具身智能发展现状与挑战
具身智能机器人正处于快速发展阶段,从工业自动化向服务、康养、教育等多元领域渗透。中国高度重视该产业发展,预计2030年全球市场规模达2051亿元,其中中国市场份额达三分之一。具身智能发展经历了五个阶段:编程式控制时代、感知-规划范式建立、深度学习驱动时代、大模型赋能阶段和具身智能基础模型爆发阶段。当前,大模型技术推动机器人从机械执行向智能交互、从单一功能向通用泛化跃迁,但对算力和硬件提出更高要求。典型应用场景包括家庭服务(机器人管家、智能整理机器人、助教机器人、养老看护机器人)、工业制造(精密电子生产线质检、汽车焊装车间协同作业)、应急救援(危险气体泄露现场救援、高层建筑火灾灭火)和公共服务(智能导览机器人、环境维护机器人、警用机器人)。
具身智能规模化应用瓶颈
具身智能规模化应用面临三大终端侧制约:算力不足(终端算力有限,云端计算时延过高)、续航有限(本地计算增加机器人续航压力)和成本高昂(高级算力平台推高购置成本)。5G-A网络通过UPF外挂MEC架构,将用户面功能下沉至网络边缘,实现用户面与边缘计算平台的近端融合部署,有效降低具身智能响应的端到端时延。实测表明,当前5G-A网络“边缘小脑”辅助机器人搬箱子任务的端到端时延约为55ms,基本满足需求。但现有方案仍存在通信与计算协同调度“松耦合”、面向具身智能差异化任务的QoAIS(AI服务质量)确定性保障机制不成熟等局限。
6G通算融合赋能具身智能的总体需求
针对5G-A边缘计算赋能具身智能的挑战,6G网络需要具备通算原生融合能力,实现通信与计算功能的灵活按需编排、算力与无线资源的融合调度,支持网内通信、计算、AI模型资源的协同调度和实时置换,通过通信与计算的原生融合,实现端到端QoAIS需求(时延、准确度、能耗等)的确定性保障。主要体现在面向机器人QoAIS保障的通算原生融合需求和面向机器人终端节能的通算原生融合需求两个方面。
6G通算融合赋能具身智能关键技术
关键技术包括基于通算协同的QoAIS保障技术和基于通算置换的终端能耗优化技术。基于通算协同的QoAIS保障技术通过“意图解析—转译映射—指标生成”的三阶段意图转译机制,将用户模糊意图转化为标准化QoAIS指标,实现通算智多维资源融合调度,并通过通算资源的实时置换机制,提高网络赋能AI应用对于动态环境的鲁棒性。基于通算置换的终端能耗优化技术通过端网协同推理机制,将高计算复杂度任务卸载至网络边缘,降低机器人本体的算力与能耗压力,延长续航时间,降低硬件成本。
6G通算融合赋能具身智能试验验证
已完成6G通算融合赋能具身智能原型样机研制,支持基于意图解译的QoAIS保障、基于通算置换的终端节能两大核心技术验证。样机具备QoAIS保障和通算置换辅助终端节能能力,支持语音、图像、视频多模态输入,可完成非实时多模态交互、实时目标追踪等主流AI业务的意图解析,并依据解析结果自适应完成通信链路、算力资源、AI模型的动态适配。6G通算融合赋能具身智能实训试验外场已建成并投入常态化运行,复刻未来商用场景下复杂工况、动态环境、长时间连续运转等严苛运行条件,系统性检验6G技术体系适配具身智能机器人业务的性能指标、运行稳定性与环境适应性。
展望与倡议
未来,6G与AI机器人的深度融合是必然趋势,亟需运营商联合产学研各方力量携手共进。提出以下倡议:凝聚高价值业务场景共识;聚力核心关键技术攻关;构建6G机器人产业生态。