 / 179
7.3.5 人工智能和外星人 / 180
7.4 再次思考人類溝通的重要性 / 181
7.4.1 三人行必有我?guī)?/ 181
7.4.2 說說天才 / 182
7.4.3 腦內(nèi)數(shù)據(jù)的挖掘 / 182
7.5 生物醫(yī)療大腦意識識別技術(shù)的突破 / 183
7.5.1 微型治療機器人的普及 / 183
7.5.2 與狗交流，對牛彈琴 / 185
7.6 互聯(lián)網(wǎng)讓人變得更智慧了嗎 / 185
7.6.1 用ICT眼光看智慧是什么 / 185
7.6.2 人腦能處理過量的信息嗎 / 186
7.6.3 處理信息需要大量的能量 / 188
第8章 移動通信的幕后英雄
8.1 人類的活動需要能量 / 193
8.1.1 人體活動需要能量 / 193
8.1.2 人類社會的許多工具需要能源來驅(qū)動 / 194
8.1.3 通信基站等設(shè)備需要大量能源 / 196
8.1.4 熱力學(xué)能量守恒定律 / 196
8.2 能源問題可以被終極解決嗎 / 198
8.2.1 靠天吃飯 / 198
8.2.2 化石燃料以及電能在支撐著現(xiàn)代生活 / 198
8.2.3 全球氣候變暖 / 199
8.2.4 清潔能源的獲取 / 200
8.2.5 核電站 / 200
8.2.6 人造太陽：托卡馬克可控核聚變發(fā)電 / 201
8.3 默默無聞支持移動通信的有線通信技術(shù) / 202
8.4 迅速興起的電動車和氫燃料車 / 203
8.4.1 電動車公司特斯拉的股價為何如此之高 / 205
8.4.2 中國電動車異軍突起 / 208
8.4.3 日本、美國等傳統(tǒng)汽車大國為何著急了 / 209
8.4.4 氫燃料車很可能是下一個爆發(fā)點 / 215
第9章 6G 時代的人類生活
9.1 時間是相對的 / 221
9.1.1 狹義相對論的誕生 / 221
9.1.2 愛因斯坦悼念好友貝索 / 223
9.1.3 可以與過去的自己和未來的自己通信嗎 / 223
9.2 高度發(fā)達的人工智能機器人社會 / 226
9.2.1 機器人三原則 / 226
9.2.2 AI宣言 / 227
9.3 人類生活在6G 時代 / 229
9.3.1 受精卵的遺傳基因改造 / 229
9.3.2 嬰兒出生 / 230
9.3.3 貼心的機器人保姆 / 231
9.3.4 兒童時代的學(xué)習(xí) / 233
9.3.5 暗送腦波的戀愛表白 / 234
9.3.6 虛擬接觸與虛擬靈感性愛 / 235
9.3.7 高效率的生活 / 235
9.3.8 人活500歲、600歲不算長壽，千歲爺、千歲婆到處都是 / 237
9.4 看看那時候人類的內(nèi)心世界 / 237
9.4.1 心思是什么 / 238
9.4.2 未來通信與敞開心扉 / 238
9.5 建設(shè)太陽系 / 239
9.5.1 嫦娥奔月與廣寒宮 / 239
9.5.2 改造火星與金星 / 239
9.5.3 開墾八大行星，木衛(wèi)的旅游 / 242
9.5.4 太陽系高速通信網(wǎng)的建設(shè) / 243
9.6 保護太陽系 / 244
9.6.1 恐龍滅絕 / 244
9.6.2 幸運的人類和地球防衛(wèi) / 245
9.6.3 太陽系衛(wèi)士 / 246
9.6.4 太陽系邊際探索站 / 247
第10章 高超的溝通方式如何賦能人類
10.1 未來設(shè)想1：納米傳感器的出現(xiàn)與應(yīng)用 / 252
10.1.1 動物界網(wǎng)的出現(xiàn) / 252
10.1.2 人類與其他動物的溝通 / 252
10.1.3 人類可否與植物溝通 / 253
10.2 未來設(shè)想2：繁衍方式?jīng)Q定文明的延續(xù)方式 / 253
10.2.1 如何繁衍后代 / 253
10.2.2 單性生殖繁衍方式 / 254
10.2.3 多性生殖繁衍方式 / 254
10.3 未來設(shè)想3：AI進化 / 254
10.3.1 AI進化和奇點的到達 / 254
10.3.2 人類如何驅(qū)使AI / 255
10.4 未來設(shè)想4：打開生命的密碼 / 255
10.4.1 說說癌細胞 / 255
10.4.2 生命的輪回與永恒 / 256
10.4.3 意識上的長生不老靈魂出竅 / 257
10.5 未來設(shè)想5：更大的能量 / 257
10.6 未來設(shè)想6：元材料的突破與高速飛船 / 259
10.6.1 引力場與黑暗物質(zhì)的利用 / 259
10.6.2 反引力飛船 / 259
10.7 未來設(shè)想7：極致的掌握和控制 / 260
10.7.1 什么是極短時間 / 260
10.7.2 說說大數(shù)功德無量佛法無邊與穿越蟲洞 / 261
10.8 人類創(chuàng)造宇宙奇點 / 262
結(jié)束語
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