摘要:出了关西机场海关,人们能立即看到的是NTT(日本电报电话公司)展示的IOWN(Innovative Optical & Wireless Network,创新光学与无线网络)。
头图由豆包生成,提示词:富士山 拍摄
走出大阪关西机场,立即感受到了日本世博会(2025年4月13日到10月13日)的热潮。“辉煌的未来”是本届世博会的主题之一。
出了关西机场海关,人们能立即看到的是NTT(日本电报电话公司)展示的IOWN(Innovative Optical & Wireless Network,创新光学与无线网络)。
日本也有5G技术,但基本只能在机场或者轻轨车站使用,截止到2024年,仅有31万个基站(中国同年有四百多万个,占了全世界基站总量的60%以上)。
5G方面的落后,是日本IT革命落后的结果,也制约着日本的下一步技术革新。只有发展IOWN才能在通讯方面重新获得技术上的优势地位,为日本在通讯领域争取到新的未来。这切合了世博会的主题。
在关西机场,前来接机的住友电工贸易(深圳)公司光通信产品部经理高桥达彦,带笔者走到了NTT展板前,这里有个屏幕直接联系着世博会会场,笔者在机场,和25公里外世博会会场上的人视频通话。高清晰的图像、现场感十足的音频,让人感觉如同面对面地在和对方交流。
“日本开发的IOWN新通讯技术,在改变着以往的时空概念,通过现场的这个体验,便能充分表现出来。”高桥说。住友电工的光纤技术就用在了IOWN技术中。
目前使用的光通讯技术,将电脑等的电信号转变成光信号后,通过光纤进行通讯,传输到对方后需要再将光信号转变成电信号,这样对方的电脑才能够识别信息。但反复的转换,不仅出现了传播信息时的延迟,还需要使用大量的电力。
IOWN一开始便使用光进行通讯,省电的同时减少了信息传播中的延迟现象。
在5G普及不是很顺利的时候,日本能否用IOWN来弥补基站不足,解决通讯中需要大量消费电力的问题,实现新的通讯革命?笔者来做一些分析。
使用IOWN后,手机一年充一次电
IOWN技术的开发者是NTT副总裁川添雄彦。
2025年4月8日,川添对日本媒体说:“使用了IOWN技术后,手机一年只需要充一次电,下载一万部每部时长为两个小时的电影,也只需0.3秒。”
新技术具有低延迟、大容量及节电特点,与现行的5G技术有着巨大的不同。
“2018年前后,我们一直在想,后互联网时代的技术革新在哪里?在想该如何让互联网通讯更加便利?网络使用量愈发增加后,通讯上的迟延、卡网等现象成为我们关注的课题。”川添说。
使用光进行传导与使用电进行传导有着很大的不同。同样的信息从A地点传导到B地点,距离越长,使用的电力也就越大,而光通过反射进行传导,几乎不需要增加电力。
NTT在20世纪60年代已经开始研究光传导相关技术,2018年开始再度重视光传导技术后,2019年5月便正式公布了IOWN技术构想。
当然不是NTT一家开发相关技术,住友电工等150家左右的日本企业都参加到了这个技术的开发中。
参与IOWN技术研发的主要企业包括:
1、赞助企业
诺基亚,埃森哲,博报堂,喜雅纳,日本高通,铠侠,富士通,思科系统,法国电信(Orange),KDDI,古河电气工业,戴尔技术,普华永道(日本),住友电工,瑞穗银行,得捷电子,中华电信,红帽,索尼集团,三菱电机,爱立信,三星电子,德勤,三菱UFJ银行,英特尔,SK海力士,丰田汽车,乐天手机,微软,SK电讯,日本电气,情报通信研究机构,威睿,NTT,等等。
2、普通会员
智邦,AGC,日商电子,AMD,EXEO Group,日铁化学材料,安华高科技,SCSK,日东纺织,康普,冲电气工业,NGK Insulators,DriveNets,OPTAGE,日本惠普,英飞朗,奥林巴斯,NetApp,IP infusion,KEL,Net One Systems,Juniper NETWORKS,京瓷,白山,Keysight Technologies,圣德科,Peers,英伟达,JX金属,东日本旅客铁道,未尔科技,JSR,日立制作所,高通,信越化学工业,藤仓,扇港元器件,新光电气工业,Preferred Networks,西班牙电信,SKY Perfect JSAT,本多通信工业,VIAVI Solutions,住友化学,三井化学,纬创,住友商事九州,三井情报,AIO Core,住友BAKELITE,三菱化学持股,爱信,Sompo持股,三菱重工业,I-PEX,大成建设,三菱商事,味之素,大日本印刷,三菱综合研究所,爱德万测试,电通集团,MIRISE TECHNOLOGIES,APRESIA Systems,东京海上日动火灾保险,MIRAIT ONE,安藤·间,东芝,村田制作所,安立,东洋油墨,矢崎总业,e-solutions,凸版印刷,UNIADEX,伊藤忠技术解决方案,日挥,理光,揖斐电,日产化学,瑞萨电子,等等。
3、学术及研发会员
产业技术综合研究所,宇宙航空研究开发机构,台湾资通产业标准协会,东京大学,台湾云端物联网产业协会,防灾科学技术研究院,SBI工学院大学,东北大学,电力中央研究院,国力情报学研究所,大阪大学,名古屋大学,资讯工业策进会,光电子融合基盘技术研究所,庆应义塾大学,广岛大学,工业技术研究所,光电科技工业协进会,滋贺大学,等等。
从上面笔者整理的目录可以看出,NTT拉了一个很大的企业合作圈,将日本及部分韩国、中国台湾地区的企业召集到了这个圈子里,从技术研发、使用场景、金融等各个方面,准备将IOWN新技术做出来。
笔者近三十年前在日本使用过NTT开发出来的i-mode手机,当时听说“i”是指interactive(交互)、information(信息)及internet(互联网)。日本的手机在那个时候已经做到了这些,但“i”现在只存在美国苹果“iPhone”一词中,几乎不见日企使用了。
NTT希望通过IOWN挽回一局,但这次的“I”已经不再使用小写的“i”了,而是要对通讯技术进行创新(Innovative)。
|IOWN全光网络与传统电信网络的差异。上图根据相关资料由笔者制作。
通讯方面的可持续发展
从NTT公开的相关资料看,IOWN概念和“beyond Internet”(超越互联网)或者“beyond 5G”(超越5G)一起谈的时候较多。问日本通讯方面的专家,这是不是6G,但专家并未明确回复,似乎和6G还有一段距离。
笔者认为,以下几个方面关系着IOWN今后的的发展方向。
第一,通过光传导的方式,减少电力的使用量,可解决数据经济发展带来的电力需求急剧增加的问题。
从NTT方面公开的资料看,IT行业的发展带来了电力使用量迅速增加的问题。2006年的通信量(traffic)为637Gbps,但到了2025年则上升了190倍,达到121Tbps。从用电量看,2006年为470亿kWh,2025年则上升到了2400亿kWh,增加了5倍,按这个发展速度扩展的话,2050年将到达5500亿kWh,为2006年的12倍。
日本给出另外一组数字是,数据量在2010年以后从2ZB增加到了2024年175ZB,增加了大约90倍。数据经济发展越快,就越需要使用电力。让通信方式从使用电转为使用光,在节电方面无疑是个不错的解决方案。
第二,解决数据在大量传输过程中的耗时问题。
目前大容量数据需要存储在数据中心,而将数据输送到数据中心,需要一定的时间。IOWN解决了数据瞬间就能够传输的问题,这一方面缓解了数据中心的压力,另一方面能够让存储器分散在不同地区,按照需求保存相关数据。在某个地方发生数据差错时,也能瞬间实现数据恢复。
第三,需要开发新的光芯片及光电融合装置。
从日本公开的资料看,2024年1月,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)宣布采用IOWN推进的光芯片、光电融合装置的研发项目,这为今后智能手机能够用上相关产品提供了基础。
NTT在研发光电转换装置,相关的开发需要有CPU基板、GPU基板及存储基板,如果企业做不出这些产品,研发也就成了无米之炊。
之所以要拉个巨大的企业圈,主要是希望能够尽早让其他企业知道NTT的需求,及时开发今后需要使用的产品。
日本在光纤通信方面有一定的技术,但在芯片制造上已经落后世界很多。近些年企业很少在日本国内投资,技术革新的需求不高,经济处于失落状态。IOWN能否成为新的进取目标,让企业加大研发及投资的力度,这需要持续关注。
日本国家政策尚未押宝IOWN
从经济产业省在2025年5月30日对外公开的资料“半导体·数字产业战略的现状及今后”看,尽管在后5G信息通讯系统方面有较多的政策,重视光通讯传送容量等领域的研发,但IOWN并未成为政策的重点。
经产省相当重视“开放RAN”(Open Radio Access Network),在推进“整体控制的效率化及能够大幅度减少使用能源的研究开发”,谈开放RAN比较多,而未提及IOWN。
石破茂内阁十分重视和美国的同盟关系,在加强与美国的经济合作,在和美国总统特朗普的会谈中,特别强调了日美两国在开放RAN方面的合作及共同提升高质量信息社会基础方面的投资。
日本企业在IOWN之外的领域,特别在公开RAN方面建设了将中国排除在外的合作圈。NTTdocomo与菲律宾Smart公司、卡塔尔Ooredoo公司、新加坡StarHub公司等建立了合作关系;电商企业乐天与菲律宾NOW电话公司、肯尼亚通讯公司、科威特的通讯企业签订了合作备忘录。不过,从经产省公开的资料中,还找不到日企与欧洲企业建立合作关系的信息。
IOWN及公开RAN等技术均属于支持6G发展的重要技术,但日本目前尚未决定到底将主要政策支持及研发资源放在哪里。IOWN节能优势明显,可降低数据中心能耗,契合碳中和目标,但需彻底替换现有基础设施,成本高昂,而且日企在光电融合元件小型化产品方面尚不成熟。
笔者问日企相关人员,他们认为,最终完成开发、量产相关产品要等到2030年前后,以日本目前的研发态势,提前完成的可能性不大。
更为重要的是,日本不少媒体认为,IOWN也在组建“排挤中国”的技术联盟。经产省在制定半导体·数据方面的产业政策时,特别强调与中国之外的国家合作,视中国为竞争对手。这样一来,中国研发6G愈发需要走自主路线,特别重视不同于IOWN的毫米波和卫星通信技术。
中国在6G方面的专利占比已经居世界首位,5G则在国内外保有技术及成本优势,在基站总量、国际市场占比方面地位不可撼动,这是发展6G的重要基础。
如果IOWN作为中国研发6G的补充技术,今后也许会有一定的普及机会,但过分强调通过这项技术排挤中国,主动放弃与中国企业合作的机会,IOWN可能前途未卜。
来源:秦朔朋友圈